您当前的位置：首页 > 主题内容 > 临床麻醉 > 专家评述
麻醉与转归——非药物预防外科伤口感染
时间：2010-08-24 09:10:57 来源： 作者：
| 外科伤口感染为最常见的手术和麻醉并发症。基于CDC的院内感染控制效果研究（SENIC），手术时间、伤口污染程度以及术前并存疾病的数量不同，结肠癌术后外科伤口的感染率为9%~27%。大多数医院，手术时间超过2小时的结肠癌切除术，术后伤口感染率平均为15%。虽然近年发生率有所降低，但是术后伤口感染的风险仍然很高。 手术感染的患病率应当引起重视。统计表明，每个感染患者的住院时间将延长5~20天。此外，因为患者的伤口往往还没有完全愈合就已出院，每天需要换药2~3次，造成患者出院后恢复所需的费用增加。感染患者回家后需要更加细致的照顾，可能需要家庭护士。即使全球范围内严格消毒手术器具以及预防性应用抗生素降低外科伤口感染的发生率，但围手术期外科伤口感染的发生率和费用依然很高。因此，能够降低伤口感染发生率的方法也应认真对待。 很多因素可影响外科伤口感染的进程，其中包括：1）伤口污染的程度和特点；2）止血效果、是否存在异物以及组织损伤程度等局部因素；3）伤口组织灌注状况，包括运送免疫的元素如氧气、炎症细胞、生长因子、细胞因子和营养成分如氨基酸、葡萄糖和胰岛素；4）预防性给与抗生素；5）机体的免疫功能。对于最常见的伤口病原体，包括金黄色葡萄球菌、克雷白杆菌、大肠杆菌、念珠菌和肠球菌，宿主抵抗急性细菌污染的主要途径是通过非特异或自然免疫方法。非特异性免疫包括细菌标记、中性粒细胞的渗出能力、吞噬作用、需氧和厌氧细菌的杀伤机制。其中，中性粒细胞采用需氧杀伤机制。 细菌污染的最初几小时为感染发生的关键期。抗生素的使用和组织低灌注的效应尤为重要。比如，最初3小时内给与抗生素可以起到限制伤口感染的作用，但3小时后则无效。同样，最初2.5小时内，伤口组织低灌注可以加重感染，但2.5小时后则对结果影响较小。如果在最初的关键期加以控制，则可成功地预防伤口感染。虽然感染通常在术后5~10天发生，但这段关键期如此重要，因此必须在此期加以控制才能达到降低围术期伤口感染风险的目的。 一、术中期预防外科伤口感染的措施 1. 保持体温正常 术中期维持体温正常意义重大。全身麻醉和区域神经阻滞麻醉均影响体温控制，并导致所有未保暖患者出现低体温。低体温的最早表现为从中心到外周的体温快速再分布，同时由于热能丢失远远多于热能产生，导致体温直线下降。即使术中体温下降较少也可导致严重并发症，如大量出血，输血机率增加、心输出量异常、麻醉苏醒时间延长、住院时间延长、负氮平衡、麻醉后寒战以及体温不适感。低体温还可增加手术伤口感染的风险。 同样低体温还可降低宿主的免疫力。低体温以下两方面促进术中伤口感染。其一术中期低体温诱发机体温度调节性血管收缩。麻醉苏醒期脑内麻醉药浓度的快速降低，会导致血管收缩反应再度出现，所以苏醒期患者低体温性血管收缩为普遍问题。血管收缩导致皮下组织氧分压降低，而伤口感染风险与皮下组织氧分压密切相关。其二，有证据表明轻度中心体温降低直接损害机体的免疫功能，包括T细胞介导的抗体生成和中性粒细胞非特异性需氧杀伤细菌能力的降低。虽然体外试验结果与所使用的模型有关，但当体温从41℃降低至26℃时，中性粒细胞的杀菌能力显著降低。杀伤力降低的部分原因是由于氧气和亚硝基自由基的产生依靠伤口组织的氧分压。 患者的初始术后体温在34.5℃左右，是一种典型的未经保暖的大手术后体温，术后需要几个小时才能使中心体温恢复正常。若未经保暖的患者仍处于低体温，会导致细菌定植，这是从污染到感染的典型过程。即使在术后几天通常没有发现感染，围术期低体温还仍有助于伤口感染发生。相对而言，低体温患者发生的伤口感染不太可能扩大，体外生长试验表明低体温会减缓细菌生长。 保持体温正常可以降低感染风险。综上所述，体外试验表明，低体温可以直接损伤中性粒细胞功能，或通过诱发皮下血管收缩和皮下组织缺氧间接损伤中性粒细胞功能。与此相同，动物体温轻度降低可以降低机体对感染的抵抗能力。结肠切除术患者中心体温降低1.9℃，伤口感染的发生率增加两倍。这些感染的临床意义十分重要，因为其住院时间比非感染患者延长一周。 有趣的是，当排除出现感染的患者后，低体温仍然使住院时间增加约20%。很显然，患者的自身恢复系统受损。这项结果与Carlietal等人的研究一致，即轻度低体温可加剧术后蛋白质的消耗，减少胶原沉积（即疤痕形成）。 除外脑损伤，导致外伤患者死亡的主要病因为凝血异常和感染。既然凝血和感染都受到低体温影响，那么体温正常的患者预后得到改善显而易见。但这项研究的缺陷为回顾性分析。大部分严重受伤的患者很可能发生低体温。因此很难确定预后不良是来源于创伤还是低体温。虽然如此，这种结果也与低体温的结果一致。 2. 氧气供给 （1） 组织氧合作用 中性粒细胞的氧化杀伤机制是机体抵抗病原体最重要的免疫防御机制。氧化杀伤需要氧分子产生具有杀菌性的超氧自由基。该反应由与NADPH相连的氧化酶催化，反应速率与氧分压有关。中性粒细胞产生超氧自由基需具有至少60mmHg的氧分压（NADPH相连氧化酶所需氧的Km值）。与此一致，氧化杀伤能力与0~>150mmHg的氧分压有关。 组织缺氧同样损伤组织修复能力。疤痕形成需要丰富的比咯氨酸羟化作用和赖氨酸残基。催化这一反应的脯氨酰和赖氨酰羟化酶以氧分子（氧气）作为底物。脯氨酰羟化酶的氧气Km值估计在20，25和100mmHg之间变化。即使最保守的估计，胶原比咯氨酸羟化作用，需要的氧分压在0~200mmHg之间，90%在90mmHg时起效。与这一结果一致，手术患者和家兔羟脯氨酸的累积量与动脉氧分压呈正比。 伤口处组织氧分压同样具有特殊意义。从十九世纪八十年代开始，人们就已知道氧分子（氧气）影响血管生成。H2O2浓度和一些刺激血管内皮生长因子的物质调节血管生长。 即使患者的动脉血红蛋白完全饱和，皮下组织氧分压变化依然很大。很多因素影响组织中的氧气，包括全身温度和局部温度、吸烟、贫血、手术期间血容量、无法控制的手术疼痛。但增加组织氧合作用最有效的方法之一是单纯增加吸入氧浓度。 （2）补充氧气可以降低感染风险 Knighton和同事在十九世纪八十年代通过体外和动物试验发现这一概念，即氧气是一种抗生素。Hopf首先确认组织氧合作用对降低伤口感染风险具有很重要的临床意义。在一项观察性研究中，他们发现伤口感染风险与术后组织氧合作用呈反比。但这还有一些疑虑，即经历较大手术的患者组织氧合作用较差，因此感染的风险更高，但这两项结果之间可能没有必然的联系。 Greif等人首先完成了氧供和伤口感染风险相关性随机试验。500名患者进行结肠切除手术，术中和术后两小时随机吸入30%或80%的氧气浓度。每天由不知情的观察者查看伤口；诊断感染需要脓液和阳性培养结果。伤口评分：给予30%氧气浓度患者为5±9，给予80%浓度氧气患者为3±7，P=0.019。给予80%氧气浓度患者中出现13例伤口感染，给予30%氧气浓度患者中出现28例伤口感染（P=0.01）。因此补充氧气可使感染的风险减半。 相反，Pryor等随后通过160例患者的试验表明补充氧气会增加感染风险。因此值得考虑为什么Pryor和Greif的结果截然不同。Pryor等没有详细说明他们的基础感染率，因此很难确定他们试验中300名患者的感染率减少40%。风险减少40%，依照基线25%或Greif的基线11%，分别需要的样本量分别为540或651名患者，感染风险增加40%则分别需要698或930名患者。因此这项试验缺乏足够的证据，随机试验的样本量仅为160名患者。 Pryor研究的第二点不足是患者特征并不完全相同。如给予80%氧浓度的患者中，有些患者的体重指数几乎超过30kg/m2的两倍。有些患者经历的手术时间过长，明显失血，需要补充大量液体。此外，Pryor没有能够很好控制其他影响感染的因素，包括麻醉、补液、抗生素、疼痛。Pryor的第三点不足是通过回顾性表格判断伤口感染；很明显这并非是由不知情的观察者填写。这些不够敏感的方法与Greif采用不知情的观察者形成鲜明对比。所以这种有问题的方法得出的结论与其他体内体外和临床数据不符。 Belda等人最近的随机对照试验包括300名结肠切除术患者，术中和术后6小时随机给予浓度30%或80%的氧气。不知情的观察者采用CDC的标准诊断所有的伤口感染。记录患者的基本特点，麻醉方式，潜在未知因素。伤口感染率通过χ2分析比较。对数评估潜在未知因素的影响。接受浓度30%氧气患者有24.4%出现伤口感染，但是接受浓度80%氧气的患者只有14.9%出现感染（P=0.04）。经过修正后，给予充足氧气的患者发生感染的相对风险为0.46（P=0.04）。因此粗略统计，充分吸氧可以使伤口感染风险减少一半。 Myles等近期通过伤口感染与吸氧相关性试验评估80%的氧气替代70%氧化亚氮30%氧气的结果。显示给予充足氧气可以明显降低伤口感染风险25%。由于采用不同的氧化亚氮和氧气浓度，所以这项研究与之前不同。因此难以通过Myles等的试验结果确定感染降低的原因是由于避免吸入氧化亚氮还是氧气的作用。 至少有三个原因可以证明氧化亚氮可以增加感染风险，作者的理论是氧化亚氮可以降低宿主的免疫力。但是，近期Fleishmann等的试验比较400多名患者感染风险，他们随机给予65%的氧化亚氮和65%的氮气，结果显示两组没有明显区别。这样证明Myles的试验中降低感染风险的原因是提供氧气，而不是减少了氧化亚氮的毒性。这个结果更加支持氧气的抗生素效果。 这样，有三个随机对照试验明确说明了氧气在手术伤口感染中的效果。两个总患者数超过800的试验均发现浓度80%的氧气可以降低50%的感染风险。相反，一项很小的研究样本只有160人，试验方法还有很多问题，而得出相反的结论。此外一项2000名患者的临床试验发现使用氧气替代氧化亚氮可以降低感染风险。因为氧化亚氮本身没有增加感染的风险，因此可以认为这项试验进一步证实了补充氧气可以降低感染风险。所以临床实践中可以采用这种措施。 在每项试验中，手术期间患者均吸氧，但术后吸氧时间有所不同。Greif和Pryor的试验中吸氧时间为术后2小时。相反Belda等的试验术后吸氧时间为6小时，Myles等的试验吸氧限制在手术期间。现在没有试验直接比较术中吸氧与术后术中吸氧的区别。因此术后吸氧对于降低感染风险的效果还不清楚。 （3）吸氧为安全措施 吸氧的主要并发症为肺不张。考虑肺不张是正确的，因为超过85%进行下腹部手术患者出现肺不张，某些人认为这是导致死亡的重要原因之一。两种机制导致手术期间肺不张：肺泡压迫和氧气吸收。横隔向头部偏移导致肺部受压，肺顺应性降低，功能残气量减少。在某种程度上，任何麻醉都可以导致这一因素。吸收相反，由于局部氧气压力过高，导致每个肺泡氧气吸收。根据这种机制，即使在很短的时间内吸入100%的氧气，在术后也可导致明显的肺不张。 二、降低外科伤口感染潜在的没有证实的措施 1. 血容量 血容量减少导致外周血管收缩，从而保持正常血压。但是保证动脉压和重要器官灌注的代价是外周灌注减少。因此血压（和尿量）无法正确代表外周灌注情况。 手术患者补液16-18mL/kg.h时，外周灌注和氧合作用优于采用8mL/kg.h补液方案。高血容量组的组织氧分压在术中（81±26mmHg vs 67±18mmHg）和术后（77±26mmHg vs 59±15mmHg，P=0.03）均较高。这些结果提示单纯增加血容量可以降低感染风险。还有证据显示逐步增加手术期间组织氧合作用需要的水分，可以使伤口愈合更好。 不幸的是，随后的临床结果并不令人鼓舞。进行结肠切除术患者随机给予少量（8mL/kg.h）或大量（16-18mL/kg.h）补液。伤口感染率几乎相同，经过250名患者试验后，由于结论无效，试验停止。值得重视的是，虽然这项研究意义不大，但是补液对于降低感染风险的还有重要的临床意义。其他液体治疗试验有些减少，有些增加并发症。因此补液如何降低感染风险缺乏有效的数据。此外，试验结果由于手术方式、补液类型、补液量不同变化较大。 2. 疼痛 术后疼痛导致肾上腺素能神经自主反应明显活跃，血儿茶酚胺浓度增加。使得动脉血管收缩。同时外周灌注降低，组织氧分压减少。 Akca等证实了这个理论。膝关节成形术后的患者当他们的疼痛得到缓解后，组织氧分压可以增加25mmHg。这是否能够降低感染风险还没有得到证实，虽然增加25mmHg氧分压具有很重要的临床意义。当然，即使疼痛并没有降低感染风险，也应给予患者足够的止痛治疗。 3. 高碳酸血症 决定组织氧气利用率的基本因素是动脉血氧含量、心输出量和局部灌注。一个常常被忽视的影响心输出量的重要因素是动脉二氧化碳分压。如，通气过度和低碳酸血症降低心输出量，从而减少大脑和内脏的血液灌注和氧分压。低碳酸血症同样可以使动脉血红蛋白曲线左移，限制氧气在组织中的释放水平。 相反，高碳酸血症增加心输出量，特别是在交感神经系统活化后，增加氧气释放。所以，高碳酸血症增加组织中氧气的利用率。常规手术患者和志愿者试验可以发现，心肺分流术中高碳酸血症可以增加组织氧合，这种增加甚至超过了血管收缩的本身效果。 高碳酸血症同样导致心输出量、肺部血管收缩、肺动静脉分流之间的复杂相互作用，在吸入氧气浓度不变的情况下，肺部氧分压增加。但是即使处于正常氧分压下，动脉二氧化碳分压和心输出量和皮下氧合作用之间也具有线性关系。实际上，动脉二氧化碳分压每增加1mmHg，皮下氧分压就增加0.8mmHg。手术患者的增加尤为明显，皮下氧分压由PaCO2=30mmHg时的63±14到PaCO2=45mmHg时的89±19。这些数据提示，轻度保持高碳酸血症这种简单而廉价的措施，可以减少感染风险。但是这项理论还没有得到证实。 四、总结 手术部位感染是最常见的严重围手术期并发症。感染在污染后的关键几小时内形成。强大的宿主免疫系统最初决定无法避免的污染是否会发展为临床感染。此后，很多决定感染风险的因素在麻醉医生的直接控制下，这些因素至少与预防性应用抗生素同样重要。 较多的研究显示，通过保持患者正常体温可以降低三分之二的伤口感染风险。手术期间和术后几小时内提供足够的氧气可以降低一半的感染风险。其他因素包括严格控制血糖，积极补液，保持轻度高碳酸血症（没有经过足够的测试）。但是很明显，麻醉医生可以仅仅通过提供充足氧气和保持患者正常体温，从而明显降低伤口感染风险。 |
|
|
[!--temp.pl--]