起搏器感染.doc

心律植入装置感染诊疗进展
50多年来，心律植入装置（Cardiovascular Implantable Electronic Device, CIED)包括永久心脏起搏器（起搏器）、埋藏式心脏复律除颤器（ICD）和心脏再同步化治疗（CRT，包括CRT-P/D）等不仅提高了患者的生活质量，还挽救了更多患者的生命。然而，随着植入数量的激增，CIED感染问题日渐明显，特别是感染后不恰当的处理给患者带来的危害同样不容忽视。

一、心律植入装置感染发生率

全球心律植入装置植入数量在不断的增长，一项涉及全球61个国家的调查研究显示[1]，2009年永久起搏器植入数量为1,002,664台，同期植入式心脏复律除颤器(Implantable Cardioverter Cardioverter defibrillatorDefibrillator, ICD) 植入数量为328,027台。另有研究表明[2]，在美国每年CIED植入数量超过40万台，大于300万人已经植入CIED。如此巨大的植入数量，在挽救患者生命的同时也带来了植入不可避免的感染问题。

国际研究发现，早年起搏器感染率为0.13～19.9％，大多数感染局限于囊袋，感染性心内膜炎占起搏器系统感染的10％左右[3]。但最近几年，由于CIED植入率增加，高龄及合并多种疾病患者比例增高，使CIED感染的发生率呈上升趋势。

美国1996～2003年调查显示，CIED感染的住院率增加了3.1倍（起搏器为2.8倍，ICD为 6.0倍），住院死亡风险增加了2倍多，CIED感染的增加超过新装置植入的增长。2004～2006年美国NHDS显示[4]，3年期间美国CIED的年感染率（台）分别为4.1％（8273）、4.8％（10004）和5.8％（12979），与2004年相比，2006年CIED感染增加了57％。荷兰一项单中心研究中[5]，2000～2006年期间，3410例 CIED植入患者，75例（起搏器36例，ICD 28例，CRT 11例）发生感染，感染率2.2％。丹麦起搏器注册研究中[6]，1982～2007年所有新植入和更换患者46299例，新植入和更换感染率分别为1.80/1000起搏器•年、5.32/1000起搏器•年，更换感染率高于新植入。

在我国人工心脏起搏技术开展有40余年历史。1997～2005年起搏器并发症（包括感染、电极移位和导线折断）发生率为1.4～1.9％，1997年感染率为 0.9％，年植入量超过50台的24家医院并发症（感染、电极移位和导线断裂）发生率为 1.0％，而植入量少于50台的医院并发症发生率为 1.8％。我国已报道的起搏器相关感染并发症发生率较低，是与缺乏全面的CIED感染并发症调查统计有关；我们应当注意到，在我国开展起搏器规范化培训较晚，植入CIED医师分散在全国和多级医院，术者经验差异较大，缺乏规范的起搏器管理（随访）。目前，心律植入装置感染发生率不断的增加，其处理及预防的措施也已经成为临床医师不得不面对的重要问题，因此，及时的诊断，正确的处理心律植入装的感染极其重要。

二、心律植入装置感染诊断、治疗进展

（一）心律植入装置感染危险因素研究进展
过去认为，感染率的升高主要与高植入数量，患者高龄及伴发多种疾病相关，以往称之为感染发生的三大基础因素[7]。但是实际上感染的危险因素远远不止这些。
1.植入率明显增加
上述感染发生率及国际、国内的数据表明，国内外心律植入装置的植入总量在不断的增长，研究表明[8]，1993年至2008年，美国植入总量增加96％，但是同期感染率却增长了210％，因此感染率的增加还有另外的原因。换而言之，高植入率的同时，也存在高的装置更换率以及ICD、CRT等复杂装置植入比例的增加。
2.患者高龄及伴发多种疾病

随着社会老龄化的发展，心律植入装置患者年龄也受到了不同程度的影响。研究表明，心律植入装置患者平均年龄大于65岁，而发达国家20％至30％患者年龄甚至大于80岁。高龄的患者身体条件以及合并症方面必然要比年轻患者更差，因此感染的发生率必然会随之升高。另外，高龄患者伴发多种疾病，一项单中心的研究表明，感染患者中多数伴有糖尿病、肾功能不全、心衰等疾病。另一项研究表明[9]，65岁以上植入装置的患者中，75％的患者同时伴有一种以上疾病。
3.更换比率升高

目前已经明确，植入装置更换与初次植入相比，感染发生率明显增高。Johansen等研究表明[6]，丹麦3.6万例患者的随访结果表明，起搏器更换后感染的发生率为2.06％，而初次植入后感染的发生率仅为0.75％。
4.植入医生的经验

植入医生的经验与感染的发生密切相关。有研究表明，经验少的术者，ICD植入90天内感染的风险增高，机械并发症如脱位、心肌穿孔、心包填塞等并发症的发生率也明显升高。
5.其它因素
增加的感染围手术期的危险因素还包括未能预防性使用抗生素，植入2根以上的电极导线，术后早期的再干预治疗，感染装置的再植入，植入复杂的装置（如CRT-D）。
另外，在我国开展起搏器规范化培训较晚，植入CIED医师分散在全国和多级医院，术者经验差异较大，缺乏规范的起搏器管理（随访），缺乏电极导线拔除专业医师，缺乏对CIED感染（包括血行感染）的认识及正确防范与处理规范以及缺乏高等级无菌导管室也是CIED患者发生感染的重要原因。

(二）心律植入装置感染诊断及分型
1.囊袋感染

囊袋感染的诊断貌似简单，但是存在不少的困难。装置植入1周表皮出现红肿十分常见，切口缝合处的小脓肿也不少见，这些都属于局部组织的炎症反应，并不代表真正的病理性感染。因此，术后感染与术后血肿、切口的红肿、缝线的小脓肿的鉴别十分的重要。囊袋真正的病理感染包括：囊袋组织的蜂窝织炎、脓肿及皮下组织变薄、破溃。另外，在囊袋感染明确诊断之前切忌贸然打开囊袋。常见的囊袋病理性感染往往发生在植入后3个月。 植入术后3个月内的感染应当慎重对待，仔细鉴别，此时还应当关注患者全身的炎症反应等。以下的检查可以帮助诊断。

(1)血培养

2010年美国心脏学会发布的有关CIED感染及其处理的科学声明中建议：所有疑诊CIED的患者，应在抗感染药物应用之前至少进行2次血培养[10]。对于血培养阳性尤其为葡萄球菌属时，高度提示为CIED感染。除应用于诊断CIED感染外，血培养还被作为CIED感染病情是否得到控制的监测指标，用来指导新的CIED再置入时间。

(2)囊袋组织和电极头端组织培养

Bongiorni等[11]研究结果表明，囊袋组织与电极组织的培养结果基本一致，对于大多数CIED感染患者可作出病原学诊断。此外，当血培养结果与上述两者结果不一致时，考虑为污染所致。因此对囊袋组织和电极头端组织经行培养有助于明确致病菌，进一步支持CIED感染的诊断。组织培养的内容包括：需氧菌、厌氧菌的培养以及革兰氏染色。当组织标本的革兰氏染色为阴性时，建议进一步行真菌、分歧杆菌培养。需要注意的是由于经皮穿刺法缺乏足够的诊断价值，并在理论上有增加CIED感染的风险，应避免应用经皮穿刺囊袋的方法获取组织标本。囊袋组织和电极头端组织的标本均应来自于装置移除术中。

(3)超声心动图

经食道食管超声心动图 (Transesophageal echocardiography, TEE) 与经胸超声心动图(transthoracic Transthoracic echocardiography, TTE) 因其操作方法不同，决定了其对CIED感染的诊断价值亦不相同。因对电极赘生物、左心感染性心内膜炎以及瓣周感染诊断的敏感性高于TTE，并且能够显示上腔静脉近端内电极与周围组织的关系，TEE对于成人感染性心内膜炎具有较高的诊断价值。另一方面，由于TTE在诊断心包积液、评估心室收缩功能障碍和心室收缩不同步、估测肺循环压力等方面具有不可替代的作用，因此在CIED感染患者就诊、随访时行TTE检查，有助于对患者的预后作出判断[10]。
(4)PET/CT在感染诊断的应用
为了提高感染的诊断的精确性，近年来，影像学技术PET/CT已经用于植入装置感染的诊断。PET/CT应用正电子核素标记的葡萄糖作为显影剂，检查中可以根据病灶对显影剂的摄取来推断其代谢情况。代谢活跃为肿瘤组织，无代谢组织为坏死组织。近年来的研究发现[12-14]，感染的心肌组织以及囊袋感染部位，组织细胞代谢明显活跃，与无感染的组织相比形成明显对比，因此该检查有助于植入装置感染的诊断及鉴别诊断。研究表明，PET/CT能有效的鉴别植入装置感染和术后正常的急性期反应，并且有助于囊袋深部感染与浅表感染的鉴别。

上述囊袋感染的诊断可以简单的称之为“一阳三阴”，一阳是指囊袋感染局限在囊地局部，三阴是指无全身感染证据，血培养阴性，超声心动图阴性（无赘生物）。
2.血行感染
血行感染是指囊袋感染已经发生血行播散，感染已经从囊袋局部扩散至全身。因此，诊断可以简单的称之为“两阳一阴”，两项阳性是指血培养阳性，存在菌血症引起的全省症状及全身感染相应的指标，但是超声心动图未发现瓣膜及电极导线赘生物，超声心动图阴性。
3.感染性心内膜炎
感染性心内膜炎是血行感染的严重结果，存在三项的阳性，存在菌血症及全身感染症状，血培养阳性，超声心动图阳性（电极或者瓣膜赘生物）。
上述三种感染类型的鉴别也十分的重要，对于随后的装置再植入有着重要的指导作用[15;16]。

三、心律植入装置感染处理装置进展

随着起搏器植入数量的增加，导线故障和感染病例的也随之增加。越来越多的起搏电极导线需要拔除。早期的导线拔除主要是通过直接牵引进行拔除，多数导线植入时间较短的病例可能得以成功解决。但是拔除的成功率仍偏低，而且导线拔除的并发症也较高。况且早期拔除的病例电极导线植入时间相对偏短，同一病例电极导线植入数量少。但随着起搏技术的进展，每位患者植入导线的数量、植入的部位、类型也已发生改变，如起搏器升级病例、ICD导线植入数量均迅猛增加，冠状静脉左室导线也在增加。起搏导线的植入时间越来越长，许多患者的起搏导线已达30-40年。因此，电极导线拔除的工具必须改进，以解决越来越复杂的状况，并降低并发症的发生[16]。

随着新的电极导线拔除工具的不断完善，拔除经验也在不断积累。如何更好地选择工具已经成为摆在我们面前的事实。目前国际市场上主要有两家公司的产品，分别是COOK公司的机械拔除装置和Spectranetics公司的以激光作为能源的激光拔除装置。北京大学人民医院自2007年后不断引进和探索新器械的应用，已完成1000根以上电极导线拔除，初步积累了一定的经验。使严重并发症的发生率逐渐下降[15-17]。
导线拔除的主要工具包括：锁定导丝（Locking style）、套叠式聚丙烯鞘（mechanical sheaths），捕抓器（snares）,电外科鞘（electrosurgical sheaths）,可旋转螺纹头端鞘（Evolution机械鞘），激光鞘（laser sheaths）,Byrd股静脉工作站，针眼圈套器（Needle’s Eye Snare）。下面结合文献和我们自己的经验简要介绍上述拔除工具的应用。

（一）锁定导丝（Locking style）的应用

锁定导丝是导线拔除装置的最重要的基础工具，也是经上腔途径拔除电极导线的必备装置，只有通过锁定导丝把欲拔除的导线锁为一体后，电极导线才可能整体用力拔除，或在导线外加用扩张鞘管进行拔除。通常情况下，除植入时间过短的电极导线，原则上选择经上腔途径均应使用锁定导丝De Bie等[18]研究报告采取不用扩张鞘而仅用锁定导丝拔除，其导线植入时间为4.2±4.7年，结果成功率为达84.8％，严重并发症0.7％，轻微并发症4.7％。我们建议对植入时间小于3年的患者，多数病例可能把导线锁定后直接持续牵引即可拔除。如不能成功则可直接加用扩张鞘后拔除。对于植入时间较长的患者，一味单纯牵拉，可能会导致导线断裂或三尖瓣撕裂。

（二）套叠式机械扩张鞘（mechanical sheaths）的应用

Smith等总结了5年双鞘反推力法1299例病人,共2195根电极导线拔除的经验,完全成功率86.8％，部分成功率7.5％，失败率2.5％，并发症发生率2.5％。该项技术在国内外已应用多年，积累了相对当较多的经验。主要的操作方法包括首先分离出电极导线并在X线透视下保证导线无盘旋的弯曲，之后把锁定导丝进入到电极导线的顶端，锁定电极导线。应用组织钳分离锁骨下坚硬的瘢痕组织，把套叠式双层机械扩张鞘沿从锁定导丝的尾端送入，由助手保持适当的张力拉住锁定的导线，并在X线透视下调整导线的方向，已保证与即将推送的鞘管同轴，利用双层套叠鞘前段的斜面进行切割，交替向前送入，已达到把电极导线与血管粘连的分离作用。当鞘管分离到达电极顶端时，为防治鞘管刺破心室，可以把外鞘取出，完全调转过来，使外鞘顶端为圆顿型到达电极顶端，利用反向推力的方法把导线拔除。
该方法手术操作相对简单安全，不足之处是完全利用医生的经验分离皮下组织，有时粘连组织非常坚硬，分离会非常困难而无法成功。需要提醒的是不同粗细的电极导线需要应用不同直径的外鞘，术前需了解预拔除导线的情况。

（三）可旋转螺纹头端鞘（Evolution机械鞘）的应用

可旋转螺纹头端鞘（Evolution机械鞘）于2013年首先引进中国，同年6月在北京大学人民医院首先应用并获得成功[19]。其主要工作原理是利用内鞘的顶端可旋转的切割刀片进行切割分离导线的包裹组织，解决了套叠式双层机械扩张鞘难以进入血管的问题，手术时间大大缩短。基本的操作方法与套叠式双层机械扩张鞘的应用相似。

可旋转螺纹头端鞘（Evolution机械鞘）有两种类型，一种是长度较短的短鞘，另一种为长鞘。其长度分别为13cm和 40cm。两种鞘管的区别是前者仅适用于分离锁骨下组织和锁骨下静脉部分，后者适用于分离上腔静脉和心房、三尖瓣及心室部位的分离。短鞘的切割刀片非常锋利，刀片锯齿相对较长，到达上腔时存在较大的风险。此时更换为长Evolution机械鞘后，由于内鞘的刀片锯齿非常短，安全系数大大提高，而达到分离拔除导线的目的。

（四）经股静脉拔除装置的应用

经股静脉拔除装置主要包括捕抓器（snares），Byrd股静脉工作站，针眼圈套器（Needle’s Eye Snare）等三种器械。起初经股静脉电极导线拔除主要适用于导线脱落之心腔内或经上腔拔除困难的病例，尤其适用于电极导线损坏，无法进入锁定导丝的患者。不同的医生早期多经股静脉应用捕抓器（snares）进行心腔内抓捕导线，常常需要借助消融导管或猪尾导管配合进行，因工具的局限性，导线拔除医生需要曝露大剂量X射线。之后Byrd股静脉工作站（网栏装置）的应用，使捕获导线更加容易，有时导线与上腔或心房组织粘连紧密，也需要借助消融导管进行辅助。近年来随着针眼圈套器的发明，经股静脉拔除装置使手术更为简单易行。这是因为针眼圈套器不仅适用于有游离断端的电极导线拔除，对于无游离断端的患者也可应用。Bracke等[20]报道了应用针眼圈套器作为导线拔除的首选工具进行导线拔除的研究，共拔除了229例患者经股静脉途径拔除了340根植入时间小于10年的电极导线中，仅有1-4％的失败率，2例心包填塞进行了开胸手术，无死亡病例发生。北京大学人民医院自2013年6月至今已完成40余例应用应用针眼圈套器拔除电极导线植入时间大于8年病例，均取得满意结果。除1例合并感染性心内膜炎患者发生肺栓塞而开胸治愈外，未发生其他严重并发症。

（五）激光鞘拔除装置的应用（laser sheaths）

激光鞘拔除装置由Bryd和Spectrannetics公司合作开发了辅助导线拔除的激光鞘管，治疗原理是当锁定导丝把导线锁定后，把顶端能够发射激光能量的鞘管与Spectrannetics CVX激光发射装置相连，发射紫外激光进行切割导线周围组织，由于其损伤的深度只有50um，组织温度仅44℃，通常会安全拔除导线。尤其ICD导线拔除更有价值。但该项操作仍需要完成一定病例的学习曲线，严重并发症与经验有极为密切的相关性。目前市场上有12F、14F和16F三种内径的鞘管来满足临床需求。Byrd等[21]总结了全美1684例共2, 561根电极激光鞘拔除的经验，发现其安全, 且效果甚佳，完全拔除成功率96％，部分成功率4％，失败率0.5％。另外，电外科鞘拔除装置包括射频能量等也在研发应用中。

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