中华急诊医学杂志  2015, Vol. 24 Issue (12): 1425-1429
重症监护病房内血流感染危险因素及预后分析
邓医宇 , 申凤彩, 林琼瑜, 陈朦朦, 孙诚, 曾红科    
510080 广州,广东省人民医院(广东省医学科学院)急危重症医学部(邓医宇、申凤彩、林琼瑜、陈朦朦、孙诚、曾红科);
汕头大学医学院(申凤彩、陈朦朦);
南方医科大学(林琼瑜)
摘要目的 分析重症加强监护病房(intensive care unit, ICU)内血流感染的危险因素及预后。 方法 收集广东省人民医院2012年10月12日至2014年12月1日全部ICU内血培养阳性患者临床数据,进行回顾性分析,比较血培养阳性与阴性患者的生理指标与实验室参数,对发生血流感染的危险因素筛查采用logistic回归分析。在血培养阳性患者中根据临床转归分为生存组与死亡组,比较两组之间的生理指标和实验室参数,用logistic回归分析筛查血流感染患者死亡的危险因素。 结果 两年间ICU内发生血培养阳性血流感染患者299例,革兰阳性球菌感染250例,主要溶血葡萄球菌、表皮葡萄球菌、头部葡萄球菌、金黄色葡萄球菌;革兰阴性菌174例,常见致病菌包括鲍曼不动杆菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种。单因素分析显示,血培养阳性与阴性患者的高血压(P=0.001)、糖尿病(P=0.01)及冠心病或心力衰竭(P=0.000)、慢性肾功能不全(P=0.000)、机械通气(P=0.000)、住院前静脉使用抗生素(P=0.000)及血浆白蛋白水平(P=0.008)等方面差异具有统计学意义;Logistic多元回归分析显示,糖尿病[OR=2.158, 95%CI(1.230,3.787),P=0.007]、慢性肾功能不全 [OR=13.410, 95%CI:(1.715,104.879),P=0.013]、 住院前静脉使用抗生素[OR=8.375, 95%CI:(5.267,13.317),P=0.000]为ICU内血培养阳性血流感染的独立危险因素。血培养阳性患者中,与存活组患者相比,死亡组患者年龄较大,患高血压、冠心病或充血性心力衰竭、肿瘤、慢性肾功能不全比例明显增加,机械通气天数明显延长,手术比率及入院前静脉抗生素使用率明显增加,血浆白蛋白水平明显降低。高龄[OR=1.023, 95% CI:(1.008-1.037),P=0.002]、机械通气时间延长[OR=1.055, 95%CI:(1.024-1.088),P=0.000]、低白蛋白水平[OR=0.933, 95%CI:(0.898-0.971), P=0.001]为ICU内血培养阳性血流感染死亡的独立危险因素。 结论 ICU患者发生血流感染与基础疾病糖尿病、慢性肾功能不全及抗生素暴露直接相关。年龄较大、机械通气时间长、白蛋白水平低的ICU内血流感染患者易发生死亡。
关键词描述性回顾性研究     logistic回归分析     血流感染     血培养阳性脓毒症     重症加强病房     危险因素     预后     病死率    
Risk factors and prognosis of bloodstream infection in the ICU patients
Deng Yiyu , Shen Fengcai, Lin Qiongyu, Chen Mengmeng, Sun Cheng, Zeng Hongke    
Department of Critical Care Medicine and Emergency, Guangdong General Hospital, Guangdong Academy of Medical Sciences, Guangzhou 510080, China
Corresponding author: Deng Yiyu, Email: yiyudeng666@163.com
Abstract:Objective To investigate the risk factors and prognosis of blood stream infection in patients of intensive care unit (ICU). Methods Clinical data of all patients with culture-positive sepsis were collected from all ICUs of Guangdong General Hospital from October 12th, 2012 to December 1st, 2014 for retrospective study. Physiological characteristics and laboratory data were compared between patients with blood culture-positive sepsis group and patients without sepsis of control group. Logistic regression analysis was made to identify the risk factors for blood stream infection. Patients with blood culture-positive sepsis group were further divided into survivor and non-survivor groups according to the clinical outcomes. Physiological and laboratory data were compared between two groups. Logistic regression analysis was also performed to identify the risk factors for mortality. Results There were 299 patients with positive blood culture sepsis admitted in the ICUs in two years. Of them, 250 patients infected with Gram positive cocci including staphylococcus haemolyticus, staphylococcus epidermidis, staphylococcus capitis and staphylococcus aureus accounting for the majority. There were 174 patients infected with Gram negative bacilli including acinetobacter baumannii, Escherichia coli and Klebsiella pneumoniaesubsp. pneumoniae accounting for the majority.Aunivariate analysis demonstrated that there were significant differences in hypertension (P=0.001), diabetes (P=0.01), coronary heart diseases and heart failure (P=0.000), chronic renal insufficiency (P=0.000), prolonged mechanical ventilation (P=0.000), pre-admission intravenous administration of antibiotics (P=0.000), and hypoalbuminemia (P=0.008) between culture positive group and control group.Alogistic regression analysis demonstrated that diabetes [OR=2.158, 95%CI(1.230, 3.787),P=0.007], chronic renal insufficiency [OR=13.410, 95%CI(1.715, 104.879),P=0.013], pre-admission intravenous administration of antibiotics [OR=8.375, 95%CI(5.267, 13.317),P=0.000] were independent risk factors for bloodstream infections in ICU. In patients with positive blood culture, the non-survivor group had patients with higher advance of old age, higher rate of hypertension, coronary heart diseases or congestive heart failure, tumor and chronic renal insufficiency, prolonged mechanical ventilation and higher incidence of surgery and pre-admission intravenous administration of antibiotics compared with the survivor group. The advance of old age [OR=1.023, 95%CI (1.008-1.037), P=0.002], prolonged mechanical ventilation [OR=1.055, 95%CI(1.024, 1.088), P=0.000] and hypoalbuminemia [OR=0.933, 95%CI(0.898, 0.971), P=0.001] were independently associated with mortality of bloodstream infection in ICU. Conclusions Diabetes, chronic renal insufficiency and pre-admission intravenous administration of antibiotics were associated with the development of blood stream infection in ICU. The advance of old age, prolonged mechanical ventilation and hypoalbuminemia were independent risk factors for mortality in patients with culture-positive sepsis in ICU.
Key words: Descriptive retrospective study     Logistic regression analysis     Blood stream infection     Culture-positive sepsis     Intensive care unit     Risk factor     Prognosis     Mortality    

脓毒症是由感染引起的全身炎症反应综合征,是重症加强监护病房(ICU)常见的病理生理过程,病死率达到27%,伴有感染性休克时病死率高达50%[1]。如果病原菌进入血液循环系统引起血流感染可以加重病情,增加患者医疗费用及住院时间,延长患者病程,严重者可以危及患者生命[2, 3]。近年来随着急危重症医学发展,ICU内生物制剂、血液制品以及侵入性操作不断增加,血流感染率呈上升趋势[2],是导致ICU患者死亡的重要原因[3, 4]。引起血流感染的因素众多,在感染源不明确情况下,很难做到有效预防。因此,及早识别血流感染以期早期诊断治疗十分重要[5],分析发生血流感染的危险因素及影响其预后因素有重要的临床价值。本文探讨ICU内患者血流感染的危险因素及预后风险分析有利于临床医生为血流感染的患者早期采取临床干预措施和判断病情预后。

1 资料与方法 1.1 临床研究设计

本研究属于回顾性队列观察研究。收集广东省人民医院ICU内血培养阳性血流感染患者资料,分别统计革兰氏阴性杆菌和阳性球菌的例数,按1∶ 2的比例收集同期入住ICU的血流培养阴性患者资料作为对照组。根据患者在ICU内转归将血培养阳性患者分为存活组和病死组,比较两组之间风险因素。

1.2 一般资料

脓毒症的诊断依据1992年美国胸科医师协会/重症医学会(ACCP/SCCM)制定的脓毒症诊断标准。血培养如果是凝固酶阴性葡萄球菌需两次血标本培养同时为阳性方可诊断。收集2010年10月12日至2012年12月1日本院ICU(包括综合ICU、神经外科ICU、老年病研究所ICU、CCU、胸外ICU)内血培养结果为阳性的患者资料,资料内容包括:(1)患者基本信息、入住ICU的主要诊断及出院情况等;(2)收集有关实验室参数;(3)其他:包括患者机械通气时间、气管插管或气管切开情况。排除以下情况:(1)入住ICU前已有血流感染的患者(血培养阳性);(2)血培养微生物为真菌、病毒、寄生虫和结核感染者;(3)入住ICU未满48 h转出、死亡或因各种因素放弃治疗者;(4)多次入住ICU者;(5)临床资料不全者;(6)年龄小于18岁者。按照住院期间疾病的结局分为死亡组和病死组。

1.3 统计学方法

采用SPSS 16.0统计软件进行数据处理,正态分布且方差齐的计量资料用均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用成组t检验;非正态分布、方差不齐的计量资料用中位数(四分位数)[M(QL,QU)]表示,组间比较采用轶和检验;计数资料用例数表示,组间采用χ2检验。多因素Logistic回归分析法对可能导致血流感染的因素及导致血流感染患者死亡的危险因素进行分析,以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果 2.1 患者一般情况

2012年10月12日至2014年12月1日,本院ICU内入住时间>48 h的血培养结果为阳性且符合筛选条件者299例,并收集同期ICU血培养阴性患者600例作为对照组。ICU血培养阳性脓毒症患者年龄18~101岁,男208例,女91例,基础疾病分布为高血压157例,糖尿病82例,冠心病或心力衰竭115例,慢性阻塞性肺疾病30例,实体肿瘤52例,脑血管疾病73例,慢性肾功能不全29例,侵入性操作分布为中心静脉置管202例,机械通气天数中位数为1 d,医疗护理相关因素分布为最近住院194例,入院前静脉使用抗生素215例,服用免疫抑制剂8例,预后相关指标为ICU病死率50.50%,医院病死率52.5%,ICU住院天数中位数为18 d,医院总住院天数中位数为37 d。

2.2 微生物学检测结果

299例血培养阳患者中分离出革兰氏阳性球菌250株,其中溶血葡萄球菌39株,占15.6%,表皮葡萄球菌38株,占15.2%,头部葡萄球菌34株,占13.6%,金黄色葡萄球菌(MRSA 12株,占4.8%;MSSA10株,占4.0%)22株,占8.8%,屎肠球菌12株,占4.8%,粪肠球菌10株,占4%,山羊葡萄球菌6株占2.4%。革兰氏阴性球菌174株,其中鲍曼氏不动杆菌42株,占24.1%,大肠埃希菌32株,占18.4%,肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种30株,占17.2%,铜绿假单胞菌16株,占9.2%,洋葱伯克霍尔氏菌9株,占5.2%,阴沟肠杆菌8株,占4.6%,嗜麦芽寡养单胞菌5株占2.9%,奇异变形杆菌4株,占2.3%,产气肠杆菌3株,占1.7%,其他25株,占14.4%。

2.3 临床指标比较

单因素分析显示,发生血流感染时患者患高血压、糖尿病、冠心病或充血性心力衰竭、脑血管病、慢性肾功能不全比例明显增加,机械通气时间延长,手术百分比及入院前静脉抗生素使用率明显增加,血浆白蛋白水平明显降低,见表 1。Logistic多元回归分析显示,糖尿病[(OR=2.158,95%CI=(1.230,3.787),P=0.007)]、慢性肾功能不全[(OR=13.410,95%CI=(1.715,104.879),P=0.013]、住院前静脉使用抗生[(OR=8.375,95%CI=(5.267,13.317),P=0.000]为ICU内血流感染(培养阳性)的独立危险因素,见表 2

表 1 ICU内血流感染患者各危险因素分析 Table 1 Risk factors analysis for blood stream infection in ICU
指标血培养阳性(n=299)血培养阴性(n=600)χ2/t/UP
患者人群分布
年龄(x±s,岁)61.64±23.1957.19±17.492.0770.038
性别(男,%)69.9%62.3%2.6680.111
基础疾病(%)
高血压52.8%35.811.7490.001
糖尿病27.8%16.66.9040.010
冠心病或心力衰竭38.87.946.9110.000
慢性阻塞性肺疾病10.014.62.0200.162
肿瘤a17.4%23.22.1550.164
慢性肾功能不全9.70.713.1680.000
侵入性操作
中心静脉置管,%67.667.50.0001.000
机械通气时间〔M(QL,QU), d〕1(0-8)0(0-1)7 377.5000.001
医疗护理相关的危险因素
最近住院b(%)65.256.33.4010.080
入院前静脉抗生素使用(30 d内)(%)72.223.895.3850.000
服用免疫抑制剂(%)2.7%3.30.1450.768
使用血管活性药物(%) 40.131.13.4880.064
血浆白蛋白水平(x±s,g/L )31.082±6.89832.968±7.477-2.6610.008
注:a包括实体肿瘤和恶性血液肿瘤;b最近90 d内住院且住院天数≥2 d
表 2 ICU血流感染Logisitic多元回归分析结果 Table 2 Multiple logisitic regression analysis for blood stream infection in ICU
变量OR95% CIP
糖尿病2.158(1.230,3.787)0.007
慢性肾功能不全13.410(1.715,104.879)0.013
抗生素暴露8.375(5.267,13.317)0.000
2.4 病死率与预后影响因素

与存活组患者比较,发生血流感染死亡患者年龄较大,患高血压、冠心病或充血性心力衰竭、肿瘤、慢性肾功能不全比例明显增加,机械通气天数明显延长,手术比率及入院前静脉抗生素使用率明显增加,血浆白蛋白水平明显降低,见表 3。Logistic多元回归分析显示,年龄较大[OR=1.023,95%CI (1.008~1.037),P=0.002]、机械通气时间延长[OR=1.055,95%CI=(1.024~1.088),P=0.000]、白蛋白水平降低[OR=0.933,95%CI (0.898~0.971),P=0.001]为ICU内血流感染(培养阳性)死亡的独立危险因素,见表 4

表 3 ICU内血流感染患者死亡(ICU病死率)的危险因素分析 Table 3 Risk factors analysis for ICU mortality rate of blood stream infection in ICU
指标存活(n=148)死亡(n=151)χ2/t/UP
患者人群分布
年龄(x±s,岁)59.84±18.1969.25±18.464.4400.000
性别(男,%)68.970.90.1340.801
基础疾病
高血压(%)46.658.94.5520.037
糖尿病(%)25.030.51.1130.304
冠心病或心力衰竭(%)32.445.04.9980.032
慢性阻塞性肺疾病(%)6.813.23.4860.082
肿瘤b(%)12.821.94.2290.047
脑血管疾病(%)23.625.20.0930.789
慢性肾功能不全(%)5.413.96.1680.018
侵入性操作
中心静脉置管(%)62.872.22.9800.108
机械通气时间〔M(QL,QU), d〕3(0-13)0(0-4)8 366.5000.000
医疗护理相关的危险因素(%)
最近住院c65.564.90.0131.000
入院前静脉抗生素使用(30 d内)65.578.86.5610.014
服用免疫抑制剂1.44.01.9740.283
血浆白蛋白水平(x±s)32.267±6.38529.921±7.2002.9780.022
注:a包括实体肿瘤和恶性血液肿瘤;b最近90 d内住院且住院天数≥2 d
表 4 ICUa血流感染死亡危险因素Logistic多元回归分析结果 Table 4 Multiple logisitic regression analysis for ICU mortality rate of blood stream infection in ICU
变量OR95% CIP
年龄1.023(1.008,1.037)0.002
机械通气1.055(1.024,1.088)0.000
白蛋白水平0.933(0.898,0.971)0.001
注:OR为优势比,95%CI为95%可信区间
3 讨论

本研究报道脓毒血症患者分离出424株细菌中G+球菌250株,占58.96%,ICU内血流感染细菌主要是G+球菌,排在前三的阳性球菌是溶血葡萄球菌、表皮葡萄球菌、头葡萄球菌,这三种阳性球菌主要是人体表面寄生的阳性球菌。这个结果与其他研究结果一致,阳性球菌感染的脓毒血症越来越多,其可能原因主要是ICU内侵入性操作的广泛使用,如各种深静脉、动脉置管、气管切开、血液透析等使寄生患者体表的阳性球菌侵入血液,增加了院内获得性阳性球菌血流感染的几率[6, 7]。因此,在ICU内侵入性操作应该严格无菌消毒。此外,本研究还发现G-杆菌血流感染主要细菌鲍曼氏不动杆菌,占24.1%,其次是大肠埃希菌,占18.4%。近年来越来越多的研究报道院内获得性感染鲍曼不动杆菌发生率逐年增加,且耐碳青霉烯的鲍曼不动杆菌更是急剧增加[8, 9]。鲍曼不动杆菌主要是接触传播,因此在ICU内强调手卫生对减少多重耐药鲍曼不动杆菌感染尤为重要[8, 9]

引起血流感染的因素是复杂多样的,各个研究报道不一。本研究发现:单因素分析显示,发生血流感染时患者患高血压、糖尿病、冠心病或充血性心力衰竭、脑血管病、慢性肾功能不全比例明显增加,机械通气时间增加,手术百分比及入院前静脉抗生素使用率明显增加,血浆白蛋白水平明显降低。Logistic多元回归分析显示,糖尿病、慢性肾功能不全、抗生素暴露为ICU内血流感染的独立危险因素。糖尿病患者机体长期处于高血糖环境中,三大营养物质代谢紊乱,全身营养不良,吞噬细胞趋化、吞噬及杀菌作用受损,加之糖尿病所导致的各种慢性并发症,使机体抵抗力明显下降,最终容易导致各种感染而继发血流感染[10]。而血流感染的情况下,机体应激,胰岛细胞功能障碍,肝内发生糖原分解及糖异生等均可使血糖升高,不利于脓毒症的纠正与控制[11]。慢性肾功能不全尤其进入透析患者其体液免疫和细胞免疫,粒细胞和巨噬细胞功能均明显下降,营养摄入减少,丢失增加,营养不良,另外透析过程会增加感染风险,使患者易发生血流感染[12]。过多抗生素暴露尤其不恰当使用抗生素会导致患者体内菌群失调容易导致细菌移位并发血流感染[13]

患者年龄,患高血压、冠心病或充血性心力衰竭、肿瘤、慢性肾功能不全比例,机械通气时间,手术比率及入院前静脉抗生素使用率,血浆白蛋白水平,在血流感染生存组和死亡组之间差异具有统计学意义。Logistic多元回归分析显示,年龄较大、机械通气时间延长、白蛋白水平降低为ICU内血流感染死亡的独立危险因素。机械通气时间延长表明病情重,易并发呼吸机相关性肺炎等并发症,患者如果高龄抵抗力低下,会增加死亡风险。有研究表明大于80岁的危重患者比年轻组的调整后死亡风险更高,与本研究相符[14]。高龄患者慢性基础病多,各脏器功能下降,增加了高龄患者急危重症的发生率及其严重性。随着年龄的增长,严重脓毒症的发生率也总体升高[15],增加死亡风险。既往研究表明低白蛋白血症是社区获得性血流感染严重脓毒症或脓毒症休克患者死亡的最重要的独立危险因素[16],与本研究相符。然而最新的meta分析[17]与新英格兰杂志上发表的多中心开放随机试验[18]均表明,使用人血白蛋白纠正低白蛋白血症并不能改善28 d和90 d生存率。因此,输注白蛋白并不能改善血流感染脓毒症患者的预后,但是监测患者血白蛋白水平可以预测患者的预后。

参考文献
[1] Robert A, Balk MD. Diagnosis and management of severe sepsis and septic shock [C]. Congress on the early diagnosis of sepsis, 2004:2-13.
[2] 商娜,周荣斌.脓毒症流行病学研究[J].中国急救医学,2013,33(1):8-12.
[3] Prowle JR, Echeverri JE, Ligabo EV, et al. Acquired blood stream infection in the intensive care unit: incidence and attributable mortality[J]. Crit Care, 2011, 15(2):R100.
[4] Phua J, Ngerng W, See K, et al. Characteristics and outcomes of culture-negative versus culture-positive severe sepsis[J]. Crit Care, 2013,17(5):R202.
[5] 顾勤,陈鸣.脓毒的早期识别与规范治疗[J].中华急诊医学杂志,2013,22(2):126-129.
[6] Vincent JL, Sakr Y, Sprung CL, et al. Sepsis in European intensive care units: results of the SOAP study[J]. Crit Care Med, 2006,34(2):344-353.
[7] Martin GS, Mannino DM, Eaton S, et al. The epidemiology of sepsis in the United States from 1979 through 2000[J]. N Engl J Med, 2003,348(16):1546-1554.
[8] Koupetori M, Retsas T, Antonakos N, et al. Blood stream infections and sepsis in Greece: over-time change of epidemiology and impact of de-escalation on final outcome[J]. BMC Infectious Diseases, 2014,14:272.
[9] Valles J, Palomar M, Alvárez-Lerma F, et al. Evolution over a 15-year period of clinical characteristics and outcomes of critically ill patients with community-acquired bacteremia[J]. Crit Care Med, 2013, 41(1):76-83.
[10] McKane CK, Marmarelis M, Mendu ML, et al. Diabetes mellitus and community-acquired blood stream infections in the critically ill[J]. J Crit Care, 2014,29(1):70-76.
[11] 曹同瓦.脓毒的糖代谢与能量[J].中华急诊医学杂志,2010,19(2):126-127.
[12] Sarnak MJ, Jaber BL. Pulmonary infectious mortality among patients with end-stage renal disease[J]. Chest, 2001,120(6):1883-1887.
[13] Kollef MH, Sherman G, Ward S, et al. Inadequate antimicrobial treatment of infections: a risk factor for hospital mortality among critically ill patients[J]. Chest, 1999,115(2):462-474.
[14] Al-Dorzi HM, Tamim HM, Mundekkadan S, et al, Characteristics, management and outcomes of critically ill patients who are 80 years and older: a retrospective comparative cohort study[J].BMC Anesthesiology, 2014,14:126.
[15] Angus DC, Linde-Zwirble WT, Lidicker J, et al. Epidemiology of severe sepsis in the United States: analysis of incidence, outcome, and associated costs of care[J]. Crit Care Med, 2001, 29(7):1303-1310.
[16] Artero A, Zaragoza R, Camarena JJ, et al. Prognostic factors of mortality in patients with community-acquired blood stream infection with severe sepsis and septic shock[J]. J Crit Care, 2010, 25(2):276-281.
[17] Patel A, Laffan MA, Waheed U, et al. Randomised trials of human albumin for adults with sepsis: systematic review and meta-analysis with trial sequential analysis of all-cause mortality[J]. BMJ, 2014, 349:g4561.
[18] Caironi P, Tognoni G, Masson S, et al. Albumin Replacement in Patients with Severe Sepsis or Septic Shock[J]. N Engl J Med, 2014, 370(15): 1412-1421.