呼吸機內部回路消毒對慢性危重癥機械通氣依賴患者的臨床研究

裘凱 顧南媛 曾龍歡 熊曉煒 田福 陳輝 鄭永科

[摘要] 目的 研究ICU慢性危重癥機械通氣依賴患者呼吸機內部回路病原菌污染情況，比較不同呼吸機內部回路消毒方法的療效評價。 方法 選取2017年1月～2019年1月杭州市老年病醫院收治的慢性危重癥機械通氣依賴患者及其使用的呼吸機69例為研究對象并分為兩組，對呼吸機內部回路進行采樣及培養，觀察不同時間段病原菌生長情況，研究組患者的呼吸機使用呼吸機內部回路消毒機氣體臭氧進行消毒，對照組患者的呼吸機使用75%酒精浸泡消毒，比較兩種消毒方法的療效及對患者呼吸機相關性肺炎發生率、臨床肺部感染評分的影響。結果 呼吸機內部回路大量病原菌生長，呼氣端污染較吸氣端明顯，病原菌數量與機械通氣時間呈正相關。病原菌培養鑒定以革蘭陰性菌桿菌為主，部分呼吸機內部回路培養出革蘭陽性球菌及真菌。使用呼吸機內部回路消毒機氣體臭氧及75%酒精消毒對呼吸機內部回路進行消毒，消毒后病原菌菌落數均顯著下降，有統計學差異（P<0.05），兩種消毒方法療效對比無統計學差異（P>0.05），兩組患者臨床肺部感染評分和呼吸機相關性肺炎發生率比較無統計學差異（P>0.05）。 結論 呼吸機內部回路病原菌污染嚴重，呼吸機內部回路消毒機氣體臭氧消毒療效確切，對比75%酒精消毒療效無統計學差異，兩組患者臨床肺部感染評分和呼吸機相關性肺炎發生率沒有統計學差異，為呼吸機內部回路消毒提供新型有效的消毒方法。

[關鍵詞] 呼吸機內部回路;消毒;慢性危重癥;呼吸機相關性肺炎

[中圖分類號] R459.7? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2019）36-0125-05

A clinical study on the effect of ventilator internal circuit disinfection on patients with chronic critical illness dependent on mechanical ventilation

QIU Kai? ?GU Nanyuan? ?ZENG longhuan? ?XIONG Xiaowei? ?TIAN Fu? ?CHEN Hui? ?ZHENG Yongke

Department of Critical Medicine， Hangzhou Geriatric Hospital， Hangzhou? ?310022， China

[Abstract] Objective To study the pathogenic bacteria pollution of ventilator internal circuit in ICU patients with chronic critical illness dependent on mechanical ventilation， and to compare the efficacy of different disinfection methods of ventilator internal circuit. Methods 69 chronic critical patients with mechanical ventilation dependence and their respirators in Hangzhou Geriatric Hospital from January 2017 to January 2019 were selected as the research subjects and were divided into two groups. The internal circuit of the ventilator was sampled and cultured to observe the growth of pathogenic bacteria in different periods of time. The respirators in the study group were sterilized with ozone， which was the disinfection gas of the internal circuit of the ventilator. The ventilator of control group was sterilized by 75% alcohol immersion， and the efficacy， the incidence of ventilator-associated pneumonia and pulmonary infection score of the two methods was compared. Results A large number of pathogens grew in the internal circuit of the ventilator， with more contamination in the expiratory end than that in the inspiratory end. The number of pathogens was positively correlated with the time of mechanical ventilation. Gram negative bacilli were the main pathogens， and gram positive cocci and fungi were cultured in the inner circuit of partial respirators. The number of pathogenic bacteria decreased significantly（P<0.05） after using ozone and 75% alcohol to disinfect the internal circuit of ventilator. There was no statistical difference between the two methods（P>0.05）. There was no statistical difference in clinical pulmonary infection score and incidence of ventilator-associated pneumonia between the two groups（P>0.05）. Conclusion The internal circuit of the ventilator is seriously polluted by pathogenic bacteria， and the efficacy of ozone disinfection of the internal circuit of the ventilator is proved. There is no statistical difference in the efficacy between 75% alcohol disinfection and ozone disinfection. There is no statistical difference in the clinical pulmonary infection score and the incidence of ventilator-associated pneumonia between the two groups. It provides a new and effective disinfection method for the internal circuit of the ventilator.

[Key words] Ventilator internal circuit; Disinfection; Chronic critical illness; Ventilator-associated pneumonia

慢性危重癥（Chronic critical illness，CCI）患者數量在近幾年呈現快速增長的趨勢，該病癥的高危因素較多，容易出現并發癥、甚至死亡，需制定符合患者的診療方案，才能更好地提高患者的生活質量[1]。CCI患者需要數周至數月在重癥監護病房接受治療，呼吸機依賴是這類患者的主要特征。正因為對呼吸機的依賴較強，很容易誘發呼吸機相關性肺炎，進而導致患者機械通氣時間、住院周期均明顯延長[2]。慢性危重癥患者機械通氣時間延長、免疫缺陷、高齡等特征為發生呼吸機相關性肺炎的高危因素，呼吸機相關性肺炎病原菌來源分為內源性與外源性，呼吸機管路污染、吸入含病原菌的氣溶膠、冷凝水返流是重要的外源性因素，呼吸機消毒包括呼吸機外部回路、內部回路、傳感器及物表等，如果不進行規范消毒會影響其使用安全性[3]。呼吸機回路污染是導致呼吸機相關性肺炎的重要外源性因素，據此，探討如何減少呼吸機回路污染是關系到CCI患者治療效果的重要措施之一。本調查旨在了解呼吸機內部回路污染情況，比較不同消毒方法的療效，力圖降低慢性危重癥患者呼吸機相關性肺炎發生率。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇 2017年1月～2019年1月杭州市老年病醫院進行有創機械通氣患者69例，隨機數字表法分為研究組38例與對照組31例。其中，研究組：腦梗死后遺癥16例，腦出血后遺癥9例，帕金森綜合征3例，阿爾茨海默病3例，多系統萎縮2例，運動神經元病1例，格林巴利綜合征1例，慢性阻塞性肺疾病1例，腦外傷后遺癥1例，缺血缺氧性腦部1例。呼吸機為德國西門子MAQUET。對照組：腦梗死后遺癥14例，腦出血后遺癥7例，帕金森綜合征2例，阿爾茨海默病2例，多系統萎縮1例，運動神經元病1例，格林巴利綜合征1例，慢性阻塞性肺疾病1例，腦外傷后遺癥1例，缺血缺氧性腦部1例。呼吸機為德國西門子MAQUET。兩組患者年齡、性別、機械通氣時間等一般資料比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。

表1? ?研究組和對照組的一般資料比較

入選標準：①年齡>65歲患者;②患者呼吸機撤機困難，持續有創機械通氣超過3周。排除標準：①入組前存在呼吸機相關性肺炎;②研究期間呼吸機有間斷撤離患者;③研究收集數據不全者。本研究通過醫院倫理委員會審核批準并取得患者及家屬的知情同意。

1.2 方法

兩組開展如下方法的研究時間為呼吸機使用起的7 d。

1.2.1 呼吸機采樣方法? 呼吸機內部回路在患者使用前均達到消毒合格標準，隨機分為研究組與對照組。分別在呼吸機使用的第1、3、5、7天對呼吸機內部回路吸氣端和呼氣端進行采樣，采樣方法使用裝有無菌生理鹽水的無菌采樣棉簽，對呼吸機內部回路物表進行采樣及立即送微生物室進行微生物培養鑒定。機械通氣7 d后，研究組使用呼吸機內部回路消毒機氣體臭氧對呼吸機內部回路進行消毒，具體方法為呼吸機內部回路消毒機利用臭氧發生裝置使用氣體臭氧進行回路密閉消毒30 min，臭氧濃度大于100 mg/m3。對照組使用75%酒精對呼吸機內部回路送氣端和呼氣端配件進行浸泡消毒30 min。消毒結束后分別對兩組呼吸機內部回路送氣端口及呼氣端口進行采樣送檢。

1.2.2 培養方法? 微生物室檢驗人員將裝有采樣棉簽的菌液接種于營養瓊脂平板，統計平板的菌落數。并進一步將營養瓊脂平板上生長的病原菌分離轉種于麥康凱瓊脂平板、血瓊脂平板，最后使用美國BD PHOENTX-1細菌自動鑒定儀鑒定菌株。

1.3 觀察指標

比較呼吸機內部回路吸氣端呼氣端在機械通氣后不同時間段（1 d、3 d、5 d和7 d）的菌落數，比較呼吸機內部回路吸氣端呼氣端在消毒前后的菌落數，比較兩組消毒前呼吸機內部回路吸氣端和呼氣端病原菌分布情況。比較兩組患者臨床肺部感染評分和呼吸機相關性肺炎發生率。

1.4統計學方法

采用統計軟件包 SPSS19.0處理各項指標的測試結果，正態分布的連續變量以均數±標準差（x±s）表示，非正態分布的連續變量以中位數（最小值，最大值）表示，計數資料用百分比表示。兩組間正態分布連續變量比較采用獨立樣本t檢驗，非正態分布采用Mann-whitney U檢驗，分類變量比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組呼吸機內部回路吸氣端呼氣端在機械通氣后不同時間段的菌落數比較

呼吸機內部回路大量病原菌生長，呼氣端污染較吸氣端明顯，病原菌數量與機械通氣時間呈正相關，見表2。

2.2兩組呼吸機內部回路吸氣端呼氣端在消毒前后的菌落數比較

使用呼吸機內部回路消毒機臭氧及75%酒精消毒對呼吸機內部回路進行消毒，消毒后病原菌菌落數均顯著下降，有統計學差異（P<0.05），對比兩種消毒方法療效無統計學差異（P>0.05），見表3。

2.3 兩組消毒前呼吸機內部回路吸氣端和呼氣端病原菌分布

病原菌培養鑒定以革蘭陰性菌桿菌為主，部分呼吸機內部回路培養出革蘭陽性球菌及真菌，見表4、5。

表4? ?研究組消毒前呼吸機內部回路吸氣端和呼氣端病原菌分布

2.4兩組臨床肺部感染評分和呼吸機相關性肺炎發生率比較

研究組和對照組的臨床肺部感染評分和呼吸機相關性肺炎發生率無統計學差異（P>0.05），見表6。

表6? ?兩組臨床肺部感染評分和呼吸機相關性肺炎發生率比較

3 討論

慢性危重癥是指患者入住ICU時間超過8 d同時存在機械通氣時間延長、氣管切開狀態、膿毒癥、腦卒中、顱內損傷及多臟器功能衰竭[4]。慢性危重癥患者機械通氣時間延長、免疫缺陷、高齡等特征為發生呼吸機相關性肺炎的高危因素[5]。呼吸機相關性肺炎病原菌來源分為內源性與外源性，呼吸機管路污染、吸入含病原菌的氣溶膠、冷凝水返流是重要的外源性因素，呼吸機消毒包括呼吸機外部回路、內部回路、傳感器及物表等，如果不進行規范消毒會影響其使用安全性[6]。文獻報道[7-8]，重復使用的呼吸機回路系統細菌嚴重污染，病原菌包括不動桿菌、假單胞菌、腸桿菌及腸球菌等。呼吸機使用數小時呼吸機管路即有病原菌生長，10 d后病原菌檢出率達90%以上，與患者下呼吸道病原菌有高度一致性[9]。呼吸機內部回路與患者氣道形成密閉回路，呼吸機內部回路病原菌污染導致患者發生呼吸機相關性肺炎，呼吸機內部回路進行消毒可減少患者呼吸機相關性肺炎發生率[10-11]。

呼吸機回路屬于與患者皮膚黏膜屏障破壞接觸的醫療設備，需要高水平的消毒，預防醫院獲得性感染[12-13]。呼吸機回路分為外部回路和內部回路，外部回路包括呼吸機螺紋管、濕化器、人工鼻、積水杯等，內部回路包括送氣管路、呼氣盒、各類傳感器及閥門等。美國呼吸治療協會（AARC）指南建議[14]，如果呼吸機內部回路明顯污染或故障需要進行更換。呼吸機內部回路的部分配件拆卸困難導致化學消毒液消毒困難，可拆卸配件中有傳感器等精密配件，使用化學消毒液浸泡可加速傳感器等配件損壞。臭氧作為一種強氧化劑，可導致細胞膜滲透性增加并穿透細胞，通過作用于脂蛋白、脂多糖，破壞細胞內的酶、蛋白質、DNA、RNA，最終殺滅微生物[15]。文獻報道[16]，小劑量短時間臭氧消毒即可達到消毒目的，臭氧消毒療效確切，不低于化學消毒液，對銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌等病原菌均有效，且對被消毒材料的損耗小。Lopes MS等[17]報道，呼吸機螺紋管使用臭氧消毒后細菌減少99.9%，與過氧乙酸浸泡消毒療效相同，且醫療成本更低。

慢性危重癥患者機械通氣時間長，目前針對該類患者使用的呼吸機內部回路研究尚少[18-20]，本研究觀察到該類患者呼吸機內部回路嚴重污染，且呼氣端病原菌污染較吸氣端更明顯，其原因考慮吸氣端使用細菌過濾器及患者呼出的含病原菌的氣溶膠污染呼吸機內部回路所致，病原菌以革蘭陰性菌為主，主要包括非發酵菌、腸桿菌等，部分呼吸機內部回路有革蘭陽性球菌及真菌污染，與患者下呼吸道痰培養有較高一致性。研究組通過使用呼吸機內部回路消毒機將氧氣轉化為臭氧，與呼吸機內部回路形成密閉回路進行消毒滅菌30 min，消毒后病原菌菌落數顯著減少，對照組選用化學消毒劑75%酒精浸泡消毒30 min，兩組消毒療效相比無統計學差異。臭氧消毒可解決化學消毒劑無法對呼吸機內部回路拆卸困難配件消毒的問題，為慢性危重癥呼吸機依賴患者呼吸機內部回路消毒提供了一種有效、經濟的消毒方法。

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（收稿日期：2019-10-29）