青委专刊 | 机械循环支持装置感染的定义共识（国际心肺移植学会2024版）

机械循环支持装置感染的定义共识（国际心肺移植学会2024版）

感染仍然是接受机械循环支持(MCS)的患者面临的一个重要问题。这份共识稿整合了现有文献，并通过多学科专家的广泛讨论，提出了与MCS设备相关感染的最新定义。通过建立共识定义，我们寻求加强临床管理，促进研究报告的一致性，并最终改善接受MCS治疗患者的预后。

2011年，国际心肺移植学会(ISHLT)发布了第一个使用长期心室辅助装置(VAD)的患者感染定义的标准。虽然拟议的定义是为了在世界范围内标准化该患者群体的感染定义，但拟议的ISHLT定义与VAD登记处和机械循环支持(MCS)学术研究联盟工作组采用的定义之间仍然存在差异。永久性MCS领域也在不断发展，新的技术被引入，最引人注目的是不需要安装在心包内的泵装置。MCS也越来越多地应用于具有特殊性的儿科患者。在过去十年中，急性MCS设备的使用急剧增加。这些装置不包括在原来的ISHLT工作共识中，在文献中也没有标准化定义。因此，MCS设备感染的定义需要更新。

ISHLT传染病实践社区和MCS跨学科网络成员最初提议在2020年更新2011年VAD感染标准，但由于2019冠状病毒(COVID-19)大流行，该提案被推迟。2022年，该提案被重新提交给ISHLT标准和指南委员会，然后该委员会为代表协会相关成员的包容性作者小组提出建议。本标准代表了传染病、晚期心衰、心胸外科和重症监护领域的成人和儿科专家核心小组的专家共识。我们的目标是制定一个前瞻性的标准，简化MCS设备相关感染的定义，协调与现有的永久性MCS设备感染定义的差异，并为急性MCS设备支持患者提出新的定义。理想情况下，新的定义将继续适用于未来的创新设备，特别是在永久性和急性MCS设备之间的界限越来越模糊的情况下。

过去20年来，持久型心室辅助系统（MCS）已成为改善终末期收缩功能不全（ESCHF）患者生存率和生活质量的一种成熟且成功的治疗方法（见表1）。MCS领域见证了泵技术的显著进步，现行设备更小、更可靠、与血液相容性更好且不良事件发生率更低。第一代搏动式设备体积较大，限制了广泛应用，需要较大的腹膜前腹腔以进行植入，且使用寿命仅限于24个月以内。第二代轴向连续流动设备，如HeartMate II左心室辅助装置（LVAD）（IL），提供了更好的耐用性，但显示出不可接受的高泵血栓发生率，且该设备仍需要创建泵袋以进行植入。第三代离心式设备HeartWare HVAD（MN）紧随其后，其特点是采用混合磁液动力叶轮悬浮系统作为首个植入式心室内LVAD。HeartMate 3（HM3）是最新的LVAD，其具有小型心室内泵，具有更低的血栓发生率和更好的血液动力学性能。HM3配备了全磁悬浮叶轮，可提高血液相容性，采用非同步脉动算法以改善设备清洗，并采用模块化传动系统以方便外部维修。在临床试验中，HM3支持下的患者5年生存率接近60%，泵血栓形成几乎被消除，与历史LVAD支持下的结果相比，中风率显著改善。虽然HM3是目前唯一获准商业植入的LVAD，但值得注意的是，全球仍有数千名患者在使用包括HeartMate II和HeartWare HVAD在内的老一代设备（见表1）。

感染是导致长期机械支持失败的最主要的VAD并发症之一。尽管泵的尺寸和技术有了显著进步，但体外驱动系统的存在仍然是潜在的感染源，可能导致生活质量显著下降、发病率和死亡率增加。最常见的器械特异性感染原因是葡萄球菌，其次是铜绿假单胞菌，其他细菌和念珠菌也有存在。

虽然其他VAD并发症的瞬时风险在手术期后显著持续下降，感染并发症的风险在术后6个月内下降，但在长期支持期间再次上升，并随着时间的推移而增加。在胸外科学会(STS)-Intermacs数据库中登记的患者中，感染并发症的发生率逐渐改善，但在VAD植入后的前180天内，感染仍然是导致再次入院的最主要原因。连续性VAD植入后早期(安装后≤90天)和后期(安装后> 90天)最常见的并发症是严重感染，分别发生在22.4%和31.5%的患者中。MCS特异性感染(与泵、驱动系统或其他部件相关的感染)5年发生率近40%，占所有再住院病例的13.5%。在分析限制VAD支持长期成功的并发症时，研究发现，在VAD支持的头一年内至少发生两次严重感染的患者５年生存率最低。此外，VAD支持期间发生感染与中风和设备血栓形成的风险增加相关。

与HVADs相比，HM3装置具有更重、更结实、直径更大的传动系统，但使用HM3装置的患者MCS特异性感染率没有明显改善。在一项纳入Momentum　3临床试验的患者分析中，非MCS特异性感染是HM3支持患者前2年最常见的并发症。第1年和第2年重症感染率分别为47.8%和36.3%。与先前的数据类似，大多数感染事件发生在早期，与器械部件无关，但术后感染（非MCS特异性血流感染和术后肺炎）很常见，其中细菌感染占66%。

临床试验和注册数据分析的结果强调了感染率的可变性，以及不仅需要预防MCS特异性感染，还需要预防非MCS相关的感染并发症，如导尿管相关血流感染、肺炎、尿路感染和局部皮肤感染等。

目前有几种急性MCS可用于治疗心源性休克和急性呼吸衰竭等多种适应症（表1）。患者辅助设备的选择基于几个因素：所需的紧迫程度和循环支持水平，是否需要单心室或双心室支持，是否存在呼吸衰竭。目前的辅助方式包括主动脉内球囊反搏、体外膜氧合(ECMO)和经皮或手术植入的临时VAD（用于左心室或右心室支持）。使用急性MCS设备治疗心源性休克和呼吸衰竭的情况不断增加。特别是在COVID-19大流行期间，ECMO的使用急剧增加，一些中心还提供移动ECMO设备。

尽管所有接受急性MCS支持的患者目前都在ICU康复，但设备植入可以在手术室、导管室、急诊室和ICU等多种场所进行。正在开发能够在门诊提供临时或非耐久支持的新型出院设备，可能进一步模糊永久与临时MCS设备之间的界限。一些急性MCS装置可能在其他心血管手术时放置在中心位置，因此纵隔感染和纵隔硬件感染与永久装置具有一些相似之处。然而，绝大多数急性MCS装置被放置在外周，在经皮穿刺导管或移植物局部引起感染并发症风险较高。

描述急性MCS支持患者感染并发症的数据很少，部分原因是该领域缺乏明确的定义。感染在危重患者中很常见，特别是在体外膜肺支持的患者中，并与显著的发病率和死亡率相关。在COVID-19之前的单中心研究表明，接受ECMO支持的患者中有25%至40%发生院内感染，其中大多数是血流感染，约四分之一是由真菌引起的。最近关于COVID-19相关ECMO支持的文献报告了较高的感染率，可能相关因素包括COVID-19病毒和针对其使用的免疫调节疗法的结果，以及急性MCS支持的类型以及其他。一项涉及欧洲多中心共1345名接受ECMO支持患者的研究指出，69%的患者至少发生过一次呼吸机相关肺炎，44%的ECMO支持的COVID-19患者至少并发一次菌血症。在220例ECMO支持的患者中，17.7%的患者发生了插管部位感染，其中近60%的患者合并菌血症。

常见致使 ECMO 支持患者医院获得性感染的致病微生物包括葡萄球菌、肠杆菌科、铜青霉和念珠菌等。非设备相关性感染包括与呼吸机相关性肺炎和导尿管相关泌尿道感染。影响医院获得性感染风险因素包括ECMO支持时间长、在 ECMO 期间存在机械和出血并发 症以及使用动静脉联合插管等因素。其他促使感染易发生于 ECMO 的特定因素还包括基础疾病严重程度、多器官功能障碍、肠道菌群失调和ECMO相关的免疫系统损伤。

感染（包括菌血症）通常涉及插管部位，并与皮肤表面常见的共生生物(如凝固酶阴性葡萄球菌、肠杆菌科和真菌)有关。最常见的真菌病原体包括念珠菌，但很少涉及曲霉菌，特别是在免疫功能低下的情况下。如前所述，对于持续性MCS患者，非MCS特异性感染（如呼吸机相关性肺炎、尿路感染和胃肠道感染（艰难梭菌结肠炎、急性胆囊炎））占主导地位。

与成人使用状况相似，长期支持的MCS设备在儿童中的使用急剧增加。在这个患者群体中，年龄大小和基础诊断的异质性影响MCS设备的选择。由于缺乏适用于较小儿童的体内装置，导致儿童非常高地使用了体外循环和搏动灌注装置，约占登记的MCS植入物的四分之一。

与感染风险相关，较小的患者和更多地使用搏动灌注辅助装置意味着相对较大的插管和创口。由于静脉通道建立和采样困难，儿童患者通常比成人患者留置中心静脉导管的时间更长。由于市售儿童搏动辅助装置尚未获批出院驱动程序，大多数使用这些装置的儿童在支持期间仍需住院，这影响了医疗相关感染的风险。

SSS-Pedimacs注册表中对感染率进行了重点分析发现，在使用搏动装置和非搏动装置的患者中，早期(≤90天)感染的发生率分别为17%和16%。晚期(> 90天)感染率，搏动灌注装置为14.5%和7.2 / 100个患者／月，非搏动灌注装置组为18.0%和10.2 / 100个患者/月。非器械特异性感染(51%)和脓毒症综合征(24%)最常见。设备感染（包括外部泵组件感染(20%)和内部泵组件感染(5%)）较少见。与成人相比，小儿和青少年的外部传动系统相对更重、更大，在运动活跃时, 创口愈合可能会更困难, 导致出口处局部发生感染情况。通过最新治疗改善预后，如标准化的管理方案，针对儿童LVAD患者感染发生率高的管路系统和插管部位的预防、监测、评估和治疗。在Euromacs注册表中，合并感染率为5.3 / 100个患者/月。这些数据与早期北美多中心数据相比，严重感染发生率有所降低。此外，大型单中心报告的主要感染发生率比一些更广泛的注册表报告有所降低。

值得注意的是，在STS-Pedimacs的经验中，与没有感染并发症的患者相比，发生首次感染后患者的生存率明显更低（仅适用于非搏动装置的患者）。根据Euromacs的经验，严重感染是6%的死亡患者的主要死亡原因。

2011年关于持久性机械循环支持设备相关感染定义共识声明仅针对持久性机械循环支持设备进行了专门讨论。该文件将感染分为三类——VAD特异性、VAD相关和非VAD相关感染。这些定义基于临床、微生物学、外科和组织病理学数据的标准，并进一步分为确诊、可能和可能存在三种情况。2020年，机械循环支持学术研究联盟(ARC)更新了用于登记资料收集的定义。该定义保留了两类感染名（更新了定义标签），包括MCS特异性感染和非MCS相关感染。ARC定义也仅限于永久性MCS设备。之前的ISHLT指南均未涉及急性MCS装置相关的感染。另外，体外生命支持组织(Extracorporeal Life Support Organization)收集了ECMO患者的数据，包括阳性微生物培养数据和样本采集地点的信息，但并未定义设备感染。我们的目的是在前期的工作基础上，扩大范围（包括与迅速扩大的急性MCS领域相关的感染定义），协调注册数据收集和临床试验/VAD研究制定出定义。因此，我们制定了一系列适用于表1中几乎所有MCS设备（包括全人工心脏设备和右室支持装置）的定义。

MCS特异性感染是指仅出现在MCS支持患者身上装置特异性感染。如表2和图1中新感染定义所示，这些感染包括经皮入路感染、器械内血液接触面到植入器械的外表面以及器械与血管组织之间界面等。

这份指南中包含的感染分类与以前的共识和指南不同。经回顾显示特定感染综合征和最佳临床管理或结果相关的数据很少。因此，采取的方法是构建在实践中更易应用并对医生来说更加清楚明确地定义感染类别 ，以推动这些定义的接受和适用性，而这确实是尽快形成所需文献基础的先决条件。

具体来说，我们选择将经皮入路和插管的感染划分为“复杂”或“不复杂”，而不是之前的“浅表”或“深层”类别。当考虑到“复杂”与“简单”的潜在区分性临床因素时，我们倾向于在临床容易观察到的因素，如菌血症的存在、多药耐药生物或真菌的存在、脓肿形成、内部或外部装置感染或血栓栓塞并发症，而不是那些可能因临床变化而混淆的因素（如需要静脉注射或慢性抑菌治疗，或手术干预）。其中一些鉴别因素(如菌血症、耐多药微生物)的存在通常与感染的“深度”无关，但对管理有深远影响，因此被称为“复杂”。

非MCS特异性感染不是由植入或临时外置经皮装置引起的，但可能与装置相关或影响装置，如感染性心内膜炎、导管相关性血行感染、纵隔炎、败血症等。虽然有时在没有明显器械感染迹象的患者中，最初可能很难区分MCS特异性感染和非MCS特异性感染，但非MCS特异性感染只有在排除MCS器械作为来源后才会被认定。表3总结了非MCS特异性感染的分类和特征。

非MCS特异性感染的数据收集记录很重要，因为这类感染（包括呼吸机相关性肺炎和导尿管相关性尿路感染）会影响住院时间和生存率。

当怀疑感染时，建议进行全面检查以评估感染的来源和微生物病因学，以确定MCS感染的类型和程度。这包括经皮穿刺部位血样的细菌和真菌培养，以及任何伤口/窦道，外周部位的血液培养，以及任何留置中心静脉导管和术中组织和液体样本(如进行手术清创、冲洗和/或装置移植/交换过程)。微生物培养在最近使用抗生素或需要复杂营养基或非典型微生物的情况下可能呈阴性。应通过胸部、腹部和盆腔计算机断层扫描成像检查机械设备及其组件，并可使用超声波评估浅表积液情况。附加成像如氟-18氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描/计算机断层扫描在诊断VAD患者感染方面非常敏感。生物标志物，如c反应蛋白和血清降钙素原，特异性较差（可能在危重患者中升高）。真菌生物标志物，如D -葡聚糖可以使用，但在重症监护环境中特异性也较低。感染诊断通常伴有临床证据（如表2所示）。

对非MCS特异性感染的评估应同时进行呼吸道培养、尿液分析和培养以及梭状芽胞杆菌检测。体温变化在体外循环或连续肾替代治疗回路中可能受到影响，因此作为感染的指标不太可靠。

在全球范围内，因各种适应症接受MCS治疗的患者人数不断增加，他们易并发感染。感染与显著的发病率和死亡率相关，并影响MCS治疗的长期效果。我们旨在制定基于共识的，与整个MCS领域相关并适用于永久性和急性MCS设备的感染定义。我们更新了先前的永久性设备感染定义，并制定了适用于目前未定义的急性MCS的新定义，并弥合了几个当前使用中到永久性设备感染定义之间的差距。同时采用更简化方法以促进研究和登记数据收集的采用。

尽管未来的技术进步和创新疗法的发展将迫使对这些感染定义进行修改，但本标准将为开发和验证关于永久性和急性MCS设备感染的国际注册数据提供一致的框架。

图表标题翻译：

表1：机械循环支持装置的类型

表2：机械循环支持特异性感染的定义

表3：非机械循环支持特异性感染的定义

图1：机械循环支持特异性感染的部位图示