國際生物醫(yī)學研究

第2017卷，文章編號6905450, 7頁

https://doi.org/10.1155/2017/6905450

Vincenzo Russotto，1 Andrea Cortegiani，1 Teresa Fasciana，2 Pasquale Iozzo，1Santi Maurizio Raineri，1 Cesare Gregoretti，1 Anna Giammanco，2 giarratano1 Antonino

Department of Biopathology and Medical Biotechnologies (DIBIMED), Section of Anesthesia, Analgesia,

1. 重癥監(jiān)護和急救醫(yī)院，圣保羅大學醫(yī)院，巴勒莫大學，意大利巴勒莫;
2. 意大利健康促進及婦幼保健科學系，巴勒莫大學，意大利巴勒莫。

2017年3月31日收到；2017年9月7日修訂； 2017年9月28日接收；2017年10月29日出版

學術編輯：Paul M. Tulkens

2017 Vincenzo Russotto等人的著作權?。這是一個開放訪問的文章，根據(jù)創(chuàng)意共享署名授權，允許在任何媒介中不受限制地使用、分發(fā)和復制，只要原始作品被正確引用。

重癥監(jiān)護病房（ICU）獲得性感染是世界范圍內(nèi)的重要醫(yī)學問題。環(huán)境表面和設備污染可能在病原體的交叉?zhèn)鞑ズ秃罄m(xù)患者定植、感染中起作用。細菌污染的病房和醫(yī)療區(qū)的環(huán)境、設備表面成為病原體，包括多重耐藥菌的潛在滋生地，而傳統(tǒng)的終末清潔則有局限性。事實上，使用被病原體污染的病床的患者，其暴露的風險增加(OR值為2.13,95%置信區(qū)間1.62 – 2.81)，并可能被先前患者的同種病原體感染。生物膜一旦形成，即使是在干燥的表面上，也可能降低終末清潔的效果，因為它能夠使病原體在環(huán)境中存活很長一段時間，并對常用消毒劑產(chǎn)生抵抗力。非接觸式的消毒方法(紫外線燈、過氧化氫蒸汽)正在接受評估，需要進一步研究基于病患的研究結果，再將其納入ICUs的終末清潔標準流程。醫(yī)療衛(wèi)生工作者應該意識到環(huán)境污染在ICU中所起的作用，并在更廣泛的角度落實感染控制和管理的措施。

1. 介紹

重癥監(jiān)護病房（ICU）獲得性感染是世界范圍內(nèi)的重要醫(yī)學問題。多重耐藥菌的出現(xiàn)（MDROs）對ICU醫(yī)師的日常工作提出了挑戰(zhàn)，即對危重患者的多重感染危險因素進行處理（如損害身體屏障的侵入性裝置和手術，免疫抑制，長期使用抗生素）[1 – 4]。相關的證據(jù)表明，病床周圍的高頻接觸表面、設備的污染率很高[5]。事實上，患者周圍包圍著大量監(jiān)測設備和器官功能支持設備（例如，監(jiān)視器、呼吸機、體外生命支持系統(tǒng)），需要復雜而具體的清潔程序。物品表面的污染可能來自于患者（感染患者高于定植患者）或來自醫(yī)療保健工作者（醫(yī)護人員）的手。醫(yī)務人員接觸無生命環(huán)境表面造成手污染的幾率與直接接觸患者造成手污染的幾率無差異[6]。

在一項隨機交叉研究表明，ICU高頻接觸表面污染發(fā)生在標準的清潔措施后僅僅4小時?[7]。重癥監(jiān)護病房的環(huán)境污染不僅涉及患者的直接護理設備（如聽診器、超聲設備、呼吸機表面）也涉及用于臨床數(shù)據(jù)記錄設備（即病歷、電腦鍵盤、鼠標）和移動電話[8]。環(huán)境污染已被認為是病原體交叉?zhèn)鞑ズ突颊叨ㄖ埠透腥镜闹饕颉?991，韋恩斯坦[9]?估計了不同的潛在因素對ICU獲得性感染的貢獻比：首先是患者內(nèi)源性菌群（40–60%），其次是通過醫(yī)護人員手的交叉感染（20–40%），抗生素驅(qū)動的菌種變化（20–25%），和其它來源（包括環(huán)境污染，20%）。了解來自無生命的表面和設備的病原體交叉?zhèn)鞑サ臋C制，可能有助于為有效的感染控制措施奠定基礎，以阻止醫(yī)院感染的傳播和健康相關傳染病的傳播。本綜述的目的是提供關于ICU環(huán)境污染的最新證據(jù)，重點是細菌能夠在無生命的表面生存的機制，描述了患者區(qū)和醫(yī)療區(qū)的概念，以及污染對ICU病原體定植和感染的作用。

1.1患者區(qū)和醫(yī)療區(qū)的概念。

患者區(qū)和醫(yī)療區(qū)的概念被引入在病人相關的操作實踐中，旨在加強手衛(wèi)生依從性[10]?；颊邊^(qū)包括患者和表面以及環(huán)繞著他/她的設備（即床欄桿，呼吸機，監(jiān)視器）。醫(yī)療區(qū)域由指定的患者區(qū)之外的所有表面（即醫(yī)療設施環(huán)境和其它患者區(qū)）組成[8]。

醫(yī)療區(qū)可能受到來自不同患者區(qū)的細菌的污染?；颊邊^(qū)無生命的表面受到細菌定植/感染患者的污染，包括以下兩種方式：直接來自患者或醫(yī)務人員的手。患者附近的高頻接觸物體受到嚴重污染。受感染患者的發(fā)病率和感染率要高于那些只被定植的患者。此外，身體部位培養(yǎng)陽性的數(shù)量與環(huán)境污染之間存在相關性[ 11, 12 ]。此外，還報告了嚴重的患者區(qū)污染情況，如腹瀉患者?[13, 14]。

圖1顯示了文獻中最常見的污染細菌的患者區(qū)。

耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（S. aureus(MRSA)）

金黃色葡萄球菌（S. aureus）

金黃色葡萄球菌? 鮑曼不動桿菌(S. aureus,A. baumannii)

鮑曼不動桿菌(A. baumannii)

金黃色葡萄球菌? 銅綠假單胞菌 （S. aureus P. aeruginosa）

金黃色葡萄球菌（耐甲氧西林型，甲氧西林敏感型） 凝固酶陰性葡萄球菌 銅綠假單胞菌 鮑曼不動桿菌（S. aureus (MRSA, MSSA),coagulase-negative staphylococci，P. aeruginosa, A. baumannii）

1.2 重癥監(jiān)護病房獲得性定植和感染：

關于環(huán)境污染對病原體交叉?zhèn)鞑サ淖饔玫淖C據(jù)來自于：受污染物體、設備引發(fā)的傳染病暴發(fā)的研究報告，研究環(huán)境污染和醫(yī)務人員手污染引發(fā)患者定植/感染的研究報告，從先前居住患者獲得同種病原體感染風險的研究報告?[15]。洗手池、瓶裝水、支氣管鏡吸閥的病原體污染都與在ICU記錄的爆發(fā)相關，并與那些被隔離/感染患者具有同一菌株和抗生素敏感性?[16-21]。考慮到物體表面污染、水池中潛在病原體，這一觀察對我們來說是有價值的。在Morgan等人的隊列研究中，[22]調(diào)查了醫(yī)務人員手套和長袍污染與患者接觸頻率的關系。在與鮑曼不動桿菌患者大約進行三次接觸后，醫(yī)務人員污染了他們的手套和圍裙。來自患者的鮑曼不動桿菌在近80%的房間里出現(xiàn)。鮑曼不動桿菌的污染比其它病原體(銅綠假單胞菌、耐萬古霉素腸球菌、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌)更常見。以下是醫(yī)務人員被多重耐藥菌定植的獨立危險因素：環(huán)境污染培養(yǎng)陽性（OR 4.2，95% CI 2.7–6.5），待在病房超過5分鐘（或2，95% CI 1.2–3.4），進行物理檢查（或1.7，95% CI 1.1 – 2.8），與呼吸機接觸（或1.8，95% CI 1.1 – 2.8）[22]。

一些報道研究了從之前患者居住的病房獲得相同病原體感染的風險概率。對于革蘭氏陽性菌發(fā)生的獨立危險因素（金黃色葡萄球菌，腸球菌，難辨梭狀芽孢桿菌）和革蘭氏陰性菌（不動桿菌屬，銅綠假單胞菌，肺炎克雷伯菌）[23]，包括MDROs（MRSA，VRE）。在ICU對這個問題進行了薈萃研究分析[24]，從住院患者中獲得細菌的合并OR值為2.13(95%CI 1.62-2.81)。當根據(jù)細菌種類來考慮時，我們記錄的最高或為鮑曼不動桿菌（OR 4.91，95% CI 2.79–8.64）和艱難梭菌（OR 2.57，95% CI 1.28–5.15）。值得注意的是，即使執(zhí)行終末消毒之后，這種感染風險的增加也會發(fā)生，可以推測，這些情況可以用不理想的終末清潔消毒來解釋，從而導致持續(xù)的環(huán)境表面污染問題，環(huán)境污染成為了和醫(yī)護人員的手之間交叉?zhèn)鞑サ牟≡w的來源。ICU布局結構可能與環(huán)境污染和交叉?zhèn)鞑サ牟煌俾视嘘P。事實上，單間ICU在理論上具有將不同患者區(qū)物理分離的優(yōu)勢. 這可能也與更容易采用強化終末清潔所需要環(huán)境隔離相關。然而，大多數(shù)從先前患者發(fā)生細菌交叉感染的研究也是以單間ICU為對象的?[25]。

1.3 . ICU的終末清潔

“終末清潔”一詞是指在患者出院后，對病房或患者區(qū)域消毒的所有方法。季銨鹽和含氯消毒劑是最常用的產(chǎn)品。終末清潔效果依賴于不同的因素，包括人員的培訓和管理（如，足夠的清潔時間、遵守消毒流程）和表面的可清潔性。在不同的研究中，根據(jù)操作者表現(xiàn)的客觀評價來評估是否有足夠的清潔。項目包括培訓階段，然后使用ATP監(jiān)測等測試方法客觀地監(jiān)測操作人員的表現(xiàn)，污染率降低的整體改善和減少對環(huán)境的污染程度[26,27]。

在一項前瞻性研究中[28]，作者調(diào)查了一系列以提高ICUs病房清潔后患者的干預措施。他們使用紫外線燈下可見的標記物來標記及收集基線清潔效果。研究干預措施包括增加消毒工作量、清潔工作人員的教育活動、以及采用紫外線標記物監(jiān)測系統(tǒng)進行反饋。該指標在干預后，從基線時的44%的物表清潔率提升為72%的物表清潔率（P＜0.001）。也減少了對環(huán)境培養(yǎng)MRSA和VRE的陽性率[28]。另一項前瞻性研究中，也有類似的結果，在27個ICU中，只有49.5%的選定表面在基線調(diào)查時進行了清潔，而在結構化的教育、程序、行政干預和熒光標記提供的客觀反饋之后，這一比例為82%[29]。

2010疾病控制和預防中心提供了一個工具包，用于醫(yī)院清潔改進的一系列干預。所提出的方法是直接清潔效果觀察、拭子和瓊脂玻片培養(yǎng)、熒光標記和ATP生物發(fā)光[30]。最近，在ICU進行了非接觸終末清潔程序的研究，包括使用物理（如紫外線）或化學試劑（如過氧化氫、過氧化氫蒸汽)，它們由特定的設備處理，沒有人員操作的影響。這些技術的理論實現(xiàn)了較高的整體性能進步，具有對難以達到的表面、難以清潔的設備的消毒能力，并減少對人員的依賴。

紫外線能使DNA和RNA改變，導致微生物被不可逆轉的破壞和殺死。這種裝置通常放在房間的中心，由遙控器啟動。受到直接照射的表面接觸到最大的殺傷潛力，但墻壁、地板和其它表面能夠反射紫外線，并間接暴露其它表面。然而，處于陰影的區(qū)域可能沒有得到足夠的輻射劑量，紫外光不能穿透多孔表面。有兩種不同的紫外功率水平可以用來殺死病原體的繁殖體和孢子體。不同的研究報告反映：紫外線輻射顯著減少了高頻接觸表面一些病原體的高污染量（MRSA，VRE和艱難梭菌）[31,32]。相比 HPV，紫外線消毒更省時省力省錢[33]。安德森等人[34]最近進行了一項大型（31226例患者）的多中心隨機研究，調(diào)查了先前定植/感染患者病原體殘留病房采用加強終末清潔程序的情況。他們比較了4種不同的策略：紫外線結合季銨鹽、含氯消毒劑結合季銨鹽、含氯消毒劑和對照（季銨鹽）。值得注意的是，執(zhí)行標準清潔流程后，我們使用含氯消毒劑處理艱難梭菌病房的結果作為參考值。添加紫外線雖然導致了MRSA和VRE定植和感染的發(fā)生率減少，但當與含氯消毒劑（處理艱難梭菌）進行比較時，作者沒有發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計學意義的差異。值得注意的是，由于沒有出現(xiàn)與處理不動桿菌結果的相同，因此針對這種病原體（艱難梭菌）沒有強化終末清潔的作用。對艱難梭菌的交叉?zhèn)鞑ト狈锰幍脑蚴?，在參照組中采用了一種增強的程序(即含氯消毒劑)，對清潔流程的高依從性（這在實際工作中可能會大大降低），利用單周期紫外線照射病原體，對紫外線有時間和劑量依賴性的反應。盡管存在這些局限性，但這是迄今為止第一次采集如此多的患者并采用感染和定植的臨床相關結果的試驗[35]。

過氧化氫是一種具有殺細菌、殺真菌、殺孢子、殺病毒性能的無腐蝕性消毒劑。過氧化氫通過氧化作用破壞脂質(zhì)膜、DNA和RNA。過氧化氫蒸汽（HPV）對MRSA、VRE、不動桿菌屬，肺炎克雷伯菌和艱難梭菌的孢子都有很明確的殺滅效果[36]。過氧化氫可以以三種不同的形式釋放：干蒸汽、濕蒸汽和霧化。這三種技術產(chǎn)生過氧化氫顆粒足夠小，可以擴散并到達隱蔽和難以到達的表面。最近，Blazejewski等人[37]研究了HPV在提高ICU消毒效果中的作用，他們在常規(guī)終末清潔后應用HPV，并收集了HPV使用前后的環(huán)境取樣?；颊叱鲈汉?，8%的取樣房間被至少1種MDRO污染。常規(guī)的終末清潔減少了環(huán)境細菌負荷，但作者沒有發(fā)現(xiàn)針對MDROs污染程度有顯著的統(tǒng)計學差異[37]。相反，過氧化氫蒸汽（HPV）顯著減少了MDROs對環(huán)境的殘留污染?？紤]到在ICU中實施非接觸式終末清潔方法的成本(即機器和維修)很高。 需要進一步的研究來評估其對以患者為中心的結果的影響。

1. 細菌如何在無生命的表面和終末清潔過程中存活？

特定的微生物特性是醫(yī)院病原體有能力在非生命物品表面存活主要的相關因素（如屬，種類、變異能力、形成生物膜的能力、微生物濃度）和環(huán)境因素（如紫外線輻射、溫度、濕度、存在的有機物，和表面類型）。[38–40] ?有證據(jù)表明，能在潮濕環(huán)境中存活的細菌(艱難梭菌、VRE、MRSA、銅綠假單胞菌、大腸桿菌、克雷伯氏菌和不動桿菌屬)、病毒（流感、副流感、腸道病毒、乙型肝炎病毒）、真菌（白色念珠菌、光滑念珠菌、曲霉屬，和接合菌）。[41–47]

微生物之所以能在表面生存，是因為它們產(chǎn)生粘附分子和生物膜。

微生物能夠在表面生存，因為它們的粘附分子和生物膜的產(chǎn)生。當微生物在具有高吸收能力的材料上生長時，這些能力是有利的[48]。凝固酶陰性葡萄球菌能夠存活在用于生產(chǎn)衣服和毛巾的棉布上8 – 21天，而綠膿桿菌僅能在同一表面存活2 – 24小時。

這些能力是常用的微生物生長材料具有高的吸收能力[48]。凝固酶陰性葡萄球菌在衣物和毛巾能存活8至21天，而銅綠假單胞菌只能在同一表面存活2 – 24小時。甚至同一屬的不同物種也有不同的生存能力[42]。例如，相比白色念珠菌和克魯斯念珠菌[49]?，近平滑念珠菌具有較高的抵抗力。內(nèi)在的微生物學特性也影響對消毒劑的抗性。例如，分枝桿菌有蠟質(zhì)細胞壁，可以阻止消毒劑進入，而革蘭陰性細菌則具有外膜作為抵御消毒劑的屏障[50]。革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌、真菌和病毒的濃度可能影響它們在表面的持久性。 微生物負荷越大，生存能力越強。生物膜是一種微生物包裹的外聚合物質(zhì)附于表面的結構（EPS）。高達90% 生物膜是由EPS制成的，它為防止環(huán)境干燥提供了保護。生物膜在導管相關感染和其它留置醫(yī)療設備中扮演著重要的角色[51]。細菌也能在干燥的無生命的表面上形成生物膜。據(jù)推測，生物膜的形成可能是由表面凝結的水膜引起的。加護病房相對濕度足夠高，容易使生物膜的形成[52]。生物膜含有較高的細菌負荷，能夠使細菌在干燥的醫(yī)院表面長期存活，對消毒劑也顯示出更強的抵抗力。事實上，生物膜中的細菌對消毒劑的抗性比相應的浮游形式高出1000倍。[ 40, 52 – 55 ] ? ?軟式內(nèi)窺鏡表面生物膜中的銅綠假單胞菌在2000 ppm濃度過氧乙酸5分鐘的作用下是能夠生存的，這正是一些清洗消毒機中過氧乙酸的工作濃度[54]。

Vickery等[52]研究了ICU終末清潔后，MDROs在生物膜中的持續(xù)存活。以無菌操作轉移ICU中設備和器具，并用電子顯微鏡進行掃描和培養(yǎng)。結果病人區(qū)和治療區(qū)的5個不同樣本中，4個顯示存在生物膜。來自樣本的培養(yǎng)顯示了MRSA的生長。這一發(fā)現(xiàn)強調(diào)了一種可能的解釋，即：不佳的終末清潔以及可能直接或間接(通過醫(yī)務人員的手)交叉?zhèn)鞑е铝薓DROs持久的存活[52]。這應該從MDROs的出現(xiàn)、管理措施、感染控制措施等的更廣泛的角度來考慮對策。?[45,56–58]

生物膜對消毒劑的抗性增加是由以下因素引起的：

• (i) 增加橫向基因轉移和突變率的微生物基因調(diào)控[59]；
• (ii) 消毒劑的亞致死濃度導致的細胞表型的改變[60]；
• (iii) 細菌周圍EPS的產(chǎn)生。EPS減少殺菌劑滲透到生物膜，通過與酶的結合使一些消毒劑失去活性，并通過酶的釋放使一些消毒劑失去活性[61]；
• (iv) ?相比單種微生物生物膜，由不同的微生物物種構成的生物膜具有更高的消毒劑抗性[61]。這種耐藥性增加的機制可能是由于一種更復雜的EPS或外部環(huán)境對敏感生物體的屏蔽而引起的消毒劑失活增加。[62]

在環(huán)境變量中，紫外線（UV）光、溫度、濕度、有機物的存在已被報道是具有影響微生物活性的主要因素?？梢姽夂妥贤廨椛湟话銓ξ⑸镉泻?；高于50℃的溫度可以殺死大多數(shù)念珠菌；而低溫（4℃到6℃）增加了許多細菌的存活時間；濕度對微生物在表面的存活是一個變量；酵母菌在較高濕度下存活較好[42]。有機物(如血液、血清、痰、膿、糞便)對提高微生物對環(huán)境的抵抗性具有直接和間接的作用。直接作用是將微生物從環(huán)境中進行物理隔離和從化學藥劑中隔離出來。間接作用是有機物通過化學反應對消毒劑抗菌活性的干擾，導致其具有較弱的殺菌特性，并導致活性消毒劑的數(shù)量減少。氯和碘消毒劑經(jīng)常發(fā)生這種情況[63]。在開發(fā)新策略以提高消毒劑的功效的同時，不同的研究小組現(xiàn)在正致力于開發(fā)新的材料，這些材料有可能被用于防止或減少細菌的污染和生物膜的形成，包括MDROs。金屬離子嵌體表面(銅、鎵、鈦)有效地阻止了銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的生物膜生長[64]。在最近發(fā)表的一項觀察性研究中，用于ICU隔離病床的嵌銀離子的隔離簾比傳統(tǒng)的棉布隔簾更有效地減少了病原體的表面污染和交叉?zhèn)鞑?[65]。

1. 結論

無生命的表面和設備的污染在ICU的病原體交叉感染起著重要的作用。細菌，包括多重耐藥菌（MDROs），可能會對抗物理和化學消毒劑，在環(huán)境上存活很長時間，并且已經(jīng)從病人區(qū)和治療區(qū)的不同表面和設備中分離出來[8]。傳統(tǒng)的終末清潔方法顯示出了重大的缺陷，非接觸式消毒方法則目前還在調(diào)查與研究中[24,34]。臨床醫(yī)生應該意識到環(huán)境污染的問題，并從感染控制措施和管理措施的更廣闊的角度考慮此問題[58]。

參考文獻鏈接：https://doi.org/10.1155/2017/6905450

本文屬?“伽瑪衛(wèi)生消毒專家” ?原創(chuàng)翻譯編輯，轉載請注明出處