2. 浙江大学医学院附属第二医院急诊医学科,杭州 330009
严重创伤患者可并发呼吸功能衰竭甚至急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS),病死率高,救治难度大[1]。肥胖尤其重度肥胖,是创伤后ARDS的危险因素之一,会延长患者的机械通气时间、重症监护时间、总住院时间,肥胖患者并发创伤后ARDS给临床救治带来了更大挑战[2]。静脉-静脉体外膜肺氧合(venous–venous extracorporeal membrane oxygenation, VV-ECMO)能够暂时性替代肺脏功能,新近的研究表明,其治疗创伤后ARDS是安全可行的[1]。感染是ECMO应用期间常见的并发症[3],其中呼吸机相关性肺炎是最多发的感染,多数由革兰氏阴性耐药菌导致,包括肠杆菌科、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌[4]。有研究提示ECMO期间耐药菌感染发生和患者预后直接关连[4]。因此,病原体早期识别,准确的覆盖耐药菌是抗感染治疗中的挑战之一。近年来,宏基因组新一代测序技术(metagenomics next-generation sequencing, mNGS)在急危重症和疑难感染诊断中发挥了重要作用,已逐步用于疑难、少见感染的诊断,但其耐药基因检测优化临床抗生素使用的报道甚少[5-6]。现将本院收治的一名重度肥胖严重创伤并发ARDS患者,在ECMO联合mNGS优化耐药菌抗感染方案下获得成功救治的病例(伦理审批号:YJ2023015,已获得患方知情同意。)进行总结及分析,现报道如下。
1 资料与方法患者,男性,38岁,重度肥胖(体重指数41.6),否认既往疾病史,系安全带坐在副驾驶位,过隧道后撞在树上致“胸部、右手臂、右髋疼痛1 h余”于2022年8月24日13时送入当地医院。主要诊断“肺挫伤,呼吸衰竭”,给予机械通气、纤维支气管镜下吸痰,患者血氧饱和度一度好转后再次恶化,查螺旋CT肺动脉造影排除肺栓塞, 于伤后42 h转入本院急诊监护室。当时患者处于深度镇静状态,体温37.5℃,呼吸:18次/min脉搏:100次/min,血压:130/80 mmHg (1 mmHg=0.133 kPa),血氧饱和度92%。经口气管插管接呼吸机通气,容量控制模式, 潮气量: 480 mL, 氧体积分数: 70%, 呼吸末正压: 8 cmH2O (1 mmH2O=0.098 kPa), 气道内吸出大量黄白色黏痰,两肺呼吸音粗,可闻及少量哮鸣音,右髋关节屈曲,内旋内收位,右上臂畸形,右上腹可及一约3 cm×3 cm包块,氧合指数120。测白细胞15.2×109/L,中性粒细胞12.31×109/L,淋巴细胞数1.5×109/L,血小板158×109/L,C反应蛋白52.6 mg/L,白介素-6 20.6 pg/mL。主要诊断:(1)多发伤(ISS 38分,MAIS 5分)①两侧肺挫伤,右侧3~7后肋骨折,右侧气胸;②膈肌损伤,膈疝,腹壁疝;③右侧肱骨粉碎性骨折,右股骨头骨折,右髋关节后脱位;④胸3椎体骨折;(2)ARDS、下呼吸道感染。予肺保护通气、每日通便、控制肠内营养速度、深镇静、肌肉松弛维持呼吸机平台压≤30 mmHg, 腹内压<12 mmHg, 予纤维支气管镜下吸痰、经验性选用哌拉西林他唑巴坦4.5静滴/8 h抗感染、床边行右髋关节手法复位等处理。伤后第7天胸片显示两肺弥漫性渗出(如图 1-C)合并氧合指数持续低于80超过6 h,经过优化呼吸机、控制容量等综合救治措施仍不能改善严重低氧血症,予行VV-ECMO。第8天痰培养报告示为敏感肺炎克雷伯菌(klebsiella pneumoniae, KP)+铜绿假单胞菌+耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant staphylococcus aureus, MRSA),调整抗感染方案为头孢他啶2.0静滴/8 h +利奈唑胺0.6静滴/12 h抗感染。治疗一周后,患者临床症状无显著好转,VV-ECMO参数不能下调,仍为黄黏痰液并发C反应蛋白与白介素-6升高,反复痰培养示为敏感KP。送检肺泡灌洗液mNGS,40 h后回报结果显示KP序列数7, 245, 673;毒力基因列表提示内有高毒力KP(iutA, rmpA2)[7];耐药基因列表显示含blaCTX-M、blaTEM、blaKPC (如图 2), 说明同时存在超广谱β-内酰胺酶(extended-spectrum β-lactamases ESBL)阳性KP,耐碳青霉烯类KP(carbapenem-resistant klebsiella pneumoniae CR-KP)与敏感KP[8-9],此时痰培养仍显示敏感KP。参照mNGS结果,予改头孢他啶为美罗培南2.0静滴/8 h +多黏菌素E 100万单位雾化/12 h。治疗2 d后患者氧合指数、炎症指标及肺部病变均好转(肺部病变变化如图 1 A-F),此后痰培养回报均为CR-KP,于第16天撤离VV-ECMO,美罗培南+多黏菌素使用10 d后停止。第21天行右肱骨固定术,第34天间歇脱离呼吸机,总机械通气时间40 d,第44天气管切开封堵(图 3总结了严重创伤后ARDS合并下呼吸道感染的诊治经过)。
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A与B.入科(D3)时两肺实变、左肺为著; C.ECMO上机前(D7)两肺弥漫性渗出; D.ECMO撤除前(D16)两肺渗出减少,左肺吸收明显; E与F.2月后肺部渗出基本吸收 图 1 肺部影像学变化 |
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A. 肺炎克雷伯菌基因组上的覆盖度为86.08%且分布均匀,平均测序深度在1X以上; B.耐药基因列表显示同时存在blaKPC、blaCTX-M、blaTEM,序列数分别为821、752、745 图 2 mNGS结果(微远基因IDseq Ultra技术) |
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VVECMO:静脉-静脉体外膜肺氧合,KP:肺炎克雷伯菌,MRSA:耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,CRKP:耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌,ESBL(+)KP:超广谱β-内酰胺酶阳性肺炎克雷伯菌 图 3 重度肥胖患者遭受严重创伤后ARDS合并呼吸道感染的诊治经过: 受伤后重要诊疗干预时间线,时间线下方为重要诊疗干预事件,上方为不同抗生素疗程 |
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在过去30年中,全球范围内的肥胖患病率增加了两倍,超过6.5亿成年人被定义为肥胖。与正常体重患者相比,这些个体的年受伤风险高48%。早先的研究显示,肥胖患者通过脂肪组织的保护作用,通过所谓的“缓冲效应”,而获得更高的生存率,即“肥胖悖论”。然而最新的荟萃分析示肥胖患者的重症监护时间和机械通气持续时间都明显延长,体重指数≥40 kg/m2的患者发生创伤后住院病死率较高[2]。近30年,创伤后ARDS的发生率为7.%~10.4%,肥胖患者在基线时的肺容量、呼吸顺应性和呼气流量限制降低,这些生理因素随着BMI的增加而成比例变化,使发生ARDS的风险进一步升高[10-11]。创伤后ARDS的平均病死率21.8%±8.3%,不同于脓毒症、肺炎等原因引起的ARDS,40年来创伤后ARDS的病死率未见明显下降[12]。而肥胖患者常合并糖尿病、心血管疾病、呼吸系统疾病,药物的药效药代学也因脂肪组织而改变,急性肾损伤风险升高,下肢血栓形成概率增加,这些因素都使肥胖合并创伤后ARDS患者的救治更加复杂与困难[2,10]。
越来越多的证据表明,VV-ECMO可作为挽救创伤后ARDS患者的抢救疗法,随着ECMO技术的进步,如离心泵与回路的肝素涂层,使其能安全用于创伤患者的救治,包括胸部创伤、神经损伤或烧伤患者的抢救[1,13]。VV-ECMO较传统的保护性通气更能有效维持气体交换功能,可实施超保护性肺通气策略,减少呼吸机相关性肺损伤,改善预后,特别适用于无法实施俯卧位通气的患者[1]。历史上由于担心插管的技术困难、难以获得与体表面积相匹配的足够流量以及早期活动的挑战,因此不鼓励肥胖患者使用VV-ECMO,但目前大量的研究证实肥胖不应被视为严重ARDS患者VV-ECMO的绝对禁忌证[10,14]。本例患者在重度肥胖的基础上,遭受严重创伤后发生重度ARDS,膈疝、腹壁疝、脊柱骨折、髋关节不稳定、重度肥胖均限制俯卧位通气的实施,VV-ECMO的支持为患者生存赢取了宝贵的时间。
然而肥胖确实增加了ECMO期间的管理难度,如感染机率的增加,以并发下呼吸道感染最为常见,肠杆菌中的KP是其主要病原体代表之一[3,10]。由于耐药性和高毒力KP的出现,使得KP感染的管理非常困难。当危重患者需要尽快明确病原体,依据传统微生物检测技术结果治疗效果不佳时,mNGS是种合适的检测手段[5]。在本病例中,肺泡灌洗液mNGS显示存在大量KP,且为敏感KP+CR-KP+ESBL(+)KP的多种KP亚型混合感染,而痰培养显示只有敏感KP或后期的CR-KP,提示mNGS能较传统微生物检测技术更早发现耐药菌的存在,且摒弃了只能培养出优势菌种的劣势。
由于ECMO对抗菌药物分布容积的影响,回路装置对抗菌药物的吸附作用等因素,使ECMO期间静脉使用抗菌药物的药代动力学复杂化。患者的耐药基因列表是blaKPC、blaCTX-M、blaTEM。基因blaCTX-M、blaTEM引起的ESBL(+)KP对美罗培南敏感性高。对于产碳青霉烯酶(blaKPC)的肠杆菌感染,桑福德热病手册推荐可选头孢他啶阿维巴坦或美罗培南+多黏菌素。但据笔者所知,目前尚无ECMO期间头孢他啶阿维巴坦药代动力学的报道。研究表明,多黏菌素雾化能提高肺组织的抗菌素浓度,提高杀菌力,临床上已广泛用于耐药革兰氏阴性菌引起的呼吸机相关性肺炎的治疗,且雾化用药避开了ECMO对药物的清除作用[15]。因此,最终笔者选择美罗培南标准静脉剂量和多黏菌素E雾化联合成功治疗了ESBL(+)和产碳青霉烯酶KP感染,并得以将头孢他啶阿维巴坦保留为治疗耐药菌感染的后续储备。
本病例救治救治经验:①肥胖合并严重创伤容易导致ARDS;②ECMO可以成为创伤后ARDS有效的支持手段,但需关注ECMO期间的并发症如下呼吸道感染;③mNGS与传统微生物检测相比,可以更早、更全面提供病原体信息;④ECMO期间抗菌药物使用需关注药代动力学。
作者贡献声明 陈杰:论文撰写、手术操作;周光居:论文修改、手术操作;鲁勤:研究指导、论文修改;吕康:资料收集、手术操作;张茂:论文选题、指导及修改
利益冲突 所有作者声明无利益冲突
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