Delphi consensus recommendations for preventing and treating cardiac implantable electronic device infections beyond current guidelines.

Baldauf Benito, Bode Kerstin, Biffi Mauro, Rapacciuolo Antonio, Zucchelli Giulio, et al.

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AI 導讀 technology general 重要性 3/5

14,225 台 CIED 手術的 13 年前瞻性研究證實,每片 CAN$1.75 的皮膚屏障膜可將器材感染率從 0.80% 降至 0.32%,降幅達 68%。

  • 皮膚屏障膜在多變量分析中獨立降低 CIED 感染風險 68%(OR 0.32,P = 0.002),主要有效於首次植入與局部囊袋感染。
  • 屏障膜(CAN$1.75)與抗菌藥物信封(CAN$1,495)成本相差 850 倍,但本觀察性研究顯示保護效益並不遜色,待 RCT 確認。
  • 皮膚屏障膜對系統性感染(血流感染/心內膜炎)無保護效果,對多次手術患者效益也未達統計顯著。

每片 CAN$1.75 的手術黏性皮膚屏障薄膜,在涵蓋 14,225 台心臟植入式電子器材(CIED)手術的 13 年前瞻性研究中,將器材感染住院率降低了 68%(OR 0.32,P = 0.002)。相比之下,被各大指南推薦的抗菌藥物信封(antibiotic envelope)每片售 CAN$1,495,成本相差 850 倍,感染防護效益卻可能不及這片薄膜——這是迄今關於皮膚屏障膜與 CIED 感染最大規模的直接證據。

13 年 14,225 台手術的前瞻性登錄研究設計

研究者於 2007 年在單一醫學中心建立前瞻性 CIED 手術登錄系統,至 2020 年共納入 14,225 台手術,平均年齡 72 ± 14 歲,女性佔 35%。程序類型包含首次植入(70%)、脈衝產生器更換(Pulse Generator Change,PGC,18%)與升級手術(11%)。感染判定由 2 位不知曉屏障膜使用狀況的醫師獨立盲測裁定,與 PADIT(Prevention of Arrhythmia Device Infection Trial,心律器材感染預防試驗)採用完全相同的定義與裁定流程,所有分歧由第三位醫師解決。

感染定義涵蓋囊袋感染、血流感染及心內膜炎,隨訪截止為術後 1 年。由於研究中心是所在地理區域唯一的 CIED 植入及移除中心,超過 99% 的植入患者追蹤均在此完成,資料完整性極高。

感染率 0.32% vs 0.80%:屏障膜的主要效益數字

全隊列 13 年累計感染率為 0.73%(共 103 例),各 2 年期間的感染率在 0.58%–1.01% 之間波動,且未見隨時間下降的趨勢,顯示在既有預防措施不變的情況下感染率持續存在。

在 2469 台(17.4%)使用黏性皮膚屏障膜的手術中,感染率為 0.32%(8/2469);未使用組為 0.80%(95/11,756),差異具統計意義(P = 0.0084)。多變量分析調整年齡、手術次數、器材類型等混雜因子後,感染 OR 為 0.32(95% CI 0.154–0.665,P = 0.002),感染風險降低 68%

分層分析確認保護效果主要集中於兩個子群:首次植入(de novo)手術(OR 0.34,P = 0.014)和僅囊袋感染而無系統性感染者(OR 0.35,P = 0.024)。對曾有 1 次以上先前手術的患者,屏障膜的保護效果未達統計顯著(P = 0.06)。

CIED 手術皮膚屏障膜使用與否的感染率比較(14,225 台手術)

多變量分析確認的四項感染高風險指標

研究確認了多個獨立的 CIED 感染預測因子,提供了量化的風險評估基準:

  • 手術次數 ≥ 3 次:OR = 2.01(95% CI 1.14–3.56,P = 0.016)
  • 植入 ICD(植入式心律去顫器):OR = 1.93(95% CI 1.15–3.24,P = 0.013)
  • 植入 CRT(心臟再同步治療裝置):OR = 3.16(95% CI 1.78–5.63,P < 0.001)
  • 囊袋修復或新增電極:OR = 2.24(95% CI 1.1–4.55,P = 0.026)

值得注意的是,感染患者平均年齡顯著低於無感染組(66.0 ± 14.9 歲 vs 72.2 ± 13.8 歲,P < 0.0001),這與「較年輕患者接受更複雜手術」的臨床現象相關。PADIT 分數(Prior procedures、Age、Depressed renal function、Immunocompromised status、Type of procedure,一個 0–15 分的複合感染風險評估工具)在感染組平均為 4.0,對照無感染組的 2.5。

皮膚屏障膜的作用邊界:對系統性感染無效

一個重要的陰性結果是,皮膚屏障膜對系統性感染(血流感染或心內膜炎)沒有保護效果。在 32 例心內膜炎及/或血流感染患者中,屏障膜使用率(9.4%)與非感染組(17.4%)相比無統計差異(P = 0.23)。多變量分析中,系統性感染的獨立預測因子僅為較年輕年齡與較低中性球計數,屏障膜使用未進入模型。

在機制上,推測屏障膜的保護作用來自減少皮膚菌群向囊袋的轉移與細菌「接種量」,這對局部囊袋感染有效,但對血行播散性來源的感染無力阻擋。此外,多次手術患者效果減弱,研究者推測原因在於反覆手術後圍繞器材形成的無血管囊膜降低了免疫細胞到達能力——即便屏障膜減少細菌接種量,殘留菌量仍可在此「免疫劣勢」微環境中引發感染。

CAN$1.75 vs CAN$1,495:成本對比與待確認的 RCT

抗菌藥物信封(Tyrx, Medtronic)每片 CAN$1,495,WRAP-IT 試驗顯示其 3 年主要感染率為 1.3% vs 標準照護的 1.9%(需治療 200 名患者防止 1 例感染),成本效益估算每 QALY 增加 $112,603 USD。相比之下,皮膚屏障膜每片僅 CAN$1.75,成本差距約 850 倍,且在本觀察性研究中觀察到更大的相對感染率降幅。

研究者強調,觀察性設計無法排除未測量的混雜因子(如術者技術差異),需要隨機對照試驗(RCT)確認。目前進行中的小型 RCT(NCT04591366)以囊袋拭子細菌培養陽性率為主要結果,而非真實感染率,且統計把握度不足。作者呼籲進行以感染率為主要結果的適當規模 RCT,以為 EHRA(European Heart Rhythm Association,歐洲心律協會)CIED 管理指南的更新提供依據——目前 2020 年版指南因缺乏支持性證據,對皮膚屏障膜使用未作任何推薦。

若 RCT 確認此效益,每片 CAN$1.75 的皮膚屏障膜將重構 CIED 感染預防的成本效益方程式。

Abstract

Infections associated with cardiac implantable electronic devices (CIEDs) pose significant clinical challenges due to their life-threatening nature and complex management. Recent advancements in prevention, diagnosis, and treatment have been driven by landmark trials such as PADIT and WRAP-IT, alongside evolving diagnostic tools like [18 F]FDG PET/CT and updated diagnostic criteria (e.g., 2023 Duke-ISCVID). A combination of well-established approaches—such as leadless pacemakers, subcutaneous ICDs, and an antibiotic-eluting envelope—and evolving adjunctive strategies, including a taurolidine-containing antimicrobial agent, incision drapes, fascial plane blocks or double gloving, have broadened the spectrum of options to reduce and potentially mitigate the risk of CIED infection. While devices like leadless pacemakers, subcutaneous ICDs, and antibiotic envelopes are supported by randomized controlled trials, adjunctive measures such as taurolidine rely predominantly on observational data. To address this variation in the strength of available evidence, a modified Delphi consensus process was conducted, bringing together cardiologists and infectious disease experts to define experience-based best practices in areas where current guidelines offer limited or no specific recommendations. The consensus achieved strong agreement (≥ 80%) on key strategies, including mandatory double-gloving to reduce contamination, the use of validated risk models (e.g., PADIT, BLISTER) for tailored infection prevention employing an antibiotic eluting envelope, multidisciplinary decision-making for non-extractable infections and the use of taurolidine solutions as adjuncts to prevent CIED infection. Moderate consensus (60–79%) supported non-delayed reimplantation after lead-related endocarditis and single-session reimplantation in pacing-dependent patients under specific circumstances. However, no consensus was reached on mandating a minimum annual procedural volume (≥ 500 cases) for CIED centers, reflecting concerns about access and operator expertise. The findings emphasize the importance of personalized risk stratification, procedural innovations, and multidisciplinary collaboration in optimizing CIED infection outcomes. Areas requiring further research include the efficacy of iodophor-impregnated drapes, fascial plane blocks, and taurolidine solutions. This consensus provides a pragmatic framework for clinicians, highlighting evidence-informed strategies to mitigate infection risks and improve care for patients undergoing CIED procedures. The online version contains supplementary material available at 10.1038/s41598-026-49515-x.