美国骨科医师学会教程：如何减少感染

对于骨科手术而言,手术部位的感染是一种毁灭性的并发症,往往会导致致残率、致死率以及医疗费用的增加,并且与没有发生感染的病例相比,最终的治疗结果通常也会更差。减少手术部位的感染率,不仅对患者和医生都很有意义,也是利益相关的各方非常关注的问题。如出资方,包括医疗保险与医疗辅助服务中心(CMS,Baltimore, Maryland);以外科医疗改良项目(SCIP)为代表的相关机构;介于大众公共机构与私人医疗保健机构之间的多机构合作组织,包括医疗机构评审联合委员会(JCAHO,Oakbrook Terrace, Illinois)等。减少手术部位的感染率现在是,将来也仍会是,医学领域关注的焦点问题。

为了有效地防止手术部位的感染,临床医生必须审慎地考虑到手术前、手术中以及手术后的相关因素和干预措施。降低感染的术前策略包括识别高风险的患者,对甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌定植的患者进行筛查,并清除定植菌,术前应用洗必泰葡萄糖酸盐进行清洗,应用合适的方法去除毛发,术前妥善处理先前存在的牙齿及营养相关的问题。
有多种围手术期的策略可以并且必须应用以减少手术部位的感染。术中的一些干预因素已经证实可以降低手术部位的感染率,包括选择合适的种类、时机和剂量预防性应用抗生素,手卫生及术区消毒均采用最优化的方案。通过减少手术室的穿行、密切监视无菌术的训练、减少快速消毒的应用对于维持手术的无菌环境是至关重要的。最后,降低手术部位感染率的术后策略包括合理地应用和维持原有的导尿管和术区引流管,对创口进行标准化护理;应用抗生素浸润的绷带,以及,可能最为重要的是,保持正确的手卫生、隔离预防和室内清洁。

术前注意事项

虽然对于所有骨科患者,都应该采用各种预防措施以防止感染,但临床医生识别出高风险的患者后,便可针对其制定最大限度的防范策略。此外,识别出感染的高风险患者后可进行适当的术前告知谈话,这样可与患者共同制定治疗决策,并使患者对于手术风险树立合理的期望值。
对于关节置换术和脊柱手术的感染,有很多高风险患者人群以及相关的危险因素使患者具有较高的感染风险,这在以往的文献中都有论述。在这些因素中,有些事可以改善的,而有些则无法改变。对于无法控制的危险因素,在对患者进行术前告知谈话时,应向其说明这样会增加感染的风险。这样,患者在决定做手术时便可更全面地认识到相关的风险和益处。有两个无法控制的因素,既往关节感染病史和既往关节内类固醇注射史,通常会增加关节置换手术的感染风险。而对于进行脊柱手术的患者而言,会增加感染的风险并且无法控制的因素包括创伤相关的手术,需要应用内置物,以及腰椎和后路手术。
 其他的一些可能增加感染风险的因素通常都是可以控制的,因此,对于骨科的择期手术而言,术前通常可以使相关的因素达到最优化的状态。例如,患者合并有炎症性的关节炎,镰状细胞性贫血症,糖尿病,肾功能衰竭和人免疫缺陷症病毒(HIV)感染会增加关节置换的感染率,虽然这些风险因素无法消除,但相关的风险则可以降至最低。比如,患者炎症性关节炎的患者,可以在术前请风湿科医生进行诊治,在围手术期尽量减少或停用免疫抑制类药物。如患者合并有镰状细胞性贫血症,则应仔细筛查皮肤溃疡或骨髓炎的潜在病源,否则容易导致播散至关节假体处引起感染。糖尿病患者应检查其血红蛋白A1C水平,在术前调至正常(<6.9%,可反映长期的血糖控制情况),必要时请内分泌科医生会诊。肾功能衰竭的患者当然也应在术前将肾功能调整至最佳水平,而感染HIV的患者,在关节置换之前,如果可能的话应通过药物治疗使其病毒载量达到检测不到的程度。营养不良也会增加感染的风险,因此,必要时在营养师的帮助下,在术前进行优化也是很有好处的。
吸烟和肥胖会增加脊柱手术感染的风险。虽然这些因素通常难以控制,但仍然应该告知患者,戒烟以及减轻体重对于降低脊柱手术感染的风险具有重要意义。如果患者正在考虑或计划通过手术来减轻体重,如胃旁路手术,那么应该建议患者先做减肥手术,因为这样对于置入内固定物或假体的部位可以减少感染的风险。与患者充分沟通,提出合理化的建议,在手术前尽量优化这些因素,对这些关节置换和脊柱手术的高风险人群而言,可以改善临床结果,降低感染的风险。

手术前另一个重要的注意事项便是术前洗澡。由于术前即刻的皮肤消毒并不能完全杀灭所有细菌,因而通常都通过术前洗澡以减少皮肤的细菌接种量。此外,如果术前不洗澡,手术时也可能发生直接的污染。最近的一项Cochrane综述对术前应用消毒剂洗澡预防手术部位感染的相关信息进行了评价。洗必泰葡萄糖酸盐是术前洗澡时应用最多的消毒剂。Cochrane综述的相关证据显示术前洗澡时应用洗必泰葡萄糖酸盐进行消毒可使体表常居菌的细菌接种量明显减少。随着时间的延长,反复、持续地洗浴可使该接种量进行性地下降。然而,这样做也有产生耐药菌及出现过敏反应的风险。因此,上文作者的结论认为,为了减少手术部位感染的发生率,在术前洗澡时,并没有明确的证据证实应用洗必泰葡萄糖酸盐优于其他的产品,如肥皂等。
以往术前通常都要求去除毛发以避免污染创口,而最近则倾向于让外科医生在术前应用密闭的敷料覆盖皮肤,从而防止皮肤菌群直接污染创口。传统的去毛方式主要有三种:剃毛、剪毛和脱毛膏或脱毛药物。手术部位去毛后通常可使手术操作更为方便,并使贴膜和防护膜的应用也更为简便,但应用剃刀刮除手术部位的毛发会对皮肤产生微小的损伤,通过这些损伤局部原发感染的风险会明显增加。疾病预防和控制中心(CDC)建议,应尽量避免去毛,如果实在必要,也应该应用电动剪毛刀或脱毛剂,而应避免应用剃毛刀。有学者对术前去毛相关的文献进行了Cochrane综述,其结论与CDC所推荐的方案一致,此外,去毛应该手术当天进行。
术前处理牙科的疾病对于高风险的骨科患者而言也是一个值得探讨的问题。对于所有患者,而感染风险较高的患者尤其,应鼓励其在手术前后保持良好的口腔卫生。源自牙齿感染的菌血症可导致全关节置换部位的急性血源性感染。有证据表明,临界期通常为手术后的头两年。美国骨科医师学会(AAOS)联合美国牙科协会(ADA)对全关节置换的患者进行牙科手术时预防性应用抗生素制定了指南。按照内科合并症的情况将患者分为高或低风险人群;按照菌血症的风险将牙科手术分为高风险或低风险手术。关节置换术后2年内的所有患者在进行高风险的牙科手术时,都应该预防性地应该抗生素,而对于高风险的患者而言,关节置换术后的任何时间行高风险牙科手术时都应该预防性应用抗生素。其推荐的方案中也包括了抗生素的用法。

抗生素

对高风险的骨科患者而言,围手术期预防性应用抗生素可有效地降低手术部位的感染率。在2002年一项关于脊柱融合手术的meta分析中,Barker指出,在这样的手术中应用抗生素是有益的,即使在不用抗生素时感染率也较低的情况下依然如此。其他类似的研究也证实,在普通的骨科手术和全关节置换手术之前应用抗生素都有着良好的效果。
对于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌定植风险较低的患者选择抗生素时,头孢唑啉(1-2g静脉内给药)或头孢呋辛(1.5g静脉内给药)都是可以考虑的,应用于儿童时剂量应作相应的调整。如果患者对β-内酰胺类药物过敏,可用克林霉素(600mg静脉内给药)或万古霉素(1.0g静脉内给药)代替头孢菌素。如患者居住在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌较多的环境中,发生菌群定植的风险往往较高(如敬老院的住户),而曾经感染上述耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的患者则发生耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的风险会明显增加,对这些患者应用考虑预防性应用万古霉素(1.0g静脉内给药)。
预防性应用抗生素注意合适的时机和持续时间对于其安全性和有效性都是非常关键的。通常应在做手术切口之前的一个小时内应用抗生素,并且止血带充气之前药物必须输注完毕。对这一建议而言,万古霉素是个例外,其开始给药的时间应提前至做手术切口之前两个小时,这样可以缓慢输注,减少红人综合征的发生率。万古霉素过敏时可导致肥大细胞脱颗粒并释放组胺从而出现红人综合征,组胺可导致低血压和颜面部发红。应用万古霉素时缓慢输注,输注时间达1-2小时可防止发生红人综合征。
抗生素应在创口闭合后的24小时之内停药。没有证据表明预防性应用抗生素超过24小时是有效的,并且事实上还有可能导致耐药菌的二重感染。而如果手术持续时间较长,超过4小时或术中出血量大于1500ml,则推荐在术中重复给药一次。
在预防性应用抗生素时为了确保合理选择抗生素并确定适当的给药时机,我们推荐,将选择抗生素和确定给药持续时间都归入到手术的“time-out”(手术划刀前暂停核对各项信息)方案中。Rosenberg等曾报道,将相关的内容并入到“time-out”方案中之后,选择抗生素以及用药时间的符合率由65%增加到99%。

术者手部消毒

术前洗手的目的是为了尽可能多地去除或杀死手术人员手部的细菌。通常应用的液态洗涤剂大多为洗必泰葡萄糖酸盐或聚维酮碘的水溶液。
有学者最近的一项Cochrane综述发现,含有乙醇、异丙醇或正丙醇的酒精擦剂与水溶液相比,对于预防患者手术部位的感染具有类似的效果。Hajipour等报道酒精擦剂比洗必泰葡萄糖酸盐或含碘洗涤剂都更为有效,因为前者可减少术者手上的细菌菌落形成单位(CFU)。另外还有学者报道应用毛刷对于手部消毒并没有明显的效果,并且事实上由于会损伤皮肤反而会增加感染的风险。根据这些证据,术者术前手部消毒推荐的方式为,在当天初次刷洗之前或手部严重污染时,手术人员应该用肥皂和水洗手,并用指甲签将指甲下方的污物清理干净,然后用纸巾擦干。然后,术者再用含酒精的擦剂涂抹3分钟。后续的手术每次都应该用含酒精的擦剂进行涂抹,但不推荐应用毛刷进行刷洗。

手术部位消毒

手术部位的消毒液,洗必泰葡萄糖酸盐溶液已经替代酒精和含碘的溶液。Ostrander等对洗必泰葡萄糖酸盐、碘/异丙醇或氯二甲苯酚的擦剂消毒足部后,检测残余的细菌数量,结果发现在术后减少或消除足部细菌的功效上洗必泰葡萄糖酸盐优于其他两种消毒剂。而在置入中央静脉导管和抽血样做培养等操作时,应用洗必泰葡萄糖酸盐进行皮肤消毒,相比70%的酒精或碘剂,均可减少感染的发生率。因此,在术区消毒以及置入中央静脉导管时,基于现有证据的建议和最佳操作指南都提倡应用洗必泰葡萄糖酸盐溶液。

降低手术部位感染相关的手术室环境

虽然手术器械灭菌方法中很多不为人知的操作细节并不是大多数骨科医生都期望掌握的知识,但外科医生的很多做法却可对灭菌过程产生负面的影响,并会增加手术部位感染的风险。快速灭菌是手术室工作人员常用的一种对手术器械或内置物的灭菌方式,在一些必要的基座之上,应用蒸汽。快速灭菌并不能等同于中央灭菌过程。在中央灭菌处理中,手术器械先用适当的方法清理干净,对所有内腔都进行彻底的检查,然后在对器械进行灭菌,并可使其完全干燥,最后手术器械在运送过程中必须保持密闭的包装,以确保维持其无菌的状态。最为重要的是,这些操作都由经过专业训练的人员完成,整个过程需要3-4小时。快速灭菌只有在术中器械掉落或紧急状况下方可应用。有些因素是可以避免进行快速灭菌的,包括手术器械数量不足,应用替代性器械和/或器械没有按照合适的操作规程按时送达,手术预约错误或不完善需要紧急处理,非计划性地应用手术器械和/或内置物等。

为了减少快速灭菌,我们建议增强对临床医师的宣传和培训,使其充分认识到这一方法的不足;提高手术预约单的准确性;要求供货商密切配合,确保相关设备及时交付到位,对于延迟送达的应考虑适当给予经济惩罚;对于以往经常进行快速灭菌的器械适当增加购买数量;通过调整手术安排以适应和缓解设备上的不足,最后,快速灭菌的内置物应用于患者后应写出相关的事件报告。采用这些策略和规程可有效降低快速灭菌的使用率。

无粉手套

以往外科手套都是有粉的,这样在制造过程中便于操作,同时也可使穿戴更为方便,粉末的成分为滑石粉或石松子。由于考虑到应用这些粉末可能会形成肉芽肿以及粘连,因此目前一般都选用玉米淀粉。然而,玉米淀粉也不是没有任何危险的,其可导致创口延迟愈合或向体外形成肉芽中,并且它可使通常出现感染相关临床表现所需的细菌数量减少。玉米淀粉还会使医务人员对橡胶的敏感度增加。医院的工作人员对乳胶蛋白的I型和IV型过敏反应会使不适时间延长,并使工作的满意度下降[41]。无粉手套可减少工作人员的缺勤状况,且可避免向体外形成肉芽肿的潜在可能。这些手套比有粉手套贵25%,但由此增加的费用会随着手术室工作人员工作效率的提高而减少。

具有抗菌表层的缝线

应用具有抗菌表层的缝线越来越被人们所重视,这种缝线通常涂有一层抗菌的三氯生。Edmiston等曾报道,在体外实验中,这种有涂层的缝线可有效抑制细菌的繁殖和污染。在另一项随机对照试验中,Rozzelle等报道在脑脊液分流术后应用具有抗菌表层的缝线与没有应用这种缝线的病例相比,手术部位的感染率明显下降。这种缝线相比没有涂层的类似缝线要贵7%至10%。据我们所知,目前尚未发表相关的效价分析,但是在高风险的患者中应用这样的缝线还是合理的。

手术室的交通

在手术室保持遵守职业规范的习惯可减少手术部位感染的风险,在手术室内不必要的穿行会使感染率增加。在一项有关脊柱手术的研究中,Olsen等报道在手术过程中2个或更多的人员加入进去是手术部位感染的一个独立的风险因素,优势比2.245。Babkin等发现,在相同时期内在同一手术间进行手术,左膝关节置换手术部位感染的发生率为由膝关节置换的6.7倍[46],而当手术室左侧的门锁上以后,避免进出,左膝关节置换的术区感染率便很快下降到与右膝关节置换相当的水平,这一发现也证实了限制手术室交通的重要性。

创口引流与输血

在骨科手术临结束时是否放置引流管除了参考相关的研究结果以外,还需要术者根据他们所接受的训练、观点以及个人的经验来决定。最近有一项针对这一问题的Cochrane综述,共纳入了36项研究(5464例患者),结果显示应用封闭式引流可减少瘀伤,同时还可减少加包辅料的需要。不过,应用封闭式引流会相应地增加输血的需求,风险因子如下文所述。是否放置创口引流对于手术部位的感染率并没有明显的差异。作者的结论认为闭合负压引流的有效性仍不确定。
 在骨科手术中放置引流除了其好处仍不确定以外,往往输血的需求相应地也会更多一些。输血会带来感染血液传播的相关病原体的风险,例如HIV、肝炎,以及其他细菌或寄生虫。这种风险虽然仍然存在,但非常小,在美国及其他发达国家,对于捐献的血液都有一个严格的检测程序。与输血相关的更为直接的风险辨识手术部位的感染和住院时间的延长。输血会引起免疫调节,进而导致术区感染的风险增加。Talbot等报道,胸骨切开术后的感染率,输过血的患者比未曾输血的患者要高3.2倍。在一项有关心脏手术的研究中,Bower等报道输血的患者其感染率几乎是没有输血的患者的两倍。Weber等发现,尽管术者控制了术区的感染,但髋关节置换术后输血的患者住院时间会明显延长。减少输血相关需求的策略包括术前评估血红蛋白的水平及红细胞压积,如果符合指征可给予适当的药物治疗以改善这些参数,不能仅仅只根据血红蛋白和红细胞压积的结果,而应该参照继发性贫血的相关策略来决定是否有必要输血。

术后创口的处理

CDC推荐术后24至48小时内维持手术的敷料。有些外科医生采用三天原则,72小时内将最初的手术敷料保持在原位。很少有证据认为维持原来的敷料多一或两天会增加感染的风险,然而,如果敷料并不干燥、清洁,则可能成为紧邻切口的微生物来源。术后采用合理的操作规程来处理创口,可能同敷料保持在原位的时间同等重要。术者应对相关的方法和操作程序进行检查,以确定由谁来更换敷料(例如护士,或者只安排医生),在什么情况下他们应该进行更换,或者他们只是增加敷料而不是更换。预防感染的基本概念辨识保持创口干燥和清洁。污染或血液浸透的敷料必须立即更换,而不能加包。如果敷料不能保持其整体性,那么应用不同种类的敷料也是允许的。
多学科的团队应对现行的做法进行评价,并探讨术后创口的处理最优化的途径。有些基本的问题必须确保,如换药时注意无菌操作,按照某个合适的次序,确切地描述创口引流管的数量和具体特征,以及创口本身的状况。我们发现由于产品的费用问题而限制其使用的做法会阻碍对创口进行良好的处理。例如,限制手术室以外其他护理人员使用半透性的封闭敷料,而往往又没有合适的产品可以保持手术敷料的完整性。而如果从手术部位感染的角度来考量其经济价值,那么封闭敷料的费用还是非常合理的。如果改变了长期性的方法和规程,则有必要对相关的工作人员就行培训和宣教。
有些抗菌敷料也可应用,有研究指出,这些敷料可能有助于降低感染的风险。长期以来含银的敷料在临床都有应用,其对于减少心脏手术后纵隔炎的风险有一定的效果。该敷料在外科手术后并不被常规采用,可能主要是因为其价格昂贵,并且通常也并不在保险的范围之内。其他一些化合物,如聚六亚甲基双胍(PHMB),有一些小样本的研究显示相关的前景较为乐观。PHMB敷料的外观和手感与传统的纱布敷料类似,且比含银的敷料要便宜得多。4×4英寸含PHMB的海绵状敷料价格约为4×4英寸常规纱布(最便宜的抗菌敷料)的两倍。有些敷料将龙胆紫和亚甲蓝相结合以达到抑菌作用,但对于清洁的手术切口,很少有证据证实这一作用。

预防感染的其他注意事项

手卫生
注意手的卫生是预防院内感染的重要途径,然而手卫生相关规程的依从性却并不理想。据2002年CDC医疗卫生场所手卫生指南的作者报道平均依从率约为40%。此后,美国医疗机构评审联合委员会将减少医疗卫生场所相关感染率作为国家患者安全目标的重要内容,联合委员会认证的医院必须安装手卫生监视器,切实改善相关的规程。有研究发现改善手卫生方案的顺应性与某些标志性微生物的减少存在相关性,如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等。多项研究显示,随着时间的延长,包括强大的后勤支撑在内的多方面干预往往会比诸如教育或手卫生依从性数据反馈等传统的单一干预模式更成功,。另一个有助于增加手卫生依从性的策略是应用含酒精的手消毒剂,这是CDC常规手卫生优先推荐的方法[58]。因为含酒精的消毒剂相对于洗手池往往更为顺手,并且也比传统的洗手更节省时间。此外,认为意外地发现,含酒精的手消毒剂比肥皂和水洗手对皮肤的刺激更小。

隔离预防

CDC推荐对携带耐药菌的患者实施接触隔离预防,目前这也是联合委员会国家患者安全目标的组成部分。如果可能的话,应该将携带耐药菌的患者安排在单独的病室,或者与其他携带有相同病菌的患者安排在一起。处理这些患者时必须穿防护服戴手套,并且应该在进入房间的入口处穿戴。合适穿防护服戴手套不能任由临床医生来决定,因为这对于病菌的粘附有着很大的差异。联合委员会要求医院对接触预防进行监视,并且有改善依从性的相关计划。关于接触预防有些问题仍有争议,如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌已经定植的患者应该怎样接触,革兰氏阴性耐药菌标准的定义,以及对各种病菌分别应该进行多长时间的接触预防等,这一领域内还有很多研究有待深入。当然,接触预防也不有一些不良的影响,最近的研究结果显示,接受接触隔离预防的患者见到主治医师的次数往往更少,出现皮肤破损或摔倒的可能性也更大,同时他们更有可能对医疗护理心存不满。因此,当必须进行隔离预防时,医院应该注意采取相应的策略,改善这些不良影响。

医疗保健相关的感染

CMS正在改变政府对住院治疗相关感染的拨款,成功的干预,如美国医疗保健促进会的“100000生命”运动(目前的“5000000生命”运动;和Keystone(密歇根医疗与医院协会Keystone 中心)所发起的显示感染并不是医疗活动中单纯的不可避免的并发症,相反,如果对预防感染的工作认真实行,很多感染都是可以预防的。作为一个出资方,CMS决定对应用最佳方案的机构进行奖励,但对于某些可预防的并发症,则将其视为“绝不应发生的事件”,而不会支付额外的费用。从2008年10月开始,CMS便不再对以下感染性并发症支付额外的费用,包括导尿管相关的尿路感染,中心静脉导管相关的血流感染,脊柱、颈、肩或肘部手术后的术区感染,或心脏手术后的纵隔炎等。
在这些医疗相关的不良事件中,尿路感染最为多见,因此尽力减少尿路感染的发生时美国各医院关注的焦点。最近的研究明确了这样一个事实,很多临床医生并不知道他们的哪个患者插了导尿管,并且插导尿管的几率也可大大降低。关于如何合理应用导尿管已有新的指南和建议。在这些建议中有一条是每天对尿管的必要性进行评价,这对于减少导尿管的应用及其相关的感染风险,大概是最为直接的方法。

医疗保健相关感染的公开报告

由于消费者和出资方对医疗质量透明度的要求,目前很多情况下都要求对医疗保健相关感染的状况提供一定程度的公开报告。各州对报告所要求的要件以及报告的方式都各不相同,但大多都采用CDC国家医疗安全网络(NHSN)作为系统性要求。NHSN是CDC医院感染报告系统的网络版,该系统始于1970年代。其感染的标准定义很多年一直被采用,并已成为监督界限的金标准。除了作为一种长期档案外,NHSN体系的优势还包括它是一个非常安全的数据库,允许各团体(例如州)之间相互共享,在获得授权的情况下允许查阅这些公共信息,提供某些数据分析和数据展示的功能,对感染率形成全国性的基点,并且它是免费的。感染的预防也已成为患者、出资方以及管理者关注的焦点问题。临床医生和医院现在必须将预防感染的相关举措融入到医疗活动中,否则当感染率的数据公开后,会面临声誉受损、患者和收入下降的风险。幸运的是,这样也使得外科医生有机会与整个医疗系统中的各方紧密合作,尽可能提供最好的医疗服务,并对患者的各个诊疗环节都认真对待。

小结

降低手术部位感染的发生率是人们十分关注的领域,并且在可以预见的将来仍会是临床的热点问题。医疗卫生的出资方和管理者如CMS和联合委员会都要求切实降低手术部位感染的发生率。在这一领域,相关的循证医学文献明确证实有些方法是切实可行的,如预防性应用抗生素和手术消毒方法,临床医生和医院都应该认真地依从于这些标准。对此应该明确各自的责任,相关的数据也应该便于公众获取。同时,对于没有参照医疗操作标准的失职行为,出资方也可改为适当的处罚。因此,对于降低手术部位感染率而言,熟悉最佳的做法和医疗操作标准,对相关各方都是很有必要的。