感染性心内膜炎外科诊疗进展
2022-06-08
摘要：感染性心内膜炎(infective endocarditis,IE)主要由病原微生物引起的心内膜感染,是一种严重的、致病率高的感染性疾病。感染性心内膜炎主要的病理变化为心内膜表面赘生物的形成。外科治疗的主要目的是完全切除感染灶及被感染的组织,以控制感染,尽量减少心力衰竭、栓塞事件等严重并发的发生,提高患者的生存率。本文就感染性心内膜炎的外科诊断、治疗、手术时机、预后等相关文献复习,并作简要阐述,为更好地诊疗感染性心内膜炎提供依据。
关键词：感染性心内膜炎 诊断 治疗 手术时机
感染性心内膜炎(infective endocarditis,IE)主要由细菌、病毒、真菌、立克次体及衣原体等病原微生物引起心内膜感染,其主要临床表现可因年龄、病原菌种类、易感因素及是否合并其他并发症有所不同,典型的临床表现为发热、心脏杂音、瘀点、贫血、栓塞现象及发展为心内膜上赘生物形成,从而导致心瓣膜关闭不全或阻塞、心肌脓肿、瓣环旁脓肿、动脉瘤形成及心脏传导功能异常等。根据感染性心内膜炎的临床特点将其分类为:自体瓣膜、人工瓣膜IE;急性、亚急性IE;链球菌、葡萄球菌、肠球菌IE[1]。IE的临床分类多,以及IE患者早期症状及体征表现不明显,可能给诊断及治疗带来巨大困难。近几十年来,引起IE的主要病原微生物和一些诱发因素发生了改变[2]。Seltonsuty等[3]报道葡萄球菌类引起IE的比例已经超过链球菌类。既往IE多见于以风湿性心脏瓣膜病为主的年轻患者,现主要出现在一些瓣膜病变不明显,特别是与医疗保健相关的老年人及心脏疾病术后相关感染者[2]。然而IE的发病率和死亡率并没有下降[4]。随着医疗条件的改善,在IE诊断和治疗方面取得了很大的进步,但感染性心内膜炎的死亡率仍然很高,超过1/3的患者在诊断后1年内死亡[5]。目前通过手术治疗IE取得了一定的治疗效果,本文对IE的外科诊疗方面作简要叙述。
1.1 超声心动图在诊断IE中的应用
超声心动图可以观察患者心脏瓣膜的形态、结构及功能的完整性,并快速、准确地检测出心内膜上赘生物是否形成或对已经形成的赘生物的大小、数量、形态、位置及检查出相应并发症,对指导临床诊疗和判断预后有着重要的临床价值[6]。根据改良的Duke诊断标准,心脏超声心动图中如果存在心脏瓣膜赘生物的形成、脓肿或人工瓣膜开闭不全3个特征之一,可作为诊断IE的依据[7]。当患者的心脏超声心动图提示有假性动脉瘤、心内瘘管形成、非特异性瓣膜增厚或继发性的瓣膜穿孔、瓣膜开闭功能障碍等现象存在时应高度怀疑为IE,并结合临床进一步验证诊断[8]。超声心动图可经胸部和经食道两种途径进行检查。凌思卓等[9]对109例疑似IE病例的对比研究表明,经食道超声心动图检查IE及发现其并发症的临床价值高于经胸部超声心动图检查。但从简单易行、费用高低、患者及家属的接受度、是否为侵入性检查等方面考虑经胸部超声心动图为首选诊断方式。
1.2 血培养在诊断IE中的应用
心内膜炎是一种血管内感染,与血液中微生物感染的持续存在有关。因此,血培养是确定微生物病因的主要依据之一。当高度怀疑患者为IE时,为了提高诊断率,应尽量确保在未使用抗生素治疗之前进行血培养检查[10],Mckenzie等[11]研究表明抗生素的使用显着降低血培养的阳性率。采集标本时美国心脏病学会建议从不同的静脉穿刺部位收集至少三组血培养物[5]。有些病例中在确诊之前已经使用抗生素治疗,在这种情况下可能会导致血培养假阴性率增高,但血培养检查必不可少,因为在给予抗生素后,血培养检查对检测病原微生物及病原微生物种类鉴别仍然保持较高的可靠性[12]。尽管血培养检查约有5%～20%的阴性率,但是一旦血培养检测出凝固酶阴性葡萄球菌即可确诊为IE[13]。对于可能为真菌或其他罕见病例中,应准备特制的血培养物和其他检测方法[10]。有研究表明,某些分子生物学方法不依赖血培养,可以在数小时内检测出病原体并可以鉴定病原菌的类型,但缺乏大量的临床试验研究[14-15]。血培养是诊断IE非常有效的检查方法并可鉴别病原微生物的种类指导临床抗感染药物的应用。
1.3 其他诊断方法
除了超声心动图及血培养检查以外,其他的辅助检查同样具有临床意义,如心电图、动态心动图、胸部X等。某些IE患者的心电图中若出现新的心脏传导系统功能异常,特殊冠状动脉栓塞病例中动态心电图可能表现出心肌缺血[16],胸片可见心脏形态及肺部有异常的征象[17]。2014年美国心脏学会指南表明,心脏CT检查可应用于进一步排查IE的成像模式,当解剖结构在超声心动图上显示不佳时,心脏CT或冠状动脉CT血管造影成像可以提高手术前对瓣膜周围并发症(如脓肿、冠脉栓塞等)的评估[18]。同时放射性核素应用代谢成像也可检测感染性心内膜炎[5]。在诊断一些特殊的IE病例中心脏CT和放射性核素检查与心脏超声心动图相比,均具有较高敏感性和特异性[19]。
1.4 Duke标准
目前诊断IE主要参考改良Duke标准,IE需符合下列3个条件之一:(1)2个主要标准;(2)1个主要标准和3个次要标准;(3)5个次要标准[7]。当患者符合以下2个条件之一者应高度怀疑为IE:(1)1个主要标准和1个次要标准;(2)3个次要标准。其中主要诊断标准包括:(1)血培养阳性。(2)心内膜感染证据。①心脏超声表现赘生物、脓肿形成或新出现的人工瓣膜开裂;②新出现的瓣膜反流。次要诊断标准包括:(1)易感因素的存在,如易患心脏病或静脉药物依赖者。(2)发烧,体温>38 ℃。(3)血管疾病表现。主要动脉栓塞、脓毒性非梗死性动脉瘤、真菌性动脉瘤、颅内出血、结膜出血或Janeway病变。(4)免疫学现象。肾小球肾炎、Qsler结节、Roth斑、类风湿因子阳性。(5)微生物学证据。血培养阳性但与主要标准不符合或缺乏IE病原体感染的血清学依据。虽然诊断IE有了主要的参考标准,但是若有贫血、白细胞增多、类风湿因子阳性、炎症指标(红细胞沉降率,C-反应蛋白和降钙素原)、镜下血尿、杵状指、脾肿大等现象存在极有可能是IE的征兆[2]。
诊疗IE需要积累心脏疾病相关的临床工作经验与超声心电图、血培养等辅助检查有效的结合及多学科协同参与。若有手术指征,把握好手术时机,尽早行手术治疗,以提高感染性心内膜炎患者的生存率。
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关键词：感染性心内膜炎 诊断 治疗 手术时机
感染性心内膜炎(infective endocarditis,IE)主要由细菌、病毒、真菌、立克次体及衣原体等病原微生物引起心内膜感染,其主要临床表现可因年龄、病原菌种类、易感因素及是否合并其他并发症有所不同,典型的临床表现为发热、心脏杂音、瘀点、贫血、栓塞现象及发展为心内膜上赘生物形成,从而导致心瓣膜关闭不全或阻塞、心肌脓肿、瓣环旁脓肿、动脉瘤形成及心脏传导功能异常等。根据感染性心内膜炎的临床特点将其分类为:自体瓣膜、人工瓣膜IE;急性、亚急性IE;链球菌、葡萄球菌、肠球菌IE[1]。IE的临床分类多,以及IE患者早期症状及体征表现不明显,可能给诊断及治疗带来巨大困难。近几十年来,引起IE的主要病原微生物和一些诱发因素发生了改变[2]。Seltonsuty等[3]报道葡萄球菌类引起IE的比例已经超过链球菌类。既往IE多见于以风湿性心脏瓣膜病为主的年轻患者,现主要出现在一些瓣膜病变不明显,特别是与医疗保健相关的老年人及心脏疾病术后相关感染者[2]。然而IE的发病率和死亡率并没有下降[4]。随着医疗条件的改善,在IE诊断和治疗方面取得了很大的进步,但感染性心内膜炎的死亡率仍然很高,超过1/3的患者在诊断后1年内死亡[5]。目前通过手术治疗IE取得了一定的治疗效果,本文对IE的外科诊疗方面作简要叙述。
1 IE的诊断
目前诊断IE主要借助超声心动图及血培养[5]。当易感IE的高危人群出现一些可疑的症状如不明原因的发烧、心脏出现新的杂音等,不能确诊为IE时,除了结合患者的临床表现外,必须进一步借助心脏超声心动图、血培养等检测方法排查该病及其他疾病的存在。1.1 超声心动图在诊断IE中的应用
超声心动图可以观察患者心脏瓣膜的形态、结构及功能的完整性,并快速、准确地检测出心内膜上赘生物是否形成或对已经形成的赘生物的大小、数量、形态、位置及检查出相应并发症,对指导临床诊疗和判断预后有着重要的临床价值[6]。根据改良的Duke诊断标准,心脏超声心动图中如果存在心脏瓣膜赘生物的形成、脓肿或人工瓣膜开闭不全3个特征之一,可作为诊断IE的依据[7]。当患者的心脏超声心动图提示有假性动脉瘤、心内瘘管形成、非特异性瓣膜增厚或继发性的瓣膜穿孔、瓣膜开闭功能障碍等现象存在时应高度怀疑为IE,并结合临床进一步验证诊断[8]。超声心动图可经胸部和经食道两种途径进行检查。凌思卓等[9]对109例疑似IE病例的对比研究表明,经食道超声心动图检查IE及发现其并发症的临床价值高于经胸部超声心动图检查。但从简单易行、费用高低、患者及家属的接受度、是否为侵入性检查等方面考虑经胸部超声心动图为首选诊断方式。
1.2 血培养在诊断IE中的应用
心内膜炎是一种血管内感染,与血液中微生物感染的持续存在有关。因此,血培养是确定微生物病因的主要依据之一。当高度怀疑患者为IE时,为了提高诊断率,应尽量确保在未使用抗生素治疗之前进行血培养检查[10],Mckenzie等[11]研究表明抗生素的使用显着降低血培养的阳性率。采集标本时美国心脏病学会建议从不同的静脉穿刺部位收集至少三组血培养物[5]。有些病例中在确诊之前已经使用抗生素治疗,在这种情况下可能会导致血培养假阴性率增高,但血培养检查必不可少,因为在给予抗生素后,血培养检查对检测病原微生物及病原微生物种类鉴别仍然保持较高的可靠性[12]。尽管血培养检查约有5%～20%的阴性率,但是一旦血培养检测出凝固酶阴性葡萄球菌即可确诊为IE[13]。对于可能为真菌或其他罕见病例中,应准备特制的血培养物和其他检测方法[10]。有研究表明,某些分子生物学方法不依赖血培养,可以在数小时内检测出病原体并可以鉴定病原菌的类型,但缺乏大量的临床试验研究[14-15]。血培养是诊断IE非常有效的检查方法并可鉴别病原微生物的种类指导临床抗感染药物的应用。
1.3 其他诊断方法
除了超声心动图及血培养检查以外,其他的辅助检查同样具有临床意义,如心电图、动态心动图、胸部X等。某些IE患者的心电图中若出现新的心脏传导系统功能异常,特殊冠状动脉栓塞病例中动态心电图可能表现出心肌缺血[16],胸片可见心脏形态及肺部有异常的征象[17]。2014年美国心脏学会指南表明,心脏CT检查可应用于进一步排查IE的成像模式,当解剖结构在超声心动图上显示不佳时,心脏CT或冠状动脉CT血管造影成像可以提高手术前对瓣膜周围并发症(如脓肿、冠脉栓塞等)的评估[18]。同时放射性核素应用代谢成像也可检测感染性心内膜炎[5]。在诊断一些特殊的IE病例中心脏CT和放射性核素检查与心脏超声心动图相比,均具有较高敏感性和特异性[19]。
1.4 Duke标准
目前诊断IE主要参考改良Duke标准,IE需符合下列3个条件之一:(1)2个主要标准;(2)1个主要标准和3个次要标准;(3)5个次要标准[7]。当患者符合以下2个条件之一者应高度怀疑为IE:(1)1个主要标准和1个次要标准;(2)3个次要标准。其中主要诊断标准包括:(1)血培养阳性。(2)心内膜感染证据。①心脏超声表现赘生物、脓肿形成或新出现的人工瓣膜开裂;②新出现的瓣膜反流。次要诊断标准包括:(1)易感因素的存在,如易患心脏病或静脉药物依赖者。(2)发烧,体温>38 ℃。(3)血管疾病表现。主要动脉栓塞、脓毒性非梗死性动脉瘤、真菌性动脉瘤、颅内出血、结膜出血或Janeway病变。(4)免疫学现象。肾小球肾炎、Qsler结节、Roth斑、类风湿因子阳性。(5)微生物学证据。血培养阳性但与主要标准不符合或缺乏IE病原体感染的血清学依据。虽然诊断IE有了主要的参考标准,但是若有贫血、白细胞增多、类风湿因子阳性、炎症指标(红细胞沉降率,C-反应蛋白和降钙素原)、镜下血尿、杵状指、脾肿大等现象存在极有可能是IE的征兆[2]。
2 IE的治疗
虽然抗生素是治疗IE的主要方法,但约有50%的IE患者最终需要手术治疗[5]。Hodges等[20]报道表明IE患者住院期间死亡率为15%～30%,感染性心内膜炎的内科治疗并不能达到理想的治疗效果,而且在停用抗生素6周后患者又会出现感染症状,不能遏制赘生物继续生长。治疗IE的关键在于消除病原菌。手术治疗IE主要通过切除赘生物、控制感染并消除感染病灶、改善心脏功能、防止栓塞等严重并发症的发生,IE患者通过手术治疗预后效果良好,一定程度上提高了IE的治愈率[20]。国内学者鲍家银[21]等表明有手术指征的IE患者经手术治疗的效果优于经抗生素治疗效果,手术治疗后IE患者的复发率低,生存率高。抗生素治疗IE主要依据血培养中微生物的类型决定,但如今抗生素滥用率高,可能导致某些病原微生物结构和功能发生变异,易产生多重耐药,使其对抗生素敏感性降低,从而达不到最佳的治疗效果[22]。相关研究表明IE患者中约有20%～50%的患者会出现瓣周脓肿、瓣膜功能异常等并发症,这些并发症只能通过手术来治疗[23]。手术的方法以患者的具体病情及患者自身条件决定,瓣膜重建手术时必须考虑病变位置及程度[24]。3 手术时机
手术治疗IE时机的选择非常重要。若IE患者出现心力衰竭、不受控制的感染、预防全身性栓塞是手术的三个主要指征[25]。但其最佳手术治疗时机必须结合检查及患者的病情具体情况而定[26],国际指南对早期外科手术没有明确的定义。根据2015年欧洲心脏病学会发表的IE诊疗指南指出手术治疗IE的时机为:在预防栓塞并发症的同时,若出现以下情况:主动脉瓣或二尖瓣心内膜炎引起严重的反流、阻塞、瘘管伴有难治性肺水肿或心源性休克或心力衰竭、血流动力耐受性差;既往有栓塞病史;局部感染不受控制脓肿、假性动脉瘤等并发症的形成;赘生物>10 mm;使用抗生素治疗而且脓毒性病灶已经得到了控制,但仍存在持续性菌血症;当敏感抗生素治疗超过1周的血培养阳性并伴持续发热;严重瓣膜狭窄;真菌性感染等心内膜炎均应紧急手术治疗[27]。而2014年美国心脏学会指南为早期手术干预时机提出了广泛的时间范围如:敏感抗生素治疗1个疗程后,心力衰竭、心脏传导阻滞、瓣膜功能障碍、瓣周脓肿,人工心脏瓣膜置换术后有感染的患者,有效抗生素治疗后仍会出现复发性栓塞可能等现象存在,并提出心内膜炎早期手术治疗应该是个性化的,治疗时机也由心脏病内科专家、心脏外科专家和传染病专家共同商议并达成一致意见[19]。对于赘生物直径>10 mm及超声心动图检查结果为严重的瓣膜功能不全、瓣周脓肿、假性动脉瘤、瓣膜穿孔、先天性心脏病等均应考虑手术治疗[5,28]。对病情复杂者,如复发性人工瓣膜感染性心内膜炎也应尽早进行手术干预[29],IE患者一旦有手术指征且无明显手术禁忌证应积极考虑行手术治疗[30],以免延误病情,错过最佳的手术时机。早期手术干预对提高IE治疗效果显得越来越重要。4 手术治疗预后
手术治疗IE取得了良好的治疗效果,张素娟等[31]对相关病例回顾性分析表明对于内科治疗无效的IE患者行手术治疗后取得良好的效果,手术治疗不仅可降低死亡率,而且在很大程度上减少了抗生素的使用率。另有报道指出,赘生物形成及严重瓣膜损伤导致的进行性心力衰竭通过积极手术治疗,可改善患者心功能,提高患者生存率[32]。同时瓣膜损坏者通过瓣膜重建术后也取得满意的治疗效果。相关对比研究表明,手术治疗组的治愈率、好转率均高于非手术治疗组,而未愈率、死亡率却恰好相反[33]。一项地区性临床类观察同样说明了手术治疗IE的有效率比内科治疗IE的有效率高21.1%左右[34]。虽然选择手术治疗IE存在不少争议,但是手术治疗IE仍然是一种有效的治疗措施。诊疗IE需要积累心脏疾病相关的临床工作经验与超声心电图、血培养等辅助检查有效的结合及多学科协同参与。若有手术指征,把握好手术时机,尽早行手术治疗,以提高感染性心内膜炎患者的生存率。
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