1、导尿管细菌生物膜的形成与导尿管细菌生物膜的形成与尿管相关性尿路感染的关系尿管相关性尿路感染的关系研究背景n留置导尿术是临床各科室中常用的一项诊疗技术，广泛应用于排尿困难、尿潴留、引流尿液等，但其极易引发尿管相关性尿路感染（catheter-associated urinary tract infections, CAUTI）。nCAUTI一直是全球最常见的医院内感染，其以高发率、难治性及给治疗带来的困难而备受关注。研究背景n近年来，研究发现导尿管细菌生物膜的形成是引起感染的一个重要因素。n成人留置导尿10天后，76% 的留置导尿患者导尿管内表面会覆盖融合的不定型基质物，大多基质物周围可见明显的
2、球状或杆状细菌轮廓。 Infect Dis Clin North Am. 2012 中华医院感染学杂志中华医院感染学杂志, 2011细菌生物膜也称生物膜（细菌生物膜也称生物膜（bacterial biofilm, BFbacterial biofilm, BF），是由一种或多种细菌粘附于有），是由一种或多种细菌粘附于有生命或无生命物体表面形成的高度结构的膜状复合物。生命或无生命物体表面形成的高度结构的膜状复合物。研究背景n但是目前国内尚未开展关于留置导尿患儿导尿管表面是否存在细菌生物膜的定植的研究。了解留置导尿患儿导尿管表面细菌生物膜形成情况及研究其与CAUTI的相关关系。因此，本研究研究目的
3、：因此，本研究研究目的：研究对象n 选择2016年9月12月首次插留置导尿管患儿，剔除放置导管前中段尿培养阳性的患者纳入研究对象。留置导尿管均为Folys导尿管。n 最终选择病例27例，男24例，女3例。年龄3个月13岁，平均年龄为（4.103.02）岁。留置导尿天数111天 ，平均天数为（7.633.07）天。研究对象n基础疾病分布情况：尿道下裂11例、隐匿阴茎8例、肾积水3例、隐睾1例、尿道口囊肿1例、阴茎扭转1例、会阴撕裂1例、双侧膀胱输尿管反流1例。n留置导尿原因为：阴茎下弯矫正术后10例、隐匿阴茎矫正术后6例、尿道形成术后4例、肾盂成形术后2例、膀胱输尿管再植术后2例、腹腔镜下双侧睾
4、丸固定术后1例、尿道口囊肿切除术后1例、会阴探查术后1例。实验方法拔除或更换导尿管前采集患者中段尿液。使用0.5% 碘伏消毒液沿尿管采样口由内而外消毒，使用无菌注射器在采样部位抽取1020ml尿液注入无菌采样管中送微生物室进行细菌鉴定与药物敏感试验。拔除或更换导尿管时，使用0.5%碘伏消毒尿道外口及其与导尿管相联处，使用无菌镊子缓慢拔出导尿管，放置在无菌盘内。使用无菌生理盐水冲洗导尿管内外壁，清除浮游细菌及黏附物。用无菌剪刀剪取距离气囊远端23cm段导尿管1cm，纵向剖成两半。一半放入无菌试管内送微生物室进行导尿管培养、鉴定与药敏试验。另一半放入含有2.5%戊二醛溶液中固定（3小时），4冰箱内
5、保存。实验方法首先将收集到的导尿管用0.1mol/L磷酸盐缓冲液冲洗3次，每次10-15min；锇酸固定1h；缓冲液冲洗3次，每次15min；30%、50%、70%、80%、90% 、100% 叔丁醇梯度脱水（100% 脱水3次）；梯度脱水完成之后使用真空镀膜仪进行干燥2030min；喷金后扫描电镜下（德国 ZEISS公司）逐个观察尿管表面细菌生物膜形成情况，并拍照。实验方法细菌鉴定：布鲁克快速生物质谱监测系统（德国 布鲁克公司）细菌药敏实验：全自动微生物鉴定及药敏分析系统进行（法国 生物梅里埃公司）扫描电镜：德国 ZEISS公司ZEISS公司扫描电镜诊断标准CAUTIs诊断标准：患者留置导尿
6、后，或拔除导尿管48小时内发生的泌尿系统感染。尿细菌培养革兰阳性球菌菌落数104cfu/ml，革兰阴性杆菌菌落数105cfu/ml者判断为尿路感染。统计分析方法n资料双轨录入n逻辑核查n 分类资料两组间的比较采用2 检验进行或Fish精确概率法。n BF形成的影响因素分析采用多因素Logistic回归分析进行，并计算OR及95%CI。n 统计检验水准为P0.05。细菌学检测结果表表1.细菌学检测结果尿管细菌学检测结果尿管BF形成的关系形成的关系例数（N）BF形成例数（n）BF形成率（%）P值*尿培养阳性77100.000.001尿培养阴性20315.00 导管培养阳性13969.230.001
7、导管培养阴性1400.00*表示使用Fish精确概率法 n 27例患儿,尿培养阳性7例（占25.93%），均为CAUTIs患者，留置导尿时间为911天，平均留置时间为（100.57）天。尿培养分离得到细菌为粪肠球菌、表皮葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌。尿培养阳性的导尿管表面SEM下均观察到BF形成。n 20例患者尿培养阴性，平均留置时间为（6.803.16）天，导管BF形成率为15.00%。n 两组BF形成率差异有 统 计 学 意 义 （P0.001）。细菌学检测结果表表1.细菌学检测结果尿管细菌学检测结果尿管BF形成的关系形成的关系例数（N）BF形成例数（n）BF形成率（%）P值*尿培养阳性7
8、7100.000.001尿培养阴性20315.00 导管培养阳性13969.230.001导管培养阴性1400.00*表示使用Fish精确概率法 n 初次拔管后导尿管微生物培养阳性13例（48.15%），平均导尿管留置时间为（8.922.64）天。导管培养主要分离到的病原菌为粪肠球菌、屎肠球菌、表皮葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌、鸟肠球菌、咽峡炎链球菌、溶血葡萄球菌、大肠埃希菌，其中2例分离出2种混合细菌。导管培养阳性的导管表面在SEM下均观察到细菌定植，其中69.23%（9例）的导管表面形成生物膜。n 另外14例导尿管微生物培养为无菌生长，平均留置时间为（6.433.03）天。导管培养阴性的导
9、管表面均未观察到生物膜。n 两组BF形成率差异有统计学意义（P0.001）。n 同时，有5例在导尿管培养和尿培养中分离到同种菌种。细菌学检测结果生物膜SEM观察结果本次SEM下观察的27例导尿管标本中，有9例（占33.33%）导尿管管壁可观察到细菌生物膜的形成，平均留置导尿时间为（9.781.20）天。图1.空白对照电镜下无BF形成，导管表面呈现正常纹路和凹陷，无任何附着物。生物膜SEM观察结果图2.留置1天的导尿管表面电镜下仅见少量不成片状的不定型基质物。图3.留置3天的导尿管表面电镜下可见少量不融合不定型基质物及散在的细菌附着管壁。生物膜SEM观察结果图4.留置5天的导尿管表面电镜下见细菌
10、散在团状聚集，细菌与管壁间有少量纤维样连接。图5.留置7天的导尿管表面电镜下见管壁有片状纤维样物质交联，上有球状细菌聚集。生物膜SEM观察结果图6.留置10天的导尿管表面电镜下可见融合成片的不定型基质物附着管壁，呈现立体结构，并有大量球菌细菌附着。图7.留置10天的导尿管表面电镜下可见管壁附着大量不定型基质物，且可见有大量球菌附着。留置导尿患儿尿管BF形成的影响因素分析n将性别、年龄、体重、原发疾病部位、留置导尿时间、抗生素使用天数、抗生素使用种类作为自变量，以是否形成BF为因变量，纳入Logistic回归模型，筛选可能影响留置导尿患儿尿管BF形成的影响因素。n如表2所示，留置导尿时间与抗生素
11、使用天数是尿管BF形成的危险因素。n随着留置导尿时间的每延长1天，导尿管管壁形成生物膜的风险就增加3.55倍（P=0.046）；抗生素使用天数超过5天导尿管管壁形成生物膜的风险是抗生素使用天数5天以内的15.34倍（P=0.024）。BF形成与CAUTIs的关系表3.尿管BF形成率与CAUTIs发生的关系例数（N）BF形成例数（n）BF形成率（%）P值*CAUTI患者77100.000.001非CAUTI患者20210.00*表示使用Fish精确概率法 n 本次研究中发现7例CAUTIs患者（占25.93%），留置导尿时间为911天，平均留置时间为（100.57）天。7例CAUTIs患者的导尿
12、管管壁均观察到了细菌生物膜的形成，形成率为100%。但在非CAUTI患者中仍有10%的患者管壁存在细菌生物膜。CAUTIs患者管壁BF形成率显著高于非CAUTIs患者（P0.001）。讨论与结论n本研究首次在留置导尿患儿导尿管表面观察到细菌生物膜的形成过程（细菌粘附、生物膜的发展、生物膜的成熟。）。留置3天留置7天留置10天n与成人相比，儿童尿管生物膜形成率较低，但平均留置时间略短，生物膜形成时间较成人早。n本研究发现CAUTIs患者的导尿管管壁BF的形成率100%，说明细菌生物膜的形成与CAUTIs存在着密切关系。n导管培养方法较尿培养更能准确发现管壁内细菌的定植与BF的形成。n留置导尿时间、长时间使用抗生素，均是尿管BF形成的危险因素。n在临床上应尽量缩短留置导尿时间，减少生物膜的形成。不应通过长时间应用抗生素来预防尿路感染的发生。谢谢 谢！谢！
