HAPVAP的发病机制合肥

HAP与VAP的发病机制,温州医学院附属第一医院 浙江省立温州第一医院 重症医学科 林锡芳,2,概述,医院获得性肺炎(hospital acquired pneumonia，HAP)亦称医院内肺炎(nosocomical pneumonia, NP)，是指患者入院时不存在、也不处感染潜伏期，而于入院48 h后在医院(包括老年护理院、康复院)内发生的肺炎。 而患者出院时正值感染潜伏期，出院后发生的肺炎，仍应考虑HAP。,3,概述,呼吸机相关性肺炎(ventilator-associated pneumonia，VAP)是指机械通气至少48小时或人工气管拔管48小时以内发生的肺炎，主要是细菌性肺炎。VAP在 ICU中患病率1065，尤其多见于COPD、神经系统疾病、ARDS、明显误吸、烧伤等患者。VAP 患者病死率较无VAP 者高24 %50 %,而具有高危因素的VAP 患者病死率则高达24%76%。,4,HAP的发病机制,按感染来源可分为 ：外源性感染 :以接触传播居多，包括患者间或医患间接触所致传播以及因医疗器械等被污染。 消毒灭菌不严或共用器械所致间接接触传播。,5,The Inanimate Environment Can Facilitate Transmission, Contaminated surfaces increase cross-transmission Abstract: The Risk of Hand and Glove Contamination after Contact with a VRE (+) Patient Environment. Hayden M, ICAAC, 2001, Chicago, IL.,X represents VRE culture positive sites,6,HAP的发病机制,内源性感染分为原发性和继发性两类原发内源性感染：是存在于患者咽部和自胃肠道移行至咽部的细菌，随着咽部分泌物或气管插管等操作而误吸入下呼吸道引起肺炎。常见病原菌：为肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌和肠道革兰阴性杆菌。,7,HAP的发病机制,继发内源性感染：是患者住院期间继发性定植于咽部或胃肠道的细菌快速过度生长，进而误吸下呼吸道所致，大多为革兰阴性杆菌。 其最初来源系外源性交叉感染。,VAP的发病机制,9,Mechanical ventilation is an essential feature of modern intensive care unit (ICU) care. Unfortunately, mechanical ventilation is associated with a substantial risk of ventilator-associated pneumonia (VAP). VAP is the most common nosocomial infection in the ICU, with an incidence ranging from 9% to 40%。,Safdar N, Crnich CJ, Maki DG , The pathogenesis of ventilator-associated pneumonia: its relevance to developing effective strategies for prevention. Respir Care. 2005;50(6):725-39; 739-41,10,Normal host defense mechanisms 正常的宿主防御机制,Anatomy of airways 气道解剖学Cough reflex咳嗽反射Mucus粘液Mucociliary clearance粘膜纤毛清除Alveolar macrophages肺泡巨噬细胞Leukocytes白细胞Immunoglobulins 免疫球蛋白Complement 补体Lactoferrin乳铁蛋白Basement membrane基膜,11,THE AIRWAY,12,Which of these is altered in the intubated patients?,Anatomy of airwaysCough reflexMucusMucociliary clearance,13,14,呼吸机相关性肺炎的发病机制,宿主因素,抗生素应用,侵袭性装置,改变胃排空和胃液pH的药物,呼吸道和消化道细菌寄殖,呼吸道,细支气管炎,局灶性或多灶性支气管肺炎,融合性支气管肺炎,肺脓肿,污染的水,药液,误吸,经胸腔感染原发性菌血症胃肠道细菌移位,宿主全身和下呼吸道防御机制降低,继发性菌血症全身炎症反应综合征肺外器官功能障碍,15,VAP的发病机制,呼吸机相关肺炎(VAP) 的发病机制与多种因素有关,主要包括呼吸道与全身防御机制受损, 口咽部定植菌“误吸” (aspiration) , 胃、十二指肠定植菌逆行和易位, 吸入(inhalation) ,细菌生物被膜(biofilm;BF) 形成等。,16,一、呼吸道与机体防御机制受损,1.呼吸道与机体防御机制受损在正常生理状态下,气道上皮细胞间纤维连接蛋白和气道内IgA 具有防止细菌粘附的功能。在疾病状态时,这些物质被白细胞释放的蛋白酶所破坏,上皮细胞表面的受体暴露,细菌极易吸附到上皮细胞上。,17,一、呼吸道与机体防御机制受损,气管插管可直接损伤咽喉部,且跨越了咽喉部这一重要的屏障,使气道的自然防御功能破坏。气管插管还削弱气道纤毛清除系统和咳嗽机制, 抑制吞咽活动,易使胃液反流;易并发副鼻窦炎。,18,一、呼吸道与机体防御机制受损,2. 全身防御机制受损 患者在各种严重疾病和创伤时影响全身防御机制,一旦防御机制受损,则局部气道的防御功能也将受影响,易致VAP。,19,二、口咽部定植菌“误吸”,气管或肺组织内常处于无菌状态,口咽部定植菌的“误吸”是机械通气并发肺部感染的重要来源或途径。50 %70 %健康人睡眠时有口咽部分泌物吸入下呼吸道。当气管插管患者口咽部与下呼吸道的屏障直接受损时“, 误吸”的发生率明显增高。,20,二、口咽部定植菌“误吸”,放射性核素示踪剂研究发现，45%的健康成人在熟睡时有不同程度的口咽部分泌物的吸入。但由于所含细菌数量少，呼吸道清除功能健全，不至于发生感染。 若遇神志障碍、气管插管、机械通气、留置胃管、胃食道返流、手术麻醉等情况，其发生率和吸入量会大大增加。机械通气患者定植在口咽部的病原体常通过“微误吸”进入气管内。“误吸”的病原体的数量和毒力与肺部的机械、细胞和体液的防御机制之间的平衡,与VAP 发病与否直接相关。,21,二、口咽部定植菌“误吸”,接受机械通气的患者病情严重或常伴有基础疾病,极易出现口咽部细菌寄植,且口咽部革兰阴性杆菌(GNB) 定植的机率明显增加。口咽部细菌定植者并发VAP 的发生率较未定植者显著为高。Johanson 等报道213 例ICU 患者中,口咽部有定植菌患者VAP 发生率为23 % ,相反口咽部未定植细菌者发生VAP 率仅为3.13 % 。,22,二、口咽部定植菌“误吸”,关于ICU 机械通气患者口咽部细菌定植出现和增加的确切机制目前尚未清楚,现有研究认为各种原因导致酶分泌的增多,可以使口咽部细胞受体改变,这种改变促进GNB 粘附在口咽部细胞上。,23,Collins 等研究发现口咽部上皮细胞接触胰蛋白酶后,铜绿假单胞菌粘附到上皮细胞的比例提高10 倍。粘附是定植的第一步,不同细菌的粘附素与上皮细胞受体的和力不同,一旦机体免疫功能受损,细菌可保持与上皮细胞的长期作用并为粘附提供条件。粘附与定植还未引起感染,但属于VAP 发病最危险的因素之一。, Anzueto AA, Peters JI,et al. fluid from oxygen-exposed, Pseudomonas-infected baboons. Elastase activity in bronchoalveolar lavage.Lung. 1991;169(3):165-79.,二、口咽部定植菌“误吸”,24,二、口咽部定植菌“误吸”,在机械通气患者中声门下区域分泌物积聚在导管气囊Cuff 上,此区域形成“粘液湖”,气管套管的气囊通常认为具有阻挡口咽部分泌物进入下呼吸道,但分泌物仍有大量流入下呼吸道,故此“粘液湖”为细菌储存库,也是机械通气VAP高发的原因之一。,25,Efrati S, Deutsch I, Antonelli M, et al. Ventilator-associated pneumonia: current status and future recommendations. J Clin Monit Comput. 2010 Apr;24(2):161-8.,26,三、胃、十二指肠定植菌逆行和易位,胃是医院内肺炎致病菌的重要储藏场所。当胃液PH4时，病原菌能在胃内繁殖到高浓度。尤其是高龄、胃酸缺乏、上胃肠道疾病、接受鼻饲饮食、应用制酸剂、十二指肠-胃返流、胆汁返流等可加重胃内寄殖细菌的发生。,27,Inglis 等研究发现 50 % 情况下胃腔内分离到病原体早于下呼吸道分离到相同的病原菌,则提示病原体来自胃腔。.,Inglis TJ, Sherratt MJ, Sproat LJ, et al.Gastroduodenal dysfunction and bacterial colonisation of the ventilated lung.Lancet. 1993,341(8850):911-3,三、胃、十二指肠定植菌逆行和易位,28,29,Driks 等研究预防应激性溃疡采用不影响胃酸pH （硫糖铝）的方法,其胃腔内定植菌出现的机率较采用H2 阻断剂和制酸剂明显为低。,三、胃、十二指肠定植菌逆行和易位,Driks MR, Craven DE, Celli BR,et al. N Engl J Med. Nosocomial pneumonia in intubated patients given sucralfate as compared with antacids or histamine type 2 blockers. The role of gastric colonization. 1987,317(22):1376-82.,30,四、吸入,吸入带菌气溶胶是VAP 的另一发病因素。一旦吸入,细菌浓度高、雾粒小、数量多,且患者免疫功能受损,则易发VAP。住院病人革兰氏阴性杆菌肺炎发病率高，当上呼吸道革兰氏阴性杆菌浓度为107cfu/ml时，若吸入0.001ml咽喉部分泌物，就会有104cfu/ml个细菌进入下呼吸道。动物实验证明：吸入104cfu/ml肺炎球菌或杆菌即可引起肺炎。,31,四、吸入,医院环境致病菌多、浓度高,若无菌操作技术掌握不严、ICU 病房的空气消毒不严格、隔离措施不当、医疗器械特别是消毒不严密的呼吸设施如吸氧管道、湿化器与雾化器、呼吸活瓣与呼吸机管道均可以成为致病菌的来源及其传播途径。,32,五、细菌生物被膜,放射性标志物研究显示在气管导管表面形成细菌生物被膜,73 %气管插管导管中发现含有细菌生物被膜,其中29 %为需氧GNB ,而且细菌浓度高达105 cfu/ ml 。由PVC材料制成的气管导管,细菌易在其表面粘附增殖,大量分泌胞外多糖形成生物被膜。,33,五、细菌生物被膜,气管导管表面的细菌大多来源于口咽部或胃肠定植和外界病原体的直接接种。机械通气患者气管导管内的气体和液体流动,吸痰时吸痰管机械碰撞可导致细菌生物被膜移动、堆积或脱落,易使这种含有大量细菌的生物被膜碎片脱落进入下呼吸道。这些生物被膜中的细菌可间歇性向气管内释放,成为一个向气管或支气管内接种高浓度细菌的来源,是引发VAP 反复发生和难治的重要原因之一。,34,Craven DE, Chroneou A, Zias N, et al Ventilator-associated tracheobronchitis: the impact of targeted antibiotic therapy on patient outcomes.Chest. 2009 ;135(2):521-8.,35,六、其他,