肺移植围手术期感染防控的挑战与突破
2025-12-30




摘要

肺移植是治疗终末期肺病的有效手段,但围手术期感染仍是导致患者死亡的主要原因之一。本文系统分析了肺移植围手术期感染防控面临的多方面挑战,综述了近年来在术前受体与供体评估、术中无菌操作与抗生素预防、术后多学科协作与新型诊断技术应用等方面的策略进展。同时还展望了微生物组学、人工智能和个体化免疫调节等未来研究方向,强调通过综合防控策略提升肺移植患者的生存质量与预后。





作为治疗终末期肺病的重要乃至唯一有效手段,肺移植目前已广泛应用于慢性阻塞性肺疾病、特发性肺纤维化、职业性肺病及肺囊性纤维化等疾病患者,为他们提供了生存的希望。近年来,随着肺移植技术及术后管理策略的不断成熟与推广,我国肺移植手术量呈现稳步增长趋势。截至2023年,全国年肺移植总量已达959例[1]。尽管肺移植术后患者短期与长期存活率较以往已有显著提升,围手术期感染依然是影响移植成功和患者预后的关键因素之一[2]。根据国际心肺移植学会\\登记处的数据,感染是导致肺移植术后早期死亡的第二大原因,仅次于移植物功能丧失[3]。研究表明,在移植术后第一年内,超过50%的患者会发生不同病原体引起的感染事件,其中细菌感染占主导地位,病毒和真菌感染的发生率分别约为30%和12%[4]。因此,加强肺移植围手术期感染的预防与控制,已成为肺移植质量管理的核心环节。本文围绕肺移植围手术期感染防控的现实挑战和最新进展展开综述,以期为临床实践提供参考。


1 肺移植围手术期感染防控的核心挑战


1.1 受体相关挑战


等待肺移植的患者多数处于终末期肺病阶段,常合并慢性呼吸道感染、结构性肺病变以及反复使用抗菌药物史,导致气道内常有病原菌定植。过去的研究发现,超过一半的慢性阻塞性肺疾病(COPD)稳定期患者的肺泡灌洗液中检出病原菌[5]。COPD患者肺部常见定植菌包括肺炎链球菌、流感嗜血杆菌等[6, 7];而特发性肺纤维化(IPF)患者中耶氏肺孢子菌的定植也较为常见[8],需要指出的是,移植前存在病原菌定植的IPF患者,术后MDR感染的风险也显著升高[9]。这些定植微生物在移植后由于免疫抑制状态可能迅速演变为活动性感染。此外,许多终末期肺病患者常伴有营养不良、低体重及长期糖皮质激素应用史,这些因素均会进一步削弱机体免疫力,显著增加术后感染风险。


1.2 供体相关挑战


理想供体的严重短缺迫使临床中越来越多地使用边缘性供肺,这类供体可能因原发病因、长时间机械通气、住院过程中发生医疗相关感染等因素,使得供肺本身即存在感染或定植菌。据统计,约有52%的供肺存在不同程度的致病微生物感染问题[10]。37%供者存在呼吸道多重耐药菌,其中最常见的为多重耐药鲍曼不动杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、多重耐药肺炎克雷伯菌、多重耐药铜绿假单胞菌等[11]。除了病原菌外,供体巨细胞病毒(CMV)的血清学阳性是术后受体发生CMV感染的重要因素[12]。如果术前筛查不充分,可能导致供体来源的感染直接传播至受体,即供体来源性感染[13]。因此,供肺的全面微生物学评估和风险分层对预防术后感染至关重要。


1.3 术后早期移植肺感染


移植肺与外界环境直接相通,不同于其他实体器官,其持续暴露于含有病原体的空气中。手术过程中造成的气道黏膜屏障损伤、淋巴回流中断及咳嗽反射减弱,加之可能的缺血-再灌注损伤,均显著增加了移植肺的感染易感性。此外,手术吻合口相关并发症,如局部缺血、狭窄或裂开,也成为肺部感染的重要因素[14]


1.4 免疫抑制剂的应用


为预防和控制急性排斥反应,肺移植术后患者需终身接受免疫抑制治疗,常用药物包括他克莫司、霉酚酸酯及糖皮质激素等。这类药物在抑制T细胞功能和控制排斥的同时,也显著削弱了宿主对细菌、病毒、真菌及其他机会性病原体的免疫防御能力。过去有研究指出,肺移植术后患者使用糖皮质激素及免疫抑制剂后外周血T细胞计数降至574个/μl,显著增加了机会性感染风险[15]。因此,在术后管理中如何精准调控免疫抑制强度,平衡排斥反应与感染风险,是临床医生面临的主要难题。


1.5 病原体谱复杂且耐药率高


肺移植后感染病原体覆盖细菌、病毒、真菌及非结核分枝杆菌等,其中细菌感染在术后早期占主导地位,尤其革兰阴性杆菌感染比例较高,且多重耐药菌(MDR)感染问题日益突出[16]。最新数据显示,MDR革兰阴性菌感染发生率已达31%~57%[16]。病毒感染以CMV最常见,EB病毒、呼吸道合胞病毒及疱疹病毒等也不容忽视[17]。真菌感染中曲霉和念珠菌属占主要部分,侵袭性真菌感染与高死亡率密切相关[18]。非结核分枝杆菌(NTM)感染,如鸟胞内分枝杆菌复合群(MAC)和脓肿分枝杆菌,同样常见于肺移植受者,诊断和治疗均较为困难[19]。传统微生物培养方法耗时长、敏感性低,难以满足临床早期诊断和精准治疗的需求。


2 肺移植围手术期感染防控的策略





肺移植围手术期感染防控的关键取决于术前准备的充分性和贯穿整个围手术期的持续管理策略。这一时期包括从患者启动移植前评估,直至移植手术完成后基本康复。采取多层次、个体化的干预策略是感染防控的重点。


2.1 肺移植围手术期的术前准备


对等待移植的受体而言,围手术期管理始于等待期的全面评估和预处理。终末期肺病患者常伴有慢性肺部感染,肺部结构改变甚至多重耐药菌定植,这对移植后的感染防控构成严重挑战。因此应考虑对等待移植的患者进行必要的全面病原学筛查,包括痰培养、药敏及分子检测(如PCR和新一代测序技术),随后根据个体情况评估抗生素治疗策略。对于定植耐药菌的患者,在移植前应用敏感抗生素,可能对降低术后感染风险有效[20]。然而,由于个体差异巨大,对于肺移植患者术前预防性抗生素的使用并没有绝对的“标准方案”。尽管不同医疗中心存在一定的差异,但大多会针对细菌进行预防性治疗。包括选择革兰氏阴性菌有效的抗生素(如哌拉西林/他唑巴坦、头孢吡肟、头孢他啶、碳青霉烯类),以及对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌有效的抗生素(如万古霉素)等[21]。此外,移植手术前改善患者的营养状态,呼吸肌功能以及接种疫苗等,可能增加患者对手术应激和后续免疫抑制的耐受能力。


2.2 肺移植围手术期的供肺评估


供肺管理同样是围手术期感染防控的关键环节。在供肺评估中,除了关注供体的年龄、既往病史、肺部影像和肺功能外,对于潜在感染风险的排查尤为重要。可通过支气管镜检查获取支气管肺泡灌洗液(BALF)进行快速微生物检测,能够基本掌握供肺的微生物情况。对于高度怀疑感染的供体,对BALF进行病原学宏基因组学下一代测序(NGS)检测能够协助锁定病原微生物,这为评估供肺的适用性和制定受体术后的预防性抗感染方案提供了宝贵时间。尽管理想的供肺应完全无感染,但在临床实践中,部分存在可控感染的边缘供体也可能被考虑使用。因此,结合供肺BALF的培养和药敏以及NGS检测结果,在移植术中及术后为受体选择针对性的抗生素预防方案,是降低供体来源性感染风险的有效策略。此外,对供体CMV血清学状态的评估是围手术期管理的另一重点。对于CMV D+/R-等高风险组合,提前制定强效、足疗程的预防性抗病毒治疗方案(如缬更昔洛韦)[22],是防止术后CMV感染的核心措施。


2.3 肺移植围手术期的术中细节


严格的无菌操作是降低术后感染风险的重要因素。同时术中需注意保障吻合口良好血供以及缩短冷缺血时间,研究显示减少供肺冷缺血时间以及维持气道吻合口闭合可显著降低感染发生风险[23, 24]。另外,围手术期抗生素预防使用方案需覆盖皮肤菌群和受体常见定植菌,并结合供肺的病原学检测结果,通常选择广谱β-内酰胺类抗生素(如哌拉西林他唑巴坦)联合抗MRSA药物(如万古霉素),并在术中根据情况及时调整。然而,也有研究认为,实施针对性的预防措施无法有效预防术后出现多重耐药性革兰氏阴性菌感染[25]


2.4 肺移植围手术期的术后管理


肺移植术后应重点关注患者的生命体征,监测感染相关指标及肺部影像,评估发生感染风险。对术后发生感染或高度怀疑感染的患者,可对外周血,痰液、BALF等检查进一步明确致病微生物以及药敏结果。对无法获得病原菌,可结合患者个体情况经验性用药。值得一提的是,NGS技术摆脱了传统培养方法的限制,通过对血液、BALF等样本进行高通量测序,能够在24~48小时内鉴定出细菌、病毒、真菌和寄生虫等数千种病原体,且能够提供耐药基因信息[26]。研究表明,在肺移植术后早期肺部细菌感染的患者中,使用NGS较传统培养方法的阳性检出率更高[27],能够指导临床及时制定或调整抗感染的方案。其次,基于供、受体CMV血清学状态,对D+/R-以及R+采用缬更昔洛韦进行规范治疗,能够有效降低CMV病的发生率[28]。对于侵袭性真菌感染的高风险患者,尽管采取预防措施是有益的,但目前的证据并不支持任何特定的预防策略[29]。对于耶氏肺孢子菌感染的预防则普遍采用复方新诺明,尤其当免疫抑制剂方案加强时[30]。同时,肺移植术后感染防控需要多学科参与合作,包括移植科、呼吸科、感染科、临床微生物科、药学科和重症监护等。通过的MDT能够对复杂病例进行综合研判,制定个体化的抗感染和免疫调节方案,确保诊疗决策的科学性和全面性。最后是免疫抑制剂的精准管理。通过治疗性药物监测技术,动态监测他克莫司、环孢素等药物的血药浓度,并根据药代动力学特点个体化调整给药方案,使药物浓度维持在有效治疗窗内,既保证足够的免疫抑制效果预防排斥,又尽量避免过度免疫抑制导致的感染风险。有研究指出,基于药代动力学模型开发的 Bayesian 剂量预测模型,进一步优化免疫抑制剂的个体化治疗方案[31]


3 小结


展望未来,肺移植围手术期感染防控将继续向精准化、微创化和智能化方向发展。微生物组学的研究将深入揭示肺部微生物生态与移植术后感染发生的关系,这也为通过调节微生态预防感染提供新思路。新型抗菌药物的研发,特别是针对多重耐药革兰阴性菌的药物,将为治疗提供更多选择。人工智能技术在移植后感染风险预测、影像学早期诊断和治疗方案优化等方面展示出巨大潜力,有望成为临床决策的重要辅助工具。此外,免疫调节策略而非单纯免疫抑制的理念正在兴起,探索平衡感染及排异发生风险的最佳免疫状态也将是未来研究的重要方向。尽管目前肺移植围手术期感染防控面临多方面挑战,通过整合诊断技术、优化治疗策略和多学科协作模式,将进一步改善肺移植受者的预后。



文章转自“实用医院临床杂志”


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