大家好，我是首都医科大学附属北京安贞医院心内科的刘彤医生，很高兴能在这里和大家见面。我的专业方向是心力衰竭，希望能与大家一起探讨、不断学习。
左心室辅助装置（Left ventricular assist devices，LVADs）是机械循环支持（Mechanical circulatory support，MCS）一种最常见的形式。早在二十世纪八十年代，美国DeVries等研究者，就报道了第一例人工心脏的人体植入，当年使用的还是University of Utah设计的气动式人工心脏（Jarvik-7）[1]，一名61岁的原发性心肌病伴慢性充血性心力衰竭的男性患者在植入后112天死亡。随后不久，Copeland等跟随报道了两名接受全人工心脏作为心脏移植桥接的幸存者[2]。然而，心脏病学家们对早期人工心脏植入的热情，很快因频发血栓栓塞事件和严重感染，以及患者的低生存率而消散无踪。即使是在近代改良后的LVAD投入市场后，因其固有的植入性质，感染仍然是一种常见且严重的并发症。它可影响LVAD系统中的任一部件，其中，缆线（Driveline）感染（Driveline infections，DLIs）最为常见。
图1 1984年，临床首次植入人
体的人工心脏示意图（来源：
N Engl J Med.1984;310:273-8.
）
图2 两款第一代便携式左心室辅助装置。（上）打开的Thermo Cardiosystems（Thermo Fisher Scientific）泵室，左侧显示由薄的新生内膜衬里覆盖的纹理聚氨酯隔膜，右侧显示钛外壳；（下）Novacor左室装置（Novacor Corp，后归属Baxter Healthcare Inc）的泵驱动单元（来源：N Engl J Med. 1984 Feb 2;310(5):273-8.）
2011年，国际心肺移植协会（International Society for Heart and Lung Transplantation，ISHLT）指南在2009版的基础上，第一次提供了标准的LVAD感染定义[3]，如下图3。又在这其中，将LVAD DLI分为深层和浅表感染，此两类感染均涉及缆线出口周围的软组织，并伴有红、局部温度升高和脓性引流；深层感染则进一步影响至筋膜和肌肉层。但是，因确切的感染程度通常只能在手术探查期间确定，浅表和深层DLI的分类，在临床护理中起到的作用较为有限。
图3 2011年ISHLT指南对LVAD感染的标准定义（来源：J Heart Lung Transplant. 2011 Apr;30(4):375-84.）
图4 LVAD的美国市场获批时间表，以及不同装置间的代际划分。BTT，bridge to transplant；DT，destination therapy（来源：Open Forum Infect Dis. 2020 May;7(5):ofaa124.）
2017年的ISHLT指南沿用了2011年的感染定义，并得出以下结论：
高达60%的MCS植入者会出现感染，
且感染率
的增加与装置植入的时间有关
[4]
。这一结论由
三个大型多中心MCS注册机构数据库中得来：1）北美的INTERMACS；2）欧洲的EUROMACS；3）ISHLT的IMACS。在包含6,561例患者的第五份INTERMACS报告中，植入持续血流泵LVAD的患者，其感染发生率较前代的轴流泵明显降低；同时，泵体的感染和囊袋感染均不常见。但只要对患者长期监测，缆线感染DLI的风险会持续存在[5]。第七份容纳
15,000例患者数据的
INTERMACS报告，显示感染是LVAD植入1年内的第四大常见死因[6]，排在神经系统并发症（15.6%）、多系统器官衰竭（Multisystem organ failure，MSOF）（15.6%）、泵无法继续辅助（10.4%）之后。
图5 LVAD患者行全身18F-FDG PET/CT（18-氟脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层显像）检查的图像，（A）LVAD示意图，可分为（1）缆线入口；（2）缆线通道；（3）泵囊袋；（4）流出道；（B）LVAD感染分布图；（C）该患者为皮下缆线感染；（D）该患者为皮下缆线通路和胸部部件的感染（来源：Scientific Reports. (2023)13:18552.）
即便如此，截至目前，不同注册机构对LVAD感染的定义仍不一致。2018年Mayo Clinic发表的系统回顾中[7]，有部分研究使用了疾病控制中心/国家医疗保健网络监测的定义来报道血流感染；部分研究使用了自己的感染定义；其余研究则未明确给出LVAD感染的精确定义。
图6 该系统回顾中，HeartMate II与HeartWare HVAD感染率比较的森林图（来源：ASAIO Journal.2018;64:287-294.）
图7 LVAD不同感染类型和
患者死亡率之间的关系。BSI，bloodstream infection；PPI，pump pocket infection（来源：ASAIO Journal.2018;64:287-294.）
DLI常发生在植入LVAD的30天后，囊袋感染PPI亦如此；泵体和血流感染少见，一旦发生则常出现于术后即刻（<30天）。术后早期，患者医院获得性非VAD装置的感染也很常见，譬如呼吸道、泌尿道感染，等。总体而言，DLI影响了12-35%的LVAD患者[8-10]，其风险随着LVAD支持时间的延长而增加，且不受缆线出口位置的影响[11]。其次，PPI的发生率较低2-10%。随着泵体进一步的小型化，当代LVAD的泵囊袋已明显减小，离心泵更是完全不需要囊袋
。来源方面，LVAD植入术后30天内的PPI多为手术来源，而后期的PPI多是DLI的延伸[8]。另，
2%的LVAD患者在
术后即刻出现纵隔炎，死亡率高达53%[12]。
八十年代至今，已有大量相关研究确认了LVAD感染的危险因素。BMI升高即是最常见的独立预测因素[13,14]，其次是缆线相关部位的外伤史[15]、年轻
与LV
AD治疗的持续时间较长。
图8 2013-2015年的IMACS数据，连续流LVAD患者中按BMI划分的亚组人群中，首次VAD相关感染的发生情况（来源：J Heart Lung Transplant. 2018 Oct;37(10):1207-1217.）
病原方面，LVAD感染中的常见病原体来自皮肤和肠道菌群。其中，最常见的是金黄色葡萄球菌（14-56%），如甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌（8-43%）、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（4-30%）或未明确。其次，是凝固酶阴性葡萄球菌（7-56%）、铜绿假单胞菌（3-28%）、肠球菌（5-29%）和其他革兰氏阴性杆菌，如大肠杆菌、克雷伯氏菌，等等。
图9 LVAD DLI缆线体外培养的结果。（A）缆线光滑面的金黄色葡萄球菌ATCC 25923；（B）缆线光滑面的铜绿假单胞菌PA01；（C）缆线绒面部分的三维结构；（D）绒面部分的铜绿假单胞菌PA01（来源：J Thorac Cardiobasc Surg. 2020;159:491-502.）
图10 细菌性LVAD感染患者中，细菌微生物的报告频率（来源：Open Forum Infect Dis. 2020 Apr 17;7(5):ofaa124.）
当前，新一代LVAD装置、手术技术的改进，以及缆线植入方式的改进，譬如传统绒面-皮肤界面（Velour-to-skin interface，VSI）至硅胶-皮肤界面（Silicone-skin interface，SSI），如下图11，已极大地降低了DLI[16]。然而，预防LVAD感染仍是当前的一大挑战，需要多方考量。一项单中心回顾性研究发现，在比较持续血流泵的单药和多药抗生素预防策略时，患者的1年死亡率或感染率并未出现明显差异[17]。在另一篇两个中心的对比中，单纯围手术期预防和终身预防用药相比，随访期LVAD的感染率也没有显著差异[18]，如下图12。
图11 伤口愈合相似阶段的照片，（A）绒面-皮肤界面VSI，（B）硅胶-皮肤界面SSI，注意绒面上沾有血迹，而硅胶上没有碎屑，皮肤干净地粘附在缆线上（来源：Cardiovascular Pathology. 24(2015):71-75.）
图12 2007年2月至2011年9月，两个不同中心不同感染预防策略下，HM II植入患者的随访DLI情况。（实线）Mayo Clinic，仅保证无菌换药，不在随访期预防性使用抗生素；（虚线）University of Michigan Hospital，保证无菌换药的情况下，患者每日预防性口服强力霉素和左氧氟沙星
（来源：
ASAIO J Am Soc Artif Intern Organs 1992. 2013;59:570-4
.
）
微信公众号版面所限，不如先和大家聊到这里。作为一名2007年就接触左室辅助装置的老兵，后期我将与大家一同探讨心衰辅助治疗的各类细节，梳理脉络、整理内容、溯古问今、无所不谈，也欢迎感兴趣的同行发邮件到：[email protected]
，与我一同探讨。
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引用文献：
1.
DeVries WC, Anderson JL, Joyce LD, et al. Clinical use of the total artificial heart.
N Engl J Med.1984;310:273-8.
2.
Copeland JG, Levinson MM, Smith RG, et al. The total artificial heart as a bridge to transplantation: a report of two cases. JAMA.1986;256:2991-5.
3.
Hannan MM, Husain S, Mattner F, et al. Working formulation for the standardization of definitions of infections in patients using ventricular assist devices. J Heart Lung Transplant. 2011;30:375-84.
4.
Shimon Kusne, Martha Mooney, Lara Danziger-Isakov, et al. An ISHLT consensus document for prevention and management strategies for mechanical circulatory support infection. J Heart Lung Transplant. 2017 Oct;36(10):1137-1153.
5.
James K. Kirklin, David C. Naftel, Robert L. Kormos, et al. Fifth INTERMACS annual report: risk factor analysis from more than 6,000 mechanical circulatory support patients. J Heart Lung Transplant. 2013;32:141-156.
6.
James K. Kirklin, David C. Naftel, Francis D. Pagani, et al. Seventh INTERMACS annual report: 15,000 patients and counting. J Heart Lung Transplant. 2015;34:1495-1504.
7.
