目的:测量各类潜在气溶胶生成医疗操作过程中的气溶胶产生情况,明确此类气溶胶是否携带可能威胁医护人员安全的病毒和(或)细菌病原体。设计:观察性研究。场所:三级学术医疗中心。患者:便利抽样选取接受以下任一操作的成人患者:拔管、支气管镜检查、机械通气、无创通气、吸痰、雾化药物给药(Nebulized Medication Administration, NMA)、痰诱导、鼻咽拭子采集或气管切开换药。方法:采用4台气溶胶表征仪器检测气溶胶特征(粒子质量、数量、粒径);对比基线期与操作期的平均测量值,识别各类型操作相关的气溶胶粒子变化。使用SKC BioSampler进行病毒与细菌病原体回收。同时回顾临床数据,分析可能影响病原体回收的患者特征。结果:在93次采样操作中,仅NMA与痰诱导的基线期与操作期测量值差异显著;单次拔管操作的个别粒子测量值呈小幅升高。248份BioSampler标本中均未检出呼吸道病毒,尽管其中39次操作的患者近期临床标本呼吸道病毒检测呈阳性。32份标本(13%)细菌培养呈阳性,均为常见的皮肤/环境污染物或上呼吸道微生物群。结论:本研究中仅NMA与痰诱导观察到显著气溶胶生成。未从医疗操作产生的气溶胶中回收得到病毒病原体,仅检出极少量细菌。上述数据提示,部分被列为“气溶胶生成”的操作可能对医护人员造成的感染风险较低。
该研究发表于《Antimicrobial Stewardship》,针对长期以来医疗场景中“气溶胶生成操作(Aerosol-Generating Procedures, AGPs)”的感染传播风险争议展开实证分析。既往感染防控指南多基于2003年SARS、2009年H1N1流感及COVID-19大流行期间的病例报告,将气管插管、支气管镜等操作列为AGPs,要求医护人员佩戴颗粒物防护口罩,但这类推荐缺乏直接的环境采样与病原体活性证据。现有研究多聚焦空气病原体核酸检出,无法区分死活病原体,且对气溶胶的物理特征量化不足,导致防护策略的科学性长期存疑。为此,研究人员开展前瞻性观察研究,旨在量化9类常见操作的粒子生成特征,并验证气溶胶中是否存在可传播的活病原体,为精准调整感染防控措施提供依据。
研究采用多仪器联合监测与生物采样结合的设计,样本来自1272张床位的三级学术医疗中心2017年1月至2018年6月期间的93例成人操作,优先纳入近7天呼吸道病毒检测阳性的患者。关键技术方法包括:第一,气溶胶物理表征:使用P-Trak超细粒子计数器、SidePak AM520个人气溶胶 mobility 光谱仪、AeroTrak便携式粒子计数器与空气动力学粒径谱仪,同步检测粒子数浓度(个/cm³)、PM2.5质量浓度(mg/cm³)、肺泡沉积表面积(μm²/cm³)及0.5–20 μm粒径分布,采样点距患者约0.9米。第二,病原体回收:采用SKC BioSampler(液体冲击式生物气溶胶采样器)采集3英尺处空气样本,前期同步采集6英尺处对照,后期因无差异仅采近源样本;病毒检测结合核酸扩增(Biofire FilmArray呼吸道 panel)与细胞培养验证活性,细菌检测行常规培养与药敏分析。第三,临床数据关联:通过电子病历收集患者合并症、用药史、症状与防护级别等信息,使用REDCap系统管理数据。
研究结果按章节呈现如下:
气溶胶表征数据显示,仅NMA与痰诱导操作出现粒子参数的大幅升高——两类操作的粒子质量浓度中位数增幅均超过1000%,粒子数与表面积沉积亦显著高于基线,且粒径分布未出现偏移,仍以中小粒子为主。其余操作(包括支气管镜、吸痰、机械通气等)的粒子参数与基线无显著差异,仅单次拔管操作的粒子数与表面积呈小幅升高。连续通气操作的粒子特征与整体基线一致,提示无额外气溶胶生成。
病原体回收数据显示,全部248份标本均未检出呼吸道病毒核酸,即便39份标本来自近7天临床病毒检测阳性的患者,其中17份对应流感感染者,病毒培养也全为阴性。细菌培养阳性率为13%,所有菌株均为皮肤或环境常见定植菌,无耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-Resistant Staphylococcus Aureus, MRSA)、耐万古霉素肠球菌(Vancomycin-Resistant Enterococcus, VRE)等耐药菌,与患者进行接触隔离的指征无关。
临床图表回顾显示,93次操作对应82例患者,73%为住院患者,平均采样时间为入院后6.3天。40%的患者近7天呼吸道病毒检测阳性,38%处于多重耐药菌接触隔离状态。病毒阳性患者中67%采样前接受过抗病毒治疗,91%使用过抗生素,64%使用过全身激素,且采样多在症状出现9.3天后进行,晚于病毒载量高峰窗口。
讨论与结论部分指出,本研究首次在真实临床场景中同时完成AGPs的气溶胶物理表征与活病原体检测,核心发现为多数常规操作未产生显著气溶胶,仅含雾化步骤的NMA与痰诱导会升高环境中的粒子浓度,但这些粒子主要为逃逸的药物或生理盐水,未携带可传播的活病原体。阴性结果可能与采样时机偏晚、患者已接受抗感染治疗、BioSampler对小粒子捕获效率有限等因素有关。研究结论明确:当前部分AGPs的强化呼吸防护依据不足,医疗机构可基于实证数据优化防控资源分配,避免过度防护。但研究未覆盖COVID-19相关病原体,且低频操作样本量不足,仍需后续研究补充验证。