先天性心髒病新生兒胸骨延遲閉合後手術部位感染:回顧性病例對照研究

目標

目的探討新生兒先天性心髒病遲發性胸骨閉合(DSC)患者手術部位感染(SSIs)的發生率，並評估發生SSI的危險因素。

方法

我們回顧了2013年1月至2017年12月期間連續483例接受手術幹預的新生兒的醫院記錄，並記錄了圍手術期變量。

結果

我們發現體重< 1500 g時SSI患病率為87.5%。術齡7 ~ 14 d無SSI發生的概率約為93.9%。當主動脈交叉夾持時間大於60min時，SSI發生率為91.2%。DSC持續時間小於24 h時，無SSI的患病率為96.6%。而當DSC持續時間超過120 h時，SSI患病率為88.9% (p= 0.000)。

結論

隨著主動脈夾緊時間的延長，新生兒冠心病伴DSC發生SSI的概率增加。手術年齡和體重與新生兒冠心病伴DSC患者SSI的發生密切相關。

小兒及新生兒心髒外科在過去30年取得重大進展[1］．目前，人們非常重視在生命早期，通常是在新生兒期，對可糾正的各種先天性心髒病(CHD)進行矯正手術[2］．中國大多數中心都報道了新生兒心髒手術的良好結果。然而，兒童心髒手術後與醫療保健相關的感染仍然是發病率和死亡率的重要原因[3.，4，5，6］．開胸伴胸骨延遲閉合(DSC)是一種用於處理心胸外科手術後幾種情況的外科方法[7］．這一策略避免了在心髒手術後心肌腫脹和肺水增加增加嬰兒有限的胸內空間的階段額外的心髒壓迫。然而，DSC並非沒有潛在的感染並發症[8，9，10，11］．很少有研究探討DSC患者SSIs的潛在流行因素[12］．心髒手術後胸骨延遲閉合(DSC)與感染並發症和較長的術後住院時間有關[13，14］．所以，我們要研究它。我們研究的目的如下。a)確定與感染流行率增加有關的因素可能有助於預防;b)盡管該患者群體中細菌感染的患病率很高，但描述流行病學、流行因素和患者結局的數據有限，對於這些患者，這些數據可能提供預後信息，為流行因素的策略提供信息，並指導診斷工作和經驗抗菌治療;c)該患者群體中SSI的潛在致病因素尚未被完全探索或表征[15］．清楚地了解結果和危險因素是必要的，因為它們可能會影響心髒外科醫生和護理這些患者的重症監護醫生的臨床決策。

病例對照研究

這項工作是按照“加強外科隊列研究報告”(stross)準則進行的[16];回顧性分析了2013年1月1日至2017年12月31日期間所有在心髒手術後接受DSC的新生兒(年齡≤28天)的醫院記錄。該研究獲得了醫院倫理委員會的批準，由於其回顧性性質，放棄了知情同意的需要。在我們中心，進行DSC的決定是由手術室的主治醫生做出的，並受術中血流動力學不穩定性的驅動。在我們的研究中心，我們排除了術後48小時內死亡的患者。死亡率定義為住院死亡或心髒手術後30天內死亡。

研究設計和主要結果定義

在DSC隊列中進行了嵌套病例對照研究，將有SSI的受試者與沒有SSI的受試者進行比較。SSI患者由兩名醫生根據疾病控製與預防中心(CDC)公布的標準進行獨立診斷。SSI包括切口SSI和器官/空間SSI。根據手術年份，對照受試者與病例受試者的比例為3:1。

手術技術

胸骨延遲閉合一般如下[17，18，19，20.1)胸骨與皮下組織保持開放，用聚丙烯針筒手工製作夾板縫合於胸骨;2)在縱隔間隙放置胸管和起搏鋼絲;3)打開的胸部用矽橡膠貼片縫合到皮膚上，用合成粘合劑密封，另外用薄膜敷料覆蓋;4)通過胸管持續抽吸維持低負壓;5)出血患者在無菌措施下於CICU進行洗胸換藥。在開胸治療期間繼續使用抗生素預防。傷口覆蓋著無菌的透明薄膜敷料。敷料保持在原位，直到需要胸骨閉合或其他縱隔手術。閉合胸骨的決定由主治心髒強化醫生和外科醫生自行決定。通常情況下，當患者血流動力學穩定且利尿充足時，關閉胸骨。 DSC usually occurred in the operating room but was sometimes performed in the cardiac intensive care unit (CICU) under sterile conditions. A deep tissue sample was taken from the mediastinum for culture and sensitivity at the time of sternal closure in all cases. Chest tubes were cleared of all clots and repositioned. Following adequate hemostasis, the sternal edges were re-approximated with either interrupted stainless steel wires or braided absorbable sutures. The soft tissues and skin were closed using braided absorbable sutures in a running fashion. General anesthesia was provided during sternal closure. There were no changes to the standard techniques for DSC or sternal closure during the study period.

抗生素預防和治療

患者接受頭孢唑林預防性抗生素治療(60-80 mg/kg /天)[20.，21]，在麻醉誘導期間開始，持續到術後48小時。停用該方案後，開始對留置縱隔和胸膜胸管進行預防性抗生素覆蓋。繼續進行預防，直到取出所有胸管。根據出現發熱或其他臨床感染證據的患者的臨床判斷，擴大了抗生素的覆蓋範圍。我們停止使用抗生素，直到病情穩定，臨床症狀消失。

數據收集

所有數據都是從患者的醫療記錄中回顧性收集的。這是一個單中心的回顧性分析。在確定所有病例和對照受試者後，第一作者回顧了所有術前、術中和術後變量的醫療記錄。收集的相關數據包括性別、體重、手術年齡、遺傳異常、早產(≤37周[w])、發現胎兒先天性心髒病的時間(當需要產前檢查時)、開胸位置、手術方式、異物放置、主動脈交叉夾夾時間、DSC、DSC時間、縱隔胸管時間、體外膜氧合(ECMO)時間、機械通氣時間、CICU住院時間和住院時間。

統計分析

數據以頻率表示，類別變量用百分比表示，連續變量用四分位範圍表示中位數。比較病例與對照組的術前、術中、術後及臨床結局變量²名義變量檢驗或Fisher確切檢驗(視情況而定)。在單因素分析中發現與SSI顯著相關的變量(< 10)進一步通過建立多因素邏輯回歸模型來確定風險因素與SSI的獨立關聯。logistic回歸結果以優勢比(OR)和95%置信區間(ci)表示。建立一個逐步的多元模型來評估危險因素。統計學意義不顯著的變量(p> 0.05)從最終的多元模型中去除。所有統計分析均采用SPSS(23版)進行。

在研究期間，共有483例新生兒患者接受了DSC。其中，47例(9.7%)患者符合CDC和國家醫療安全網絡(NHSN) SSI標準(13個淺表切口，4個深部切口，30個器官/空間)。器官/腔隙SSI患者中縱隔炎28例，心內膜炎2例。DSC患者SSI患病率明顯更高。研究期間未在我中心接受DSC的新生兒冠心病患者中SSI患病率為1.1%(1832例中21例)，顯著低於DSC隊列(P< 0.0001， χ²測試)。共有188例患者(47例和141例對照)納入分析。人口統計和相關數據見表1,,2而且3.．病例組與對照組在性別、基因異常、開胸位置等方麵無明顯差異。在術前因素的研究中，我們發現體重小於1500 g時SSI患病率為87.5%。而當體重大於3000 g時，無SSI的發生率為96.7%(表2)1)．在年齡研究中，我們發現手術年齡小於1天發生SSI的概率為84.6%，小於3天發生SSI的概率為84%。而當手術年齡為7 ~ 14 d時，無SSI發生的概率約為93.9%。在該組中，大於14天的患者無SSI(表1)．與早產兒相比，成熟新生兒未發生SSI的概率約為93.2%1)．在術中因素的研究中，我們發現心髒手術中未放置異物的患者與放置異物的患者相比，無si患病率約為94.7%。差異有統計學意義(p= 0.000,表2)．我們發現主動脈交叉夾持時間小於45min與大於45min時SSI患病率無統計學差異(p= 0.919,表2)．但有趣的是，當主動脈交叉夾持時間超過55 min時，SSI患病率為64.3% (p= 0.000,表2)．而當主動脈交叉夾持時間超過60min時，SSI發生率為91.2%。（p= 0.000,表2)．在術後因素的研究中，通過比較一個DSC和多個DSCs，我們發現有多個DSCs的患者發生SSI的可能性約增加86% (p= 0.000,表3.)．大多數(77.1%)需要DSC的患者隻進行了一次DSC(表2)3.)．我們發現DSC持續時間小於24 h時，無si患病率為96.6%。而當DSC持續時間超過120 h時，SSI患病率為88.9% (p= 0.000,表3.)．在是否使用ECMO的分析中，我們發現使用ECMO時SSI發生率約為88.6%，而不使用ECMO時無SSI發生率為89.5% (p= 0.000,表3.)，當機械通氣時間小於72 h時，無ssi患病率為93.9%。而當機械通氣時間大於120 h時，SSI發生率為68.2% (p= 0.000,表3.)．SSI患者平均住院時間為22.26天(22.26±4.341)，重症監護病房平均住院時間為11.64天(11.64±2.574);兩者均顯著高於對照組(p = 0.000和p= 0.000)(表4)．體重與早產高度相關(p= 0.000)，從而排除在多元模型中，以避免多重共線性。多因素logistic回歸分析顯示，手術時體重和年齡與SSI患病率增加顯著相關(OR分別為0.998和0.581;95% CI分別為0.997-0.999和0.474-0.7115)．經鑒定的主要微生物為凝固酶陰性葡萄球菌物種。從陽性縱隔培養中鑒定出的病原體包括凝固酶陰性葡萄球菌(36.17%)，對甲氧西林敏感金黃色葡萄球菌(MSSA) (21.28%),腸球菌sp．(12.76%),腸杆菌屬下水道(8.51%),假單胞菌sp。(6.38%),克雷伯氏菌oxytoca(4.26%),粘質沙雷氏菌(4.26%)和真菌感染(6.38%)。

小兒心髒手術後胸骨延遲閉合的重要性有很好的報道[14］．對於DSC患者，由主治醫生酌情決定，通常是基於患者的血流動力學穩定性和凝血狀態。坦率地說，這是第一個對DSC新生兒ssi在術前、術中和術後的潛在危險因素進行調查的研究。不同手術類型和複雜程度的心髒手術後感染率差異[13]，但DSC對SSI發育的影響尚不確定。我們的回顧性研究表明，在胸骨關閉延遲的患者中，SSI的患病率明顯更高。DSC是手術部位感染的危險因素[7］．這是胸骨正中切開術的並發症[9］．我們的SSI發生率(9.7%)和器官/深部SSI發生率(7%)均高於Tabbutt和同事此前發表的發生率(分別為6.7%和3.9%)[22］．對這些差異的合理解釋是，我們研究的是新生兒。他們沒有對胸部閉合延遲的新生兒進行係統分析。

手術切口感染是多個係統相互作用的結果。在先天性心髒病手術中，異物植入可引起免疫係統異常挑戰，可能導致SSI。在我們的研究中，當相關材料植入心血管係統時，發生SSI的可能性約為70.2%。植入物可能引起血流動力學的改變，如湍流、渦流等，血栓形成或細菌定植和菌血症。(表2)．然而，SSI和植入物之間的因果關係需要進一步討論。事實上[23]，根據文獻，兒童心內植入物是感染性心內膜炎的高風險。感染性心內膜炎的誘發因素是否總是一過性菌血症已被廣泛接受。作為一般規則，菌血症在臨床是良性的，在沒有免疫係統缺陷和湍流心髒血流的兒童中是自我糾正的。眾所周知，這個係統是一個非常複雜的網絡。先天性心髒病手術後，一些患兒，特別是經曆過閉胸延遲的患兒，生理功能非常差，免疫係統處於崩潰邊緣，免疫功能相對較弱，因此容易發生感染。心髒畸形越嚴重，體外循環時間和主動脈閉塞時間可能越長。

我們的研究結果表明，當主動脈閉塞時間小於45min時，可以在很大程度上避免SSI。當主動脈閉塞時間大於60min時，發生SSI的概率高達91.2%。因此，縮短術中主動脈閉塞時間可顯著減少SSI的發生。(表2)．體外循環後，機體會發生缺血-再灌注損傷，影響創麵愈合。主動脈交叉夾緊時間可能影響傷口愈合。

ECMO在先天性心髒病治療中的應用越來越受到重視。與此同時，相關的風險也需要引起注意。在是否使用ECMO的分析中，我們發現使用ECMO時SSI的患病率約為88.6%。(表3.)．這可能是因為在ECMO過程中，各種管道都是植入物，可能會出現延遲胸部閉合、多切口等，促進SSI的發生。此外，需要ECMO輔助的患者處於免疫功能崩潰的邊緣，容易發生SSI。

切口愈合是多種係統相互作用的結果。肝髒提供各種蛋白質，免疫係統是一個集體戰士。兒童年齡越大，器官功能越成熟，功能越穩定。在我們的研究中，我們發現當手術年齡小於1天時發生SSI的概率為84.6%。而當手術年齡為7 ~ 14 d時，發生SSI的可能性明顯降低。在該組中，大於14天的患者無SSI(表1)．成熟新生兒無ssi狀態的概率約為93.2%1)．這可能與新生兒生長發育的特點有關。

尤其重要的是在術前找到一種簡單的方法來預測SSI的患病率。在術前因素的研究中，我們發現體重小於1500 g時SSI患病率為87.5%。而當體重大於3000 g時，SSI不發生的概率為96.7%(表2)1)．說明新生兒體重對DSC患者SSI有很大影響。體重與早產兒高度相關，因此排除在多元模型中，以避免多重共線性。多因素logistic回歸分析顯示，手術時的體重和年齡與SSI患病率的增加顯著相關(OR: 0.998和0.581;95% CI分別為0.997-0.999和0.474-0.7115)．這樣，我們可以在術前預測DSC新生兒SSI的患病率。

感染不僅增加了心髒手術後的發病率和死亡率，而且由於DSC組需要在胸骨保持開放的情況下進行機械通氣，可能會增加延長機械通氣和住院時間的衛生保健費用負擔。在我們的實驗中，SSI患者的住院時間和重症監護病房時間明顯高於對照組(表4)．在本回顧性研究中，我們發現當機械通氣時間小於72 h時，無ssi狀態的發生率為93.9%。但當機械通氣時間超過120 h時，SSI發生率為68.2%(表2)3.)．雖然比率不高，但隨著持續時間的增加，SSI的概率呈指數增長。閉胸後機械通氣結束，因此對DSC患者增加了額外的呼吸機和CICU天數。這是導致CICU停留時間延長的一個因素。這一組的死亡率也有所增加。在DSC組的3例住院死亡病例中，近4.3%(2 / 47)發生SSI的新生兒死亡。我們的研究證實了之前的觀察，即使在當今時代，SSI仍然是接受DSC的冠心病新生兒術後並發症的一個重要因素。

我們特別感興趣的是DSC持續時間和SSI患病率之間的可能聯係。關於這個問題，許多作者得出了不同的結論。最近一項對成年患者的回顧性研究表明，盡管胸骨關閉前的長時間延遲與不良預後有關，但與初次關閉的患者相比，SSI的發生頻率沒有差異。以前的兒科研究沒有顯示DSC持續時間和SSI之間的聯係。目前還沒有關於新生兒的研究。然而，我們的研究發現，當DSC持續時間小於24 h時，SSI缺失的患病率為96.6%。然而，當DSC持續時間超過120 h時，SSI的患病率為88.9% (Table3.)．無論如何，SSI的患病率與DSC的持續時間呈正相關，在術後因素的研究中，當將DSC與多處DSC進行比較時，我們發現，多處DSC患者發生SSI的可能性約增加86%(表2)3.)．這說明縮短DSC的持續時間和減少DSC的數量是預防SSI發生的重要途徑。

這些發現可能具有重要的臨床意義，因為目前的實踐通常旨在縮短DSC的持續時間。

在我們的研究中，主要病原體是凝固酶陰性葡萄球菌種。細菌是最常見的病原微生物。一些病原體，凝血酶陰性葡萄球菌和假單胞菌，通常與器械相關或其他醫院感染相關。細菌的耐藥性是常見的。大多數感染還會引起對常用抗菌素具有內在耐藥性的有機體。龍及同事[24]認為DSC是縱隔炎發展的獨立危險因素。關於延遲胸骨閉合患者使用抗生素預防感染的指南非常有限。胸外科醫生學會(STS)關於心髒手術中合理使用抗生素的指南提供了抗生素使用時間和選擇的建議，但缺乏DSC患者抗生素應用的明確建議[25］．對於患有DSC的新生兒，沒有提及。外科醫生和中心對預防性抗生素的選擇各不相同，最佳方案也不確定。另一方麵，由於通常使用的預防性抗生素策略，人們擔心革蘭氏陰性感染的患病率升高[26，27］．以前的研究表明，可以使用廣譜抗生素和/或延長預防時間，以試圖減少手術部位感染的危險。然而，由於回顧性研究，很難確定是否使用了廣譜抗生素並延長了治療已知或疑似感染的時間，或是否將抗生素作為預防。抗生素合理使用的關鍵是藥物的選擇和療程的長短。基於我們的研究，我們努力減少廣譜抗生素的使用，縮短抗生素的預防性使用時間。需要更多的多機構研究來形成與新生兒冠心病伴DSC的SSI相關的指南。總的來說，感染不僅會導致心髒手術後的患病率和死亡率，而且還會增加DSC組因需要在胸骨保持開放的情況下進行機械通氣而導致的長時間機械通氣和住院醫療費的經濟負擔。這些發現可能具有重要的臨床意義，因為這是縮短DSC持續時間的理論基礎。通過以上分析，我們應該盡量在每一個環節都在安全的範圍內治療這類患者，從而減少孩子的痛苦，減輕孩子家庭的經濟負擔。當患者不可避免地有這些高危因素時，我們可以采取一些必要的預防或幹預措施。 Such as upgrading the use of antibiotics, the use of combined antibiotics, etc.

限製

本回顧性研究受限於單一機構的數據變量。回顧性研究方法進一步限製了可能與SSI患病率相關的因素的觀察，如胸骨閉合的時間。晚期感染的患者可能沒有被觀察和排除。事實上，一些其他危險因素的數據，如圍術期血糖水平、腸外營養持續時間等，在我們的研究中沒有記錄和分析。未來的研究設計可前瞻性地對心胸外科術後DSC患者進行隨機分組，評估不同抗生素方案的影響，形成合理使用抗生素的指導方針。

通過以上分析，我們得出以下結論。

a)異物的放置，包括引流管，增加了發生DSC的新生兒冠心病患者SSI的患病率。b)主動脈阻斷持續時間小於45min，對SSI的影響可忽略不計。然而，隨著主動脈夾緊時間的延長，行DSC的新生兒冠心病患者發生SSI的概率增加。c)研究顯示ECMO的使用也會增加這些患者SSI的患病率。d)手術年齡也與新生兒SSI的發生密切相關。發生SSI的概率與手術年齡呈負相關。e)與足月嬰兒相比，早產兒SSI患病率更高。f)權重對SSI概率的影響較大。體重與SSI的發生呈負相關。g)多因素logistic回歸分析顯示，手術時的體重和年齡與SSI患病率增加顯著相關。 In this way, we can predict the prevalence of SSI in DSC neonates before surgery. h) In any case, the frequency of SSI is positively correlated with duration of DSC.

本研究中使用和/或分析的數據集可根據合理要求從通訊作者處獲得。在這項研究中產生或分析的所有數據都包含在這篇發表的文章中。

冠心病:

先天性心髒病

DSC:

延遲胸骨關閉

SSIs:

手術部位感染

CICU:

心髒重症監護病房

STROCSS:

加強外科隊列研究報告

疾病預防控製中心:

疾病控製和預防中心

ECMO:

體外膜肺氧合

或者:

優勢比

順式:

置信區間

NHSN:

國家醫療安全網絡

STS:

胸外科醫生學會

MSSA:

Methicillin-susceptible金黃色葡萄球菌

作者非常感謝南京醫科大學附屬兒童醫院心胸外科醫護人員的幫助和支持。感謝參與實驗的患者及其家屬的支持和理解。

該項研究沒有獲得財政援助。

作者指出

1. 楊玉忠和王傑對這項工作貢獻相同。

作者和聯係

1. 中國江蘇省南京市廣州路72號南京醫科大學兒童醫院心胸外科210008

   楊玉忠，蔡麗娜，彭偉，莫旭明

2. 南京醫科大學附屬兒童醫院普通外科耳鼻喉科，中國南京

   潔王

貢獻

概念化:楊玉忠、王傑;方法:楊玉忠、王傑;調查:莉娜蔡;資源與數據策劃:楊玉忠、王傑、蔡麗娜、彭偉;寫作-原創稿:楊玉忠、王傑;寫作-評論-編輯:楊玉忠、彭瑋;形式分析:魏鵬、莫旭明指導:莫旭明。所有作者閱讀並批準最終稿件。

相應的作者

對應到Xuming莫．

倫理批準和同意參與

該研究得到了南京醫科大學附屬兒童醫院倫理委員會的批準。

同意出版

病人的監護人同意發表這篇文章。

相互競爭的利益

作者聲明他們沒有競爭利益。

出版商的注意

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再版和權限