心臟植入電子裝置感染的相關危險因素分析

方丹紅，吳高俊，李海鷹，林捷，黃偉劍

（溫州醫科大學附屬第一醫院 心內科，浙江 溫州 325015）

心臟植入電子裝置感染的相關危險因素分析

方丹紅，吳高俊，李海鷹，林捷，黃偉劍

（溫州醫科大學附屬第一醫院 心內科，浙江 溫州 325015）

目的：確定心臟植入電子裝置（cardiovascular implantable electronic device，CIED)感染的發生率，分析感染的相關危險因素。方法：回顧性統計分析2000年1月-2012年12月13年間，本心臟中心植入起搏器和除顫儀出現的CIED感染病例。分析研究這些病例的臨床表現和基礎疾病特征，評估感染的相關危險因素。結果：共植入CIED[永久起搏器，心臟再同步治療（CRT）和埋藏式心臟轉復除顫儀（ICD）]1 817例（男:女=1.4:1），其中16例（男:女=3:1）發生CIED感染，發生率為0.9%。15例（占93.8%）確定為起搏器囊袋感染。68.8%檢測到細菌，90.9%為凝固酶陰性葡萄球菌。顯著相關的危險因素是植入ICD/CRT-D（P=0.000）、合并糖尿病（P=0.009）和合并甲狀腺功能低下（P=0.000），其發生CIED感染的相對危險度（OR）分別為9.12、4.18和37.55。而起搏器更換未增加發生CIED感染的風險（P＞0.05）。男性CIED感染者的體質量指數，尤其是非糖尿病男性CIED感染者，顯著低于非CIED感染男性（P＜0.05）。結論：本中心CIED感染率為0.9%，絕大多數表現為囊袋感染，以凝固酶陰性葡萄球菌感染為主。植入ICD/CRT-D、合并糖尿病和合并甲狀腺功能低下是CIED感染的相關危險因素；低體質量指數男性容易發生CIED感染。

心臟植入電子裝置；感染；凝固酶陰性葡萄球菌；體質量指數

心臟植入電子裝置（cardiovascular implantable electronic device，CIED）包括永久起搏器、心臟再同步治療（cardiac resynchronization therapy，CRT）和埋藏式心臟轉復除顫儀（impla-ntable cardioverter defibrillator，ICD）。近年來，越來越多的患者接受CIED治療[1]。除了人口老齡化原因需求增加外，植入ICD適應證的擴大[2-3]是其另一個原因。而CIED感染率也在不斷增加[4-5]。CIED感染與發病率、病死率相關，并帶來了巨大的經濟費用，需要積極地予以治療[6]。CIED感染可表現為局灶的感染，如起搏器囊袋感染，也可表現為血液感染引起的系統性癥狀，伴或不伴有導管和瓣膜性心內膜炎。

為確定本心臟中心CIED感染的發生率，現回顧性統計近13年植入的CIED感染病例，分析研究這些病例的臨床表現和基礎疾病特征，評估分析感染的相關危險因素。

1 資料和方法

1.1 一般資料從2000年1月-2012年12月，13年中本心臟中心植入的CIED病例1 817例[男:女=1.4:1；年齡（67±12歲）]和CIED感染病例共16例[男:女=3:1；年齡（64±11）歲]。所有CIED病例都根據永久起搏器、CRT和ICD指南植入。所有患者植入術前30 min和術后48 h預防性應用抗生素，導管室術前紫外燈消毒30 min，嚴格無菌操作。每個CIED感染患者都已進行2次以上的血培養，通過經胸或食管超聲心動圖確定有無心腔內贅生物，囊袋感染者已獲取囊袋組織或滲液進行微生物培養。

1.2 診斷標準和定義CIED感染的臨床表現可以大致分為2種：起搏器囊袋感染和血管內感染而起搏器囊袋完好無損[7-8]。大多數起搏器囊袋感染表現為脈沖發生器位置的炎癥，通常的體征和癥狀包括疼痛、紅斑、腫脹，或囊袋流液、流膿。少數表現為囊袋破潰，脈沖發生器和電極導線暴露在皮膚外。血管內感染表現為存在持續性血液感染，血培養陽性，經超聲心動圖記錄到導管或瓣膜贅生物；患者伴有不明原因發熱和持續性不明原因血液感染而未記錄到心腔內贅生物也被包括在內[6]。首次植入被定義為第一次CIED過程。因此，所有隨后的過程均被歸類為更換，包括脈沖發生器更換、導線更換和裝置升級。

1.3 方法仔細分析CIED感染病例的臨床表現和基礎疾病特征。將病例分為兩組：CIED感染組和非CIED感染組，比較兩組的基礎疾病特征，如性別、年齡、體質量指數、合并癥（糖尿病、甲狀腺功能低下等），植入裝置類別（永久起搏器、CRT-P、CRTICD），是否為更換起搏器等，評估分析CIED感染的相關危險因素。

1.4 隨訪隨訪1個月～13年，中位隨訪時間4.5年；CIED感染者隨訪1.5～9年，平均（4.9±2.6）年。失訪115例（失訪率為6.33%），死亡23例（致死原因非CIED感染）。隨訪方式為門診和電話隨訪。對所有按規定按時來我院進行起搏器程控隨訪者常規進行起搏器囊袋檢查。

1.5 統計學處理方法采用SPSS 13.0統計學軟件。計量數據以±s表示。連續變量比較采用兩樣本t檢驗；分類變量采用卡方檢驗或Fisher精確檢驗。P ＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

CIED感染的發生率為0.9%。平均感染時間為起搏器植入后（25±16）月，3例為更換者分別發生在升級后4個月、更換后11個月和36個月；其余13例中，12例（占92.3%）首次感染發生在起搏器植入1年后，7例（占53.8%）發生在起搏器植入2年后。15例（占93.8%）確定為起搏器囊袋感染，無發熱等全身癥狀，2次以上血培養陰性，心超未提示心腔內贅生物形成。1例診斷為感染性心內膜炎，脈沖發生器處皮膚完好無損，不明原因發熱，血培養為表皮葡萄球菌，心超未提示心腔內贅生物形成。15例起搏器囊袋感染中有6例為起搏器囊袋破潰外露，3例伴有滲液；5例表現為局部紅腫熱痛；4例囊袋處局部皮膚變薄變色。共11例（占68.8%）檢測到細菌（1例血培養，10例囊袋組織或滲液培養），均為葡萄球菌。其中有5例（占45.5%）表皮葡萄球菌，3例（占27.3%）沃氏葡萄球菌，1例（占9.1%）模仿葡萄球菌，1例（占9.1%）溶血葡萄球菌，1例（占9.1%）金黃色葡萄球菌。

CIED感染組和非CIED感染組的基礎疾病特征比較見表1。所有CIED感染者未使用免疫抑制劑、激素治療，首次感染前無行臨時起搏器植入術史。顯著相關的危險因素是植入ICD/CRT-ICD（8例）（P= 0.000）、合并糖尿病（6例）（P=0.009）和合并甲狀腺功能低下（3例）（P=0.000），患者發生CIED感染的相對危險度（OR）分別為9.12（95%可信區間3.38～24.59）、4.18（95%可信區間 1.50～11.62）和37.55（95%可信區間9.37～150.51）。而起搏器更換未增加發生CIED感染的風險（P＞0.05）。所有男性CIED感染者的體質量指數是21.62±2.88，非糖尿病男性CIED感染患者（7例）的體質量指數僅20.53±2.56，均顯著低于所有非CIED感染男性患者的體質量指數23.50±2.93（P＜0.05）。

表1 CIED感染組和非CIED感染組的基礎疾病特征比較[±s，n（%）]

表1 CIED感染組和非CIED感染組的基礎疾病特征比較[±s，n（%）]

組別n 體質量指數ICD/CRT-ICD比例合并癥178（9.9）178（50.0）170.000非CIED感染組CIED感染組P 1 801 1 816 23.50±2.93 21.62±2.88 0.035糖尿病226（12.5）226（37.5）220.009甲狀腺功能低下11（0.60）13（18.8）10.000更換例數163（9.1）163（18.8）160.366

3 討論

CIED感染是永久起搏器和除顫儀植入的主要且嚴重的并發癥[9]。既往報告的感染率為0%到19.9%[10]。雖然CIED可以降低死亡風險，并給患者帶來更好的生活質量，但CIED感染卻使患者的這些獲益部分黯然失色。CIED感染可導致發病甚至死亡，同時也給患者帶來了巨大的經濟壓力[11]。

最近，Greenspon等[12]在MEDIC（多中心電生理裝置感染隊列）研究結果中發現，早期（＜6個月）導管相關心內膜炎的癥狀和體征主要是囊袋感染，而晚期（＞6個月）導管相關心內膜炎大多數患者呈現發熱，血流感染，或敗血癥的跡象；29.7%感染發生在CIED植入6個月內，70.3%感染發生在CIED植入6個月以后；在早期CIED感染中囊袋組織培養陽性率是62%，晚期CIED感染中囊袋組織培養陽性率是34%；葡萄球菌是最常見的病原體，金黃色葡萄球菌最多見，其次是凝固酶陰性葡萄球菌和鏈球菌。Osmonov等[11]的研究中也提示78%檢測到的病原體是葡萄球菌，而金黃色葡萄球菌最多見（占56%）。本研究中，13年的CIED感染率是0.9%，其中15例（占93.8%）確定為起搏器囊袋感染，1例診斷為感染性心內膜炎。平均感染時間為起搏器植入后（25±16）月，除了3例更換者外，其余首次植入的13例中，12例（占92.3%）首次感染發生在起搏器植入1年后，7例（占53.8%）發生在起搏器植入2年后。以上提示早期感染比較少見，絕大多數發生在晚期感染，且絕大多數都表現為囊袋感染，這不同于Greenspon等[12]研究結果。本研究11例（占68.8%）檢測到細菌，均為葡萄球菌，與既往報道[7-8，11]一致，但非金黃色葡萄球菌多見，而是凝固酶陰性葡萄球菌多見，其中表皮葡萄球菌占多數（占45.5%）。

既往研究提示起搏器囊袋感染一般發生在裝置植入后的幾周至幾個月，也就是早期，主要原因是植入過程中脈沖發生器或導線的污染。然而，偶爾也有發生在植入后1年以上，原因是由惰性微生物感染引起，如丙酸棒狀桿菌屬，以及某些種類的凝固酶陰性葡萄球菌[13]。本研究囊袋感染基本上發生在裝置植入1年后，故考慮并非手術中創口或脈沖發生器或導線的污染所致，而是因為植入CIED后，機體細胞或免疫功能降低，使人體內一些正常菌群成為感染重要的機會致病菌。本研究檢測到的表皮葡萄球菌、沃氏葡萄球菌、模仿葡萄球菌和溶血葡萄球菌都為凝固酶陰性葡萄球菌，寄殖于人類皮膚，致病能力低下，為機會致病菌。國內研究[14]發現，在所有凝固酶陰性葡萄球菌中表皮葡萄球菌的檢出率為53.8%，尤其是其能在植入的異物表面形成厚實的生物膜，能使宿主體內局部的免疫反應呈抑制狀態，阻礙親水性抗菌藥物滲透入菌體發揮殺菌作用[15]。因此由表皮葡萄球菌的生物膜引發的感染呈慢性、持續性、反復性和難治性的特點，這可以解釋本研究中CIED感染特點。

CIED感染的相關危險因素已經在一些研究中進行分析[10]。一些圍手術因素有可能會成為感染的高危因素，包括裝置的更換、臨時起搏器的植入、缺乏植入術前預防性應用抗生素、手術時間較長、手術經驗不足、術后囊袋血腫；以及糖尿病和長期使用皮質類固醇和其他免疫抑制藥物，這些都會影響脈沖發生器囊袋創口的愈合[16-18]。一般情況下，ICD和CRT植入要比永久起搏器具有更高的感染率[19]。與這些研究結果相比較，本研究并未發現起搏器更換會增加發生CIED感染的風險（P＞0.05），這與本心臟中心嚴格植入操作、圍手術期預防性抗生素治療、手術時間短、手術經驗熟練等相關；但本研究同樣提示植入ICD/CRT-ICD者更易發生CIED感染，是CIED感染的相關危險因素（OR=9.12）。本研究還發現合并糖尿病和合并甲狀腺功能低下者更易發生CIED感染（P＜0.01），也是CIED感染的相關危險因素（OR=4.18和OR=37.55）。已有研究[20]提示糖尿病是CIED感染的一個特定的危險因素，是由于糖尿病患者機體免疫力下降致使菌群平衡失調，產生機會致病菌。而甲狀腺功能低下和CIED感染的相關性既往研究中并未提到。本研究中甲狀腺功能低下患者均表現為成人型輕度甲減和亞臨床型甲減。因甲狀腺功能低下癥是甲狀腺分泌缺乏或不足而出現的綜合征，可致代謝率減低，蛋白質合成減少，致使機體抵抗力低下；另一方面會使皮膚干燥粗糙、易變薄、易裂，故可解釋CIED囊袋皮膚易發生變薄、破潰以及合并感染。但本研究只是單中心病例數偏少，尚需更多的研究來證實這一結果。

另外，本研究發現所有男性CIED感染者的體質量指數（為21.62±2.88）顯著低于所有非CIED感染男性患者的體質量指數（為23.50±2.93）（P＜0.05），尤其是非糖尿病男性CIED感染患者（7例）的體質量指數僅20.53±2.56（P=0.011）。雖然在CIED感染組中，男性占75%，與Osmonov等[11]和Ipek等[21]研究相似，但與非CIED感染組相比差異無統計學意義，故不存在男女性別差異。在CIED感染組中男性多見可能與男性體質量指數偏低有關。

總之，本研究提示CIED感染絕大多數發生在晚期，以囊袋感染為主，病原微生物以凝固酶陰性葡萄球菌多見。植入ICD/CRT-ICD、合并糖尿病和合并甲狀腺功能低下者是CIED感染的相關危險因素；低體質量指數男性容易發生CIED感染。故除了我們需要在植入術前預防性應用抗生素、減少手術時間、提高手術經驗、避免術后囊袋血腫外，我們還需要通過積極治療糖尿病和甲狀腺功能低下、減少ICD/ CRT-ICD體積、增加消瘦男性患者的體質量、積極增強患者機體抵抗力，從而達到減少并預防CIED感染。

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（本文編輯：吳健敏）

Analysis of related risk factors in cardiovascular implantable electronic device infection

FANG Danhong,WU Gaojun, LI Haiying, LIN Jie, HUANG Weijian.Department of Cardiology, the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325015

Objective:To determine the the incidence of infection in cardiovascular implantable electronic device (CIED) in our heart centre, and analyse the risk factors associated with infection.Methods:Thirteen years (2000-2012) of cases of CIED infection were analyzed retrospectively. The clinical presentation and base characteristics of these patients were analyzed, risk factors associated with infection were assessed.Results:1 817 cases (male:female=1.4:1) were implanted cardiac electronic device [permanent pacemakers, cardiac resynchronization therapy (CRT) and implantable cardioverter defibrillator (ICD)]. 16 patients (male:female=3:1) occurred CIED infection, the incidence was 0.9%. Fifteen (93.8%) cases were identified as pacemaker pocket infection. Microorganisms were detected in 68.8% cases, Of which 90.9% was coagulase-negative staphylococci. Significant risk factors included implantation of ICD/CRT-D (P=0.000), diabetes mellitus (P=0.009) and thyroid hypofunction (P=0.000), odds ratio was 9.12, 4.18 and 37.55, respectively. The procedure of pacemaker replacement did not increase the risk of CIED infection (P>0.05). The body mass index (BMI) of male CIED infection patients, particularly of non-diabetic CIED infection men, was significantly lower than that of non-CIED infection men (P <0.05).Conclusion:The CIED infection rate is 0.9%, the vast majority showed pocket infection and coagulasenegative staphylococci are common pathogens. Implatation of ICD/CRT-D, diabetes mellitus and thyroid hypofunction are related risk factors of CIED infection; lower BMI men are more susceptible to CIED infection.

cardiovascular implantable electronic device; infection; coagulase negative staphylococcus; body mass index

R541.7

A

1000-2138（2014）03-0193-05

2013-07-02

溫州市科技計劃項目（2011S0234）。

方丹紅（1978-），女，浙江溫嶺人，主治醫師，碩士。

黃偉劍，主任醫師，碩士生導師，Email：weijian huang69@126.com。