水源性感染述评20130530.doc

医院水源性感染及预防和控制周昭彦1高晓东2 胡必杰2*摘 要水是医院感染中最重要、可控，又是最易被忽视的感染来源。研究表明，25%医院相关感染由水源性致病菌引起，14%-50%ICU病人感染和定植的铜绿假单胞菌与自来水分离株具有同源性。在国外，医院水源性感染已成为医院感染方面较为独立的研究领域。国内相关研究还处于起步阶段。本文从医院水源性感染相关概念、预防控制措施、医院水源性感染研究中存在的问题及我国现状展望对医院水源性感染进行介绍和评论。【关键词】 医院感染；水源性感染；预防控制基金项目：卫生公益性行业科研专项“临床多重耐药菌医院感染防控研究及应用”(No.201002021)胡必杰；中华医院感染控制研究基金“多重耐药鲍曼不动杆菌生物膜对环境消毒剂的抗性研究及影响因素分析”(No.ZYGY011)周昭彦Prevention and control of health-care associated waterborne infections in health care facilitiesZHOU Zhao-yan, GAO Xiao-dong, HU Bi-jie* Hospital Infection Control Unit, Zhongshan Hospital of Fudan University, Shanghai 200032, China. Corresponding author: HU Bi-jie, Email: Abstract Water has been recognized as the most important and controllable, yet the most overlooked, source of health-care associated infections (HAIs). Many research estimated that 25% HAIs has been connected with waterborne pathogens，while 14%-50% isolates from patients colonized/infected with Pseudomonas aeruginosa present the same clone with the isolates from tap water. Health-care associated waterborne infection has become an independent research field in oversea. However, it is at the stage of beginning in China. We will introduce and review it in four sections: related conception, prevention and control, the problem in front of us, and Chinas current situation of Healthcare associated waterborne infection.【Key words】 Health-care associated infection；Waterborne infection；Prevention and controlThis work was supported by Special Fund for Health-scientific Research in the Public Interest: Research & application for the prevention & control of nosocomial infections coursed by multi-drug resistant bacteria (No. 201002021) Hu Bijie; Research Fund for Chinese hospital infecton control: Efficacy of environmental disinfectants on multi-resistant Acinetobacter baumannii isolates in biofilm conditions (No.ZYGY011) Zhou Zhaoyan尽管采取手卫生、接触隔离、合理使用抗生素等感染控制措施，医院感染仍时有发生，原因在于某些感染源和感染控制环节被忽视。水广泛用于医疗和病人护理，但水易滋生病原体，在自来水管道、医疗设备的水管道、甚至生活用具如淋浴喷头中形成难以清除的生物膜，对住院病人构成潜在感染威胁。在国外，医院水源性感染已成为医院感染方面较为独立的一个研究领域，并积累了不少研究成果。我国水源污染严重、医院感染控制理念和技术相对落后、流行病学数据不同于发达国家，因此，在国内进行医院水源性感染相关研究具有重要的理论和现实意义。本文将简要介绍医院水源性感染相关概念、预防控制措施、医院水源性感染研究中存在的问题及我国现状和展望。1.定义和流行病学水源性感染属于水传播疾病，是所有与水使用相关感染的通称，涉及菌血症、肺炎、气管支气管炎、尿路感染，手术部位感染等。医院水源性感染和通常所指的社区水源性感染在病原谱上有很大不同，社区水源性感染主要与粪便污染有关，粪-口传播；医院水源性感染的病原体主要为非大肠杆菌革兰阴性菌，感染途径多种多样，可吸入含病原体的气溶胶、呛入受污染的水、直接或间接接触受污染水而感染。在美国，25%医院相关感染由水源性致病菌引起1。以铜绿假单胞菌为例, 30%铜绿假单胞菌肺炎源自水，每年有1400人死于医院水源性铜绿假单胞菌肺炎1。调查发现不同ICU病房随机采集的自来水样本中9.7%-68.1%带有铜绿假单胞菌，14.2%-50%病人感染和定植的铜绿假单胞菌与自来水分离菌株具有同源性2；对上海中山医院2个外科ICU病房自来水采样也得到同样结果，48.6%病人首次分离的铜绿假单胞菌与水环境分离株具同源性（数据待发表）。据美国CDC调查，25%-45%军团病属于医院相关感染，医院军团菌肺炎死亡率高，免疫抑制患者可达50%以上3。对上海8家医院调查，87.5%医院供水系统中定植军团菌4。受检测技术水平和供水系统状态变化等因素影响，许多感染未分离到病原体而不被认为是水源性感染。对于高危病人，医院水源性感染的感染率和死亡率均较高5。2.水源性致病菌2011年WHO饮用水质量指南第4版7列出可能引起水源性感染的微生物（表1）。共同之处在于（1）供水系统中出现并繁殖；（2）可形成生物膜；（3）有生长必需条件（理想的生长温度25-45，温度太高和太低均抑制生长）；（4）感染与建筑活动相关；（5）传播方式包括雾化吸入、摄入和接触。重要的医疗机构水源性致病菌包括嗜肺军团菌和其他军团菌、铜绿假单胞菌、革兰阴性非发酵菌、阿米巴相关细菌、分枝杆菌和真菌。其中，最为明确和备受关注的是军团菌，其广泛存在于自然环境，对易感人群，如老人、大面积创伤病人、放化疗和AIDS病人构成严重威胁。过去认为军团菌主要来自空调冷却塔，其实自来水是主要感染来源。社区感染以血清1型嗜肺军团菌为主，医院感染军团菌种类更为广泛。水源性细菌可在生物膜内持续存在并引起感染暴发。医院分枝杆菌感染大部分由快速生长分枝杆菌引起，如偶发分枝杆菌、脓肿分枝杆菌等，不恰当使用自来水是许多感染暴发和假暴发的直接原因，如自来水冲洗内镜。AIDS病人最常见的机会感染菌-鸟分枝杆菌复合体也是常见水源性致病菌8。丝状真菌过去一直被认为是空气传播病原体，近十年来发现，安装空气过滤网后仍发生曲霉菌感染，真菌可长期居住于供水系统，现已被确认为水源性致病菌，针对水源性丝状真菌的研究随之迅速增加9。表1 可能通过饮用水传播的微生物病原体证据水平供水系统中出现含氯消毒剂耐受性细菌不动杆菌属医疗机构的水源性传播（非胃肠道）经常可繁殖低气单胞菌属临床株与环境分离株不匹配经常可繁殖低坂崎肠杆菌与婴幼儿配方相关，没有水源性传播证据不可能低幽门螺杆菌可能但没有直接证据，主要途径为家庭传播可检测到，但存活时间很短低克雷伯菌属医疗机构的水源性传播（非胃肠道）可繁殖低铜绿假单胞菌医疗机构的水源性传播（非胃肠道）经常可繁殖中等金黄色葡萄球菌没有水源传播的证据，手是最重要传播媒介经常可繁殖中等冢村菌属医疗机构的水源性传播（非胃肠道）经常可繁殖未知小肠结肠炎耶尔森菌水中分离株无致病性，食物是主要感染源经常可繁殖低病毒流感病毒没有水源性传播证据不可能低SARS冠状病毒部分证据为通过吸入液滴感染不可能未知原生动物结肠小袋纤毛虫1971年报道一起感染暴发可检测到高人芽囊原虫似是而非但证据有限未知，可能存在高贝氏等孢子球虫似是而非但没有证据未知高微孢子虫证据有限，主要发生于AIDS病人检测到，可能存在中等人刚地弓形虫1995年报道一起感染暴发长期存在高3.预防和控制措施谈到水源性感染，往往想到透析用水、消毒液和呼吸机冷凝水等医疗用水和设备受污染。事实上，2004年WHO饮用水质量指南明确指出自来水是重要的医院感染来源之一。自来水中低浓度致病菌定植于管壁形成生物膜，不断把微生物释放于水流中10。自来水再污染环境表面（如水槽、下水道、浴盆）、医疗设备（自来水冲洗鼻饲管、内镜和呼吸机等）和医护人员手。一旦发生感染，受污染物品成为感染源，真正的储菌库和感染源是自来水。预防控制策略须基于两方面：（1）减少引起感染的病原体数量；（2）采取特殊保护措施防止高危病人感染。军团菌防控措施适用于大部分水源性致病菌。应选择效果显著且不贵的措施，建立多重防御手段避免水源性病原体繁殖和病人暴露。供水系统 控制水管内营养水平和温度、防止流速减慢或停滞可减少微生物定植和繁殖。如非接触或感应式水龙头污染率高是因为节水功能使龙头内水排不尽11。冷水温度低于20，热水温度高于50也可抑制生长。另一策略是消毒和去除水源性微生物，分为系统和应急措施12。1983年Yu等提出管道“加热和冲洗”法后，二十几年间各种系统干预措施不断涌现，包括铜银离子、二氧化氯、单氯胺、UV紫外线、POU水过滤器等。其中，铜银离子是唯一完成4步消毒方法评估标准的措施，即实验室评估，单个医院评估，长期对照研究和多中心长期追踪确认。在美国16家医院长达5-11年的多中心调查中13，使用铜银离子5年，50%医院水中军团菌的检测率为零，43%医院在随后5年中军团菌检测率仍然为零，且所有医院均无军团菌感染病例发生。对于二氧化氯，评价结果喜忧参半，优点在于其生物膜穿透能力强于氯；代谢产物无致癌性；腐蚀性比氯小；不同于氯气和铜银离子，可在较广PH范围内具有生物活性。缺点是作用慢；热水中残余浓度低；与有机物和腐蚀物反应很快变成代谢产物。含氯消毒剂在环境消毒中使用最为普遍，但对于供水系统消毒却最不可靠。它无法穿透细菌生物膜，腐蚀供水管道造成漏水，产生致癌性产物释放于水中14。POU水过滤器是限制于ICU等高危区域使用的高成本干预措施，也是快速终止突发事件和感染暴发的方法15。应急措施包括热休克法或高氯冲击法，即整个系统保持高温（55）和高氯（2mg/L）数分钟或数小时以去除供水系统污染。ASHRE建议在发生突然事件（停水、系统故障保养修理和感染暴发）后，彻底冲洗管道作为最低限度的应急措施16。Exner等对德国医院大楼调查发现，约57%军团菌定植只是局部定植如水龙头17，新建大楼水管内的水停留数月，开张前须进行水样培养或加热冲洗。医疗用水、水系统相关医疗设备 口腔洗液、防腐剂和杀菌剂的溶解液、血液透析用水等属于医疗用水。1998年深圳市妇儿医院非结核分枝杆菌切口感染暴发事件的起因即医疗用水污染。医疗用水应有严格的管理制度并设立监测指标，如透析用水监控标准为细菌数200 CFU/ml。口腔综合治疗台、自动化内镜清洗机等属于与水系统相关的医疗设备，预防控制关键在于医疗设备的维护保养和监测。以内镜清洗机为例，冲洗液未无菌水或经0.1m直径滤膜过滤的水（但滤膜也需保养），建议每周检测异养菌总数，每年监测非结核分枝杆菌18。高危病人保护措施 2007年WHO军团菌和军团病控制3提出高危区域水龙头出水口应无嗜肺军团菌（1L水中不得检出），如不达标应在水龙头上安装POU水过滤器；在近淋浴喷头处安装冷热水混合器，淋浴装置可拆洗消毒；加湿器、雾化器和呼吸机应加无菌水，并用无菌水冲洗和清洁；尽量避免高危病人接触自来水。4.医院水源性感染研究中存在的问题医院水源性感染研究中存在两个“脱节”（1）关注多重耐药革兰阴性杆菌，却忽视这些病原体的水传播途径；（2）对水源性病原体在医疗机构环境中的生态学已深入了解，却缺乏有效便捷的预防和控制措施。医院常见多重耐药革兰阴性杆菌如鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌和嗜麦芽窄食单胞菌等均为水源性细菌。它们喜水、易在生物膜内定植、耐受消毒剂的特点决定它们通过水传播引起感染19, 20。研究调查内外科ICU多重耐药铜绿假单胞菌感染的来源发现供水系统占主导21。约76%医院水源性细菌感染病原体对至少2种抗菌药物耐受1。因此，控制多重耐药菌感染相当重要的措施是切断水源性感染源。WHO介绍的热休克和氯休克方法均为应急性措施，这些方法理论上可达消毒效果，但在临床实践中效果有限。系统性措施包括铜银离子在部分研究中得到成功，但都未被确认为标准方法，长期使用前景有待进一步验证。有些感染控制措施仍没定论，如水龙头和淋浴喷头是否需定期清洗消毒？ASHRAE推荐在高危区域每月清洗和消毒水龙头作为控制军团菌的措施之一。是否执行医疗机构供水系统监测目前也存争议，美国CDC认为发生军团菌感染暴发和高危病人需常规水监测22；许多欧洲国家建议常规对医院供水系统进行监测，同时进行临床疾病监测。5.我国水源性感染防控现状和展望除公共场所集中空调通风系统卫生规范规定空调冷却水和冷凝水中不得检出军团菌；血液净化标准操作规程规定透析用水和透析液的水质监控标准，目前我国尚无医院水源性感染相关法律法规。近年来，医院水源性感染受到重视，如2010年卫生部办公厅发布关于加强非结核分枝杆菌医院感染预防与控制工作的通知，要求规范使用医疗用水、无菌液体和液体化学消毒剂。对医院呼吸机冷凝水、口腔综合治疗台水线、内镜冲洗水、湿化瓶、饮水机、医院二次供水等医疗器械和医疗用水进行调查研究23-26，认识不断提高，如口腔综合治疗台三用枪和高速涡轮机微生物污染问题，最初研究认为手机出水口受到污染27，进而有研究对治疗台水线进行微生物生物膜调查28，目前研究者认识到医院供水系统是真正的感染来源，需干预和控制29。尽管认识在提高，但医院水源性感染最主要的感染来源-自来水仍被忽视成为医院感染控制盲点。病人对水源性感染的疑问往往求助于医生，但医生对此也不甚了解。如免疫抑制患者（肿瘤晚期、慢性变性疾病和器官移植病人）应避免接触被污染的自来水；20%-30%军团病由院内获得；医院军团菌病发热等症状比社区军团病少，导致发现较晚，死亡率较高。在确定感染源的流行病学调查中，实验室鉴定能力起决定因素。我国实验室相关检测技术落后，如何正确检测各种水源和如何判断检测结果能力亟待提高。与国外相比，我国对医院水源性感染的研究明显不足，因此，调查医院用水污染状况，进一步分析和干预将成为今后研究重点。参考文献1 Anaissie EJ, 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