综述：医务人员对重症监护病房环境细菌污染的须知

国际生物医学研究

第2017卷，文章编号6905450, 7页

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. 重症监护和急救医院，圣保罗大学医院，巴勒莫大学，意大利巴勒莫;
2. 意大利健康促进及妇幼保健科学系，巴勒莫大学，意大利巴勒莫。

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

学术编辑：Paul M. Tulkens

2017 Vincenzo Russotto等人的著作权©。这是一个开放访问的文章，根据创意共享署名授权，允许在任何媒介中不受限制地使用、分发和复制，只要原始作品被正确引用。

重症监护病房（ICU）获得性感染是世界范围内的重要医学问题。环境表面和设备污染可能在病原体的交叉传播和后续患者定植、感染中起作用。细菌污染的病房和医疗区的环境、设备表面成为病原体，包括多重耐药菌的潜在滋生地，而传统的终末清洁则有局限性。事实上，使用被病原体污染的病床的患者，其暴露的风险增加(OR值为2.13,95%置信区间1.62 – 2.81)，并可能被先前患者的同种病原体感染。生物膜一旦形成，即使是在干燥的表面上，也可能降低终末清洁的效果，因为它能够使病原体在环境中存活很长一段时间，并对常用消毒剂产生抵抗力。非接触式的消毒方法(紫外线灯、过氧化氢蒸汽)正在接受评估，需要进一步研究基于病患的研究结果，再将其纳入ICUs的终末清洁标准流程。医疗卫生工作者应该意识到环境污染在ICU中所起的作用，并在更广泛的角度落实感染控制和管理的措施。

1. 介绍

重症监护病房（ICU）获得性感染是世界范围内的重要医学问题。多重耐药菌的出现（MDROs）对ICU医师的日常工作提出了挑战，即对危重患者的多重感染危险因素进行处理（如损害身体屏障的侵入性装置和手术，免疫抑制，长期使用抗生素）[1 – 4]。相关的证据表明，病床周围的高频接触表面、设备的污染率很高[5]。事实上，患者周围包围着大量监测设备和器官功能支持设备（例如，监视器、呼吸机、体外生命支持系统），需要复杂而具体的清洁程序。物品表面的污染可能来自于患者（感染患者高于定植患者）或来自医疗保健工作者（医护人员）的手。医务人员接触无生命环境表面造成手污染的几率与直接接触患者造成手污染的几率无差异[6]。

在一项随机交叉研究表明，ICU高频接触表面污染发生在标准的清洁措施后仅仅4小时 [7]。重症监护病房的环境污染不仅涉及患者的直接护理设备（如听诊器、超声设备、呼吸机表面）也涉及用于临床数据记录设备（即病历、电脑键盘、鼠标）和移动电话[8]。环境污染已被认为是病原体交叉传播和患者定植和感染的主要原因。1991，韦恩斯坦[9] 估计了不同的潜在因素对ICU获得性感染的贡献比：首先是患者内源性菌群（40–60%），其次是通过医护人员手的交叉感染（20–40%），抗生素驱动的菌种变化（20–25%），和其它来源（包括环境污染，20%）。了解来自无生命的表面和设备的病原体交叉传播的机制，可能有助于为有效的感染控制措施奠定基础，以阻止医院感染的传播和健康相关传染病的传播。本综述的目的是提供关于ICU环境污染的最新证据，重点是细菌能够在无生命的表面生存的机制，描述了患者区和医疗区的概念，以及污染对ICU病原体定植和感染的作用。

1.1患者区和医疗区的概念。

患者区和医疗区的概念被引入在病人相关的操作实践中，旨在加强手卫生依从性[10]。患者区包括患者和表面以及环绕着他/她的设备（即床栏杆，呼吸机，监视器）。医疗区域由指定的患者区之外的所有表面（即医疗设施环境和其它患者区）组成[8]。

医疗区可能受到来自不同患者区的细菌的污染。患者区无生命的表面受到细菌定植/感染患者的污染，包括以下两种方式：直接来自患者或医务人员的手。患者附近的高频接触物体受到严重污染。受感染患者的发病率和感染率要高于那些只被定植的患者。此外，身体部位培养阳性的数量与环境污染之间存在相关性[ 11, 12 ]。此外，还报告了严重的患者区污染情况，如腹泻患者 [13, 14]。

图1显示了文献中最常见的污染细菌的患者区。

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（S. aureus(MRSA)）

金黄色葡萄球菌（S. aureus）

金黄色葡萄球菌  鲍曼不动杆菌(S. aureus,A. baumannii)

鲍曼不动杆菌(A. baumannii)

金黄色葡萄球菌  铜绿假单胞菌 （S. aureus P. aeruginosa）

金黄色葡萄球菌（耐甲氧西林型，甲氧西林敏感型） 凝固酶阴性葡萄球菌 铜绿假单胞菌 鲍曼不动杆菌（S. aureus (MRSA, MSSA),coagulase-negative staphylococci，P. aeruginosa, A. baumannii）

1.2 重症监护病房获得性定植和感染：

关于环境污染对病原体交叉传播的作用的证据来自于：受污染物体、设备引发的传染病暴发的研究报告，研究环境污染和医务人员手污染引发患者定植/感染的研究报告，从先前居住患者获得同种病原体感染风险的研究报告 [15]。洗手池、瓶装水、支气管镜吸阀的病原体污染都与在ICU记录的爆发相关，并与那些被隔离/感染患者具有同一菌株和抗生素敏感性 [16-21]。考虑到物体表面污染、水池中潜在病原体，这一观察对我们来说是有价值的。在Morgan等人的队列研究中，[22]调查了医务人员手套和长袍污染与患者接触频率的关系。在与鲍曼不动杆菌患者大约进行三次接触后，医务人员污染了他们的手套和围裙。来自患者的鲍曼不动杆菌在近80%的房间里出现。鲍曼不动杆菌的污染比其它病原体(铜绿假单胞菌、耐万古霉素肠球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)更常见。以下是医务人员被多重耐药菌定植的独立危险因素：环境污染培养阳性（OR 4.2，95% CI 2.7–6.5），待在病房超过5分钟（或2，95% CI 1.2–3.4），进行物理检查（或1.7，95% CI 1.1 – 2.8），与呼吸机接触（或1.8，95% CI 1.1 – 2.8）[22]。

一些报道研究了从之前患者居住的病房获得相同病原体感染的风险概率。对于革兰氏阳性菌发生的独立危险因素（金黄色葡萄球菌，肠球菌，难辨梭状芽孢杆菌）和革兰氏阴性菌（不动杆菌属，铜绿假单胞菌，肺炎克雷伯菌）[23]，包括MDROs（MRSA，VRE）。在ICU对这个问题进行了荟萃研究分析[24]，从住院患者中获得细菌的合并OR值为2.13(95%CI 1.62-2.81)。当根据细菌种类来考虑时，我们记录的最高或为鲍曼不动杆菌（OR 4.91，95% CI 2.79–8.64）和艰难梭菌（OR 2.57，95% CI 1.28–5.15）。值得注意的是，即使执行终末消毒之后，这种感染风险的增加也会发生，可以推测，这些情况可以用不理想的终末清洁消毒来解释，从而导致持续的环境表面污染问题，环境污染成为了和医护人员的手之间交叉传播的病原体的来源。ICU布局结构可能与环境污染和交叉传播的不同速率有关。事实上，单间ICU在理论上具有将不同患者区物理分离的优势. 这可能也与更容易采用强化终末清洁所需要环境隔离相关。然而，大多数从先前患者发生细菌交叉感染的研究也是以单间ICU为对象的 [25]。

1.3 . ICU的终末清洁

“终末清洁”一词是指在患者出院后，对病房或患者区域消毒的所有方法。季铵盐和含氯消毒剂是最常用的产品。终末清洁效果依赖于不同的因素，包括人员的培训和管理（如，足够的清洁时间、遵守消毒流程）和表面的可清洁性。在不同的研究中，根据操作者表现的客观评价来评估是否有足够的清洁。项目包括培训阶段，然后使用ATP监测等测试方法客观地监测操作人员的表现，污染率降低的整体改善和减少对环境的污染程度[26,27]。

在一项前瞻性研究中[28]，作者调查了一系列以提高ICUs病房清洁后患者的干预措施。他们使用紫外线灯下可见的标记物来标记及收集基线清洁效果。研究干预措施包括增加消毒工作量、清洁工作人员的教育活动、以及采用紫外线标记物监测系统进行反馈。该指标在干预后，从基线时的44%的物表清洁率提升为72%的物表清洁率（P＜0.001）。也减少了对环境培养MRSA和VRE的阳性率[28]。另一项前瞻性研究中，也有类似的结果，在27个ICU中，只有49.5%的选定表面在基线调查时进行了清洁，而在结构化的教育、程序、行政干预和荧光标记提供的客观反馈之后，这一比例为82%[29]。

2010疾病控制和预防中心提供了一个工具包，用于医院清洁改进的一系列干预。所提出的方法是直接清洁效果观察、拭子和琼脂玻片培养、荧光标记和ATP生物发光[30]。最近，在ICU进行了非接触终末清洁程序的研究，包括使用物理（如紫外线）或化学试剂（如过氧化氢、过氧化氢蒸汽)，它们由特定的设备处理，没有人员操作的影响。这些技术的理论实现了较高的整体性能进步，具有对难以达到的表面、难以清洁的设备的消毒能力，并减少对人员的依赖。

紫外线能使DNA和RNA改变，导致微生物被不可逆转的破坏和杀死。这种装置通常放在房间的中心，由遥控器启动。受到直接照射的表面接触到最大的杀伤潜力，但墙壁、地板和其它表面能够反射紫外线，并间接暴露其它表面。然而，处于阴影的区域可能没有得到足够的辐射剂量，紫外光不能穿透多孔表面。有两种不同的紫外功率水平可以用来杀死病原体的繁殖体和孢子体。不同的研究报告反映：紫外线辐射显著减少了高频接触表面一些病原体的高污染量（MRSA，VRE和艰难梭菌）[31,32]。相比 HPV，紫外线消毒更省时省力省钱[33]。安德森等人[34]最近进行了一项大型（31226例患者）的多中心随机研究，调查了先前定植/感染患者病原体残留病房采用加强终末清洁程序的情况。他们比较了4种不同的策略：紫外线结合季铵盐、含氯消毒剂结合季铵盐、含氯消毒剂和对照（季铵盐）。值得注意的是，执行标准清洁流程后，我们使用含氯消毒剂处理艰难梭菌病房的结果作为参考值。添加紫外线虽然导致了MRSA和VRE定植和感染的发生率减少，但当与含氯消毒剂（处理艰难梭菌）进行比较时，作者没有发现有统计学意义的差异。值得注意的是，由于没有出现与处理不动杆菌结果的相同，因此针对这种病原体（艰难梭菌）没有强化终末清洁的作用。对艰难梭菌的交叉传播缺乏好处的原因是，在参照组中采用了一种增强的程序(即含氯消毒剂)，对清洁流程的高依从性（这在实际工作中可能会大大降低），利用单周期紫外线照射病原体，对紫外线有时间和剂量依赖性的反应。尽管存在这些局限性，但这是迄今为止第一次采集如此多的患者并采用感染和定植的临床相关结果的试验[35]。

过氧化氢是一种具有杀细菌、杀真菌、杀孢子、杀病毒性能的无腐蚀性消毒剂。过氧化氢通过氧化作用破坏脂质膜、DNA和RNA。过氧化氢蒸汽（HPV）对MRSA、VRE、不动杆菌属，肺炎克雷伯菌和艰难梭菌的孢子都有很明确的杀灭效果[36]。过氧化氢可以以三种不同的形式释放：干蒸汽、湿蒸汽和雾化。这三种技术产生过氧化氢颗粒足够小，可以扩散并到达隐蔽和难以到达的表面。最近，Blazejewski等人[37]研究了HPV在提高ICU消毒效果中的作用，他们在常规终末清洁后应用HPV，并收集了HPV使用前后的环境取样。患者出院后，8%的取样房间被至少1种MDRO污染。常规的终末清洁减少了环境细菌负荷，但作者没有发现针对MDROs污染程度有显著的统计学差异[37]。相反，过氧化氢蒸汽（HPV）显著减少了MDROs对环境的残留污染。考虑到在ICU中实施非接触式终末清洁方法的成本(即机器和维修)很高。 需要进一步的研究来评估其对以患者为中心的结果的影响。

1. 细菌如何在无生命的表面和终末清洁过程中存活？

特定的微生物特性是医院病原体有能力在非生命物品表面存活主要的相关因素（如属，种类、变异能力、形成生物膜的能力、微生物浓度）和环境因素（如紫外线辐射、温度、湿度、存在的有机物，和表面类型）。[38–40]  有证据表明，能在潮湿环境中存活的细菌(艰难梭菌、VRE、MRSA、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、克雷伯氏菌和不动杆菌属)、病毒（流感、副流感、肠道病毒、乙型肝炎病毒）、真菌（白色念珠菌、光滑念珠菌、曲霉属，和接合菌）。[41–47]

微生物之所以能在表面生存，是因为它们产生粘附分子和生物膜。

微生物能够在表面生存，因为它们的粘附分子和生物膜的产生。当微生物在具有高吸收能力的材料上生长时，这些能力是有利的[48]。凝固酶阴性葡萄球菌能够存活在用于生产衣服和毛巾的棉布上8 – 21天，而绿脓杆菌仅能在同一表面存活2 – 24小时。

这些能力是常用的微生物生长材料具有高的吸收能力[48]。凝固酶阴性葡萄球菌在衣物和毛巾能存活8至21天，而铜绿假单胞菌只能在同一表面存活2 – 24小时。甚至同一属的不同物种也有不同的生存能力[42]。例如，相比白色念珠菌和克鲁斯念珠菌[49] ，近平滑念珠菌具有较高的抵抗力。内在的微生物学特性也影响对消毒剂的抗性。例如，分枝杆菌有蜡质细胞壁，可以阻止消毒剂进入，而革兰阴性细菌则具有外膜作为抵御消毒剂的屏障[50]。革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌、真菌和病毒的浓度可能影响它们在表面的持久性。 微生物负荷越大，生存能力越强。生物膜是一种微生物包裹的外聚合物质附于表面的结构（EPS）。高达90% 生物膜是由EPS制成的，它为防止环境干燥提供了保护。生物膜在导管相关感染和其它留置医疗设备中扮演着重要的角色[51]。细菌也能在干燥的无生命的表面上形成生物膜。据推测，生物膜的形成可能是由表面凝结的水膜引起的。加护病房相对湿度足够高，容易使生物膜的形成[52]。生物膜含有较高的细菌负荷，能够使细菌在干燥的医院表面长期存活，对消毒剂也显示出更强的抵抗力。事实上，生物膜中的细菌对消毒剂的抗性比相应的浮游形式高出1000倍。[ 40, 52 – 55 ]    软式内窥镜表面生物膜中的铜绿假单胞菌在2000 ppm浓度过氧乙酸5分钟的作用下是能够生存的，这正是一些清洗消毒机中过氧乙酸的工作浓度[54]。

Vickery等[52]研究了ICU终末清洁后，MDROs在生物膜中的持续存活。以无菌操作转移ICU中设备和器具，并用电子显微镜进行扫描和培养。结果病人区和治疗区的5个不同样本中，4个显示存在生物膜。来自样本的培养显示了MRSA的生长。这一发现强调了一种可能的解释，即：不佳的终末清洁以及可能直接或间接(通过医务人员的手)交叉传播导致了MDROs持久的存活[52]。这应该从MDROs的出现、管理措施、感染控制措施等的更广泛的角度来考虑对策。 [45,56–58]

生物膜对消毒剂的抗性增加是由以下因素引起的：

• (i) 增加横向基因转移和突变率的微生物基因调控[59]；
• (ii) 消毒剂的亚致死浓度导致的细胞表型的改变[60]；
• (iii) 细菌周围EPS的产生。EPS减少杀菌剂渗透到生物膜，通过与酶的结合使一些消毒剂失去活性，并通过酶的释放使一些消毒剂失去活性[61]；
• (iv)  相比单种微生物生物膜，由不同的微生物物种构成的生物膜具有更高的消毒剂抗性[61]。这种耐药性增加的机制可能是由于一种更复杂的EPS或外部环境对敏感生物体的屏蔽而引起的消毒剂失活增加。[62]

在环境变量中，紫外线（UV）光、温度、湿度、有机物的存在已被报道是具有影响微生物活性的主要因素。可见光和紫外辐射一般对微生物有害；高于50℃的温度可以杀死大多数念珠菌；而低温（4℃到6℃）增加了许多细菌的存活时间；湿度对微生物在表面的存活是一个变量；酵母菌在较高湿度下存活较好[42]。有机物(如血液、血清、痰、脓、粪便)对提高微生物对环境的抵抗性具有直接和间接的作用。直接作用是将微生物从环境中进行物理隔离和从化学药剂中隔离出来。间接作用是有机物通过化学反应对消毒剂抗菌活性的干扰，导致其具有较弱的杀菌特性，并导致活性消毒剂的数量减少。氯和碘消毒剂经常发生这种情况[63]。在开发新策略以提高消毒剂的功效的同时，不同的研究小组现在正致力于开发新的材料，这些材料有可能被用于防止或减少细菌的污染和生物膜的形成，包括MDROs。金属离子嵌体表面(铜、镓、钛)有效地阻止了铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生物膜生长[64]。在最近发表的一项观察性研究中，用于ICU隔离病床的嵌银离子的隔离帘比传统的棉布隔帘更有效地减少了病原体的表面污染和交叉传播 [65]。

1. 结论

无生命的表面和设备的污染在ICU的病原体交叉感染起着重要的作用。细菌，包括多重耐药菌（MDROs），可能会对抗物理和化学消毒剂，在环境上存活很长时间，并且已经从病人区和治疗区的不同表面和设备中分离出来[8]。传统的终末清洁方法显示出了重大的缺陷，非接触式消毒方法则目前还在调查与研究中[24,34]。临床医生应该意识到环境污染的问题，并从感染控制措施和管理措施的更广阔的角度考虑此问题[58]。

参考文献链接：https://doi.org/10.1155/2017/6905450

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