临床微生物学检验
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第四节 脑室分流术后感染

脑脊液循环或吸收障碍导致脑脊液容量过多, 最终导致脑室扩大、颅内压升高、大脑功能障碍,从而形成脑积水。脑积水的治疗原则是将脑脊液从接近梗阻的部位分流到脑脊液可以吸收的部位。外科治疗方式主要有分流手术和脑室镜造瘘手术,其中分流手术是首选治疗方法。主要有脑室腹腔分流术( V-PS)、脑室心房分流术( V-AS)和脑室胸腔分流术( V-PLS)等,脑室腹腔分流术最为常用。据估计国内每年大约有15万例患者行脑室腹腔分流术,其中多数是儿童。脑室分流术后感染是脑室分流术后主要并发症之一[1-3],成人的发病率在1. 6%~16. 7%,儿童的发病率在20%以上,其中<5岁的儿童和50~59岁的成人发病率最高。有其他先天性异常的患儿感染率也较高。感染的可能路径包括置入时污染、远端污染(逆行)、置入点皮肤破损和血行播散。脑室分流术后感染可分为两类,即外周感染及内部感染。外周感染是指发生在分流系统腔外,分流管所通过的组织间隙感染,出现皮下蜂窝织炎或皮下脓肿。极少波及脑脊液系统,局限性好。内部感染是指分流系统的阀、管、贮液囊等管腔内发生感染,可导致脑室炎、脑膜炎等颅内感染,也可引起腹膜炎、膈下脓肿或腹腔脓肿。一旦发生感染,须拔除分流管。分流术后感染对于低龄患者,特别是新生儿和婴幼儿影响很大,经常导致住院时间延长,推迟甚至失去成长教育机会。据文献报道,在接受脑室腹腔分流术的儿童中与感染相关的死亡率高达20%。尽管分流后感染在低龄患者中发病率很高,但多数患儿能够生存下来并进入成年期[4]

一、临床诊断

感染的危险因素主要包括:低龄、术后脑脊液漏、颅内出血、多个分流管置入、既往90天内调整分流装置、术后速发型脑膜炎、住院时间长(>1个月)以及既往患分流术后感染[5]。85%的感染发生在术后1~2个月。发病率随调整分流装置的次数增多而上升。有研究报道,因各种原因导致调整分流装置的患者出现分流术后感染的几率是未调整分流装置患者的3倍以上,而超过50%的患者至少需要调整1次分流装置。分流术后感染的儿童比没有感染的儿童有较高的死亡率并且发作癫痫的可能性增加。有脊髓脊膜膨出并且分流术后发展为脑室炎的儿童比没有感染的儿童智商低。

临床表现多样并且随年龄、感染的部位、分流方式不同而不同,外周感染有发热、沿着分流管出现红斑或水肿、积液和假性囊肿。长期感染时可有切口流脓、分流管外露。婴幼儿皮肤薄,分流管易将皮肤磨破造成外周感染。切口的脑脊液漏常引起污染,然后形成感染。

内部感染中脑膜炎或脑室炎的患者常见表现为头痛、嗜睡、发热、颈强直以及恶心、呕吐。婴儿可以表现为易激惹,更严重的病例表现为呼吸暂停及心动过缓。其他临床表现包括步态不稳、癫痫发作(特别是有癫痫发作病史的患者更易发生,也可能是新发)、视觉障碍(包括向上凝视麻痹及视神经乳头水肿)。腹膜炎、膈下脓肿或腹腔脓肿比较少见,多发生在脑室腹腔分流术后,典型的表现有发热、畏食、呕吐、腹痛和腹部压痛。脑室心房分流术后感染常表现为脓毒症、心内膜炎。此外,临床表现常常因感染性疾病原体的类型不同而不同。例如由革兰阴性菌,如大肠埃希菌引起的感染,常常表现为急性发作的腹部剧痛或脓毒症,而由皮肤微生物如表皮葡萄球菌引起的感染症状表现较轻微。金黄色葡萄球菌感染可在分流管的通路上出现红斑水肿。

二、实验室诊断

当脑室分流术后患者出现头痛、恶心、呕吐或意识改变,怀疑是否出现分流术后感染时,应采集完整的病史并进行仔细查体,收集必要的实验室检查和影像学资料。血白细胞计数及分类、CRP、PCT及血培养对诊断有所帮助。大多数患者可以出现血白细胞总、分数升高,CRP及PCT升高。血培养的阳性率因脑室分流术的方式不同而存在差异。脑室心房分流术后感染的血培养阳性率可达95%左右,而脑室腹腔分流术后感染的血培养阳性率只有23%。

在无菌的环境下用22G(或更细)的针头对分流管进行穿刺并测压,获取脑脊液标本,检测脑脊液内糖、蛋白、细胞计数及微生物特性以判断是否存在感染。糖水平降低、蛋白水平升高及有核细胞增高提示感染。脑脊液培养及涂片革兰染色以寻找致病菌。

影像资料有助于了解分流装置是否正常工作。因为感染可在分流装置的任何地方发生,所以必要时应对整个分流管通路进行彻底检查。X线平片可以发现分流管是否破损或断裂,以及是否存在液体聚集现象,比如腹腔脓肿或者因儿童身高增长导致分流管脱出腹腔。虽然CT和超声波检查对诊断无特异性帮助,但是室管膜出现增强是脑室炎的特点。通过这些影像学检查确定脑室有无扩大可以帮助诊断分流装置是否出现故障。新旧影像资料的对比非常有意义。对于怀疑分流管远端阻塞或者有腹部触痛、腹胀的患者,超声检查有助于发现是否有液体聚集,并能定位分流管远端的位置。但是仅凭影像学资料来做出脑室分流术后感染的诊断仍然很困难。

三、常见病原微生物及其耐药性现状

脑室分流术后感染的常见病原菌是葡萄球菌属,通常引起早期感染(术后4周内),其中凝固酶阴性葡萄球菌占45%~60%,金黃色葡萄球菌占20%~33%,多来自患者的皮肤。晚期感染(术后数月)中约有15%与分流装置相关,多为内部感染。其中常见病原菌包括革兰阳性菌中的链球菌属、肠球菌属和革兰阴性菌中的铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、黏质沙雷菌、大肠埃希菌、嗜麦芽窄食单胞菌等。此外,免疫功能受损患者,接受全肠外营养、激素、广谱抗菌药物的患者还可以发现念珠菌[6]、分枝杆菌。

目前,甲氧西林耐药葡萄球菌属、多重耐药铜绿假单胞菌、多重耐药鲍曼不动杆菌、碳青霉烯耐药肠杆菌科细菌引起脑室分流术后感染的病例日益增多,给治疗带来困难。目前对于脑室分流术后感染的常见病原菌耐药性的研究多基于医院层面,样本量小,结果各异,多与所在医院、病区细菌耐药情况相关。MRSE的分离率为68%~81. 2%,MRSA最高可达87. 5%。

四、抗微生物治疗

尽管目前尚无系统的指南用以指导脑室分流术后感染的治疗[7],但较为公认的治疗方法是在抗微生物治疗的同时,通过手术将分流管外置(也就是分流管的脑室远端改道并且连接到一个密闭的引流系统)或者全部取出。在经过抗微生物治疗、脑脊液培养确定没有细菌生长后更换分流装置。建议在取出分流管10~14天后进行更换,至少要到末次培养阴性48小时后进行手术。更换分流管通常是在对侧重新置入新的分流系统。对于感染伴有腹部假性囊肿或脓肿的患者,腹部伤口必须引流并且要取出分流管。

抗微生物治疗的经验性用药需要参考脑室分流术的方式、脑室分流术后感染发生的时间、患者的状态等。同时尽早完善脑脊液培养及涂片检查以发现病原菌,便于目标性治疗[8]。脑室腹腔分流术的分流管末端位于腹腔内,存在着革兰阴性菌感染的风险,还应考虑病原菌耐药的可能性,所以经验性治疗时应选择可以覆盖上述病原菌的抗微生物药物。目前多推荐联合治疗:万古霉素联合一种血-脑脊液屏障通透性好的β-内酰胺类药物,如头孢吡肟、头孢他啶、美罗培南经静脉给药。对于无法耐受万古霉素治疗的患者,可以选用利奈唑胺,也可加用利福平以增加抗菌活性。疗程主要取决于脑室分流术的方式、分流装置的类型及病原菌,多数研究推荐7~10天,对于革兰阴性菌感染多需要10~14天。对于病情严重,难以治愈的患者或无法取出分流管的患者,有报道显示联合鞘内给药可提高治愈率和存活率。选用药物是万古霉素、庆大霉素。但这种给药方法缺乏指征及推荐剂量。

当脑脊液中分离出病原菌时,应根据药物敏感试验结果选择药物。对于表皮葡萄球菌及金黄色葡萄球菌,首选静脉滴注万古霉素,也可加用利福平以增加抗菌活性;对甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌感染,可以考虑使用苯唑西林。

真菌引起脑室分流术后感染的病例非常少见,发病率在0. 01%,其中最主要的是念珠菌,此外,还包括新型隐球菌、曲菌、组织胞浆菌。首选两性霉素B脂质体,疗程多需要超过12周。备选药物包括氟胞嘧啶、氟康唑、两性霉素B。

尽管有报道显示单纯抗微生物药物治疗而不取出分流管也能治愈分流感染,但是与取出分流管相比,单纯抗微生物药物治疗,无论是静脉给药,还是静脉-鞘内联合给药,成功率低,治疗时间长,同时存在感染的脑脊液进入腹腔或血管系统的风险,并且常需要至少在某些部位部分性地调整分流管。因此,这种治疗方法只有在患者处于疾病的终末期、不能耐受麻醉或者裂隙脑室难以穿刺[9]的情况时才建议使用。

(陈佰义 赵宗珉)

参考文献

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3. Wells DL,Allen JM. Ventriculoperitoneal shunt infections in adult patients. AACN Adv Crit Care,2013,24: 6-12

4. Korinek AM,Fulla-Oller L,Boch AL,et al. Morbidity of ventricular cerebrospinal fluid shunt surgery in adults: an 8-year study. Neurosurgery,2011,68: 985-995

5. Lee JK,Seok JY,Lee JH,et al. Incidence and risk factors of ventriculoperitoneal shunt infections in children: a study of 333 consecutive shunts in 6 years. J Korean Med Sci,2012,27: 1563-1568

6. Veeravagu A,Ludwig C,Camara-Quintana JQ,et al. Fungal infection of a ventriculoperitoneal shunt: histoplasmosis diagnosis and treatment. World Neurosurg,2013,80: 222. e5-222. e13

7. von der Brelie C,Simon A,Grner A,et al. Evaluation of an institutional guideline for the treatment of cerebrospinal fluid shunt-associated infections. Acta Neurochirurgica,2012,154: 1691-1697

8. Drew R J,Cole T S,Lee M K,et al. Antimicrobial treatment options for neurosurgical ventricular shunt infections in children from 1993 to 2012: a systematic review. Child's Nervous System,2013: 1-10

9.赵世光,刘恩重.神经外科危重症诊断与治疗精要.北京:人民卫生出版社,2011