《Journal of Infection and Public Health》：Automated irrigation for catheter-associated urinary tract infection prevention: A narrative review of a non-antibiotic antimicrobial stewardship strategy
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导管相关尿路感染（CAUTIs）仍然是医疗保健相关感染和抗菌药物耐药性的主要贡献因素，诊断不确定性导致无症状菌尿的过度治疗，进一步加剧了这一问题。当前的被动预防策略已达到平台期，使得需要长期留置导尿的患者容易发生早期生物膜形成。历史性的灌洗方法大多失败，因为它
导管相关尿路感染（CAUTIs）仍然是医疗保健相关感染和抗菌药物耐药性的主要贡献因素，诊断不确定性导致无症状菌尿的过度治疗，进一步加剧了这一问题。当前的被动预防策略已达到平台期，使得需要长期留置导尿的患者容易发生早期生物膜形成。历史性的灌洗方法大多失败，因为它们针对的是成熟生物膜，而非早期形成阶段（第1–5天）。这些方法依赖于手动技术，容易受到污染、标准化程度低且操作负担重。自动膀胱灌洗被提出以解决这些局限性，通过可编程的早期干预、闭式系统无菌性和减少对医护人员操作的依赖。作为一种非抗生素方法，它可能通过降低CAUTI发生率和减少导致不当抗菌药物使用的诊断模糊性，来支持感染预防和抗菌药物管理。因此，有效的CAUTI预防需要从被动导管管理转向主动的、基于生物膜的膀胱管理，同时解决感染控制和抗菌药物耐药性问题。
**Introduction**
导管相关尿路感染（CAUTI）是医疗保健相关感染的主要组成部分，约占报告病例的30%–40%，在美国每年导致约13,000例死亡和超过4.5亿美元的医疗支出。CAUTI对抗菌药物管理构成持续挑战，因为区分真性感染与无症状菌尿（asymptomatic bacteriuria）困难，导致经验性广谱抗菌药物使用增加，其中氟喹诺酮类和第三代头孢菌素最为常见，从而加剧了抗菌药物选择压力。约30%–50%的疑似CAUTI抗菌药物疗程对无症状菌尿是不恰当的，而尿路感染占急性护理医院所有抗菌药物使用的20%–30%。这种诊断不确定性加速了多重耐药菌株的出现，包括产超广谱β-内酰胺酶（ESBL）肠杆菌科和碳青霉烯类耐药菌株（carbapenem-resistant organisms），世界卫生组织（WHO）已将其列为关键全球威胁。当前预防指南强调避免不必要的导管插入、及时拔除导管以及维持无菌技术，但这些措施在无法避免的导管留置期间无法预防感染。因此，CAUTI预防进展已停滞，需要重新概念化策略，将目标转向早期定植，而不是仅依赖减少导管留置时间。早期膀胱灌洗研究失败并非因为机械性清除定植本身无效，而是因为干预针对已建立的生物膜并依赖手动技术。自动膀胱灌洗系统通过可编程输送、闭式系统无菌性和减少手动操作，可能提供可扩展的非抗生素预防策略。
**Methods**
研究人员检索了PubMed/MEDLINE、Embase、Cochrane Central Register of Controlled Trials、ClinicalTrials.gov和WHO国际临床试验注册平台，从数据库建立至2025年11月，无语言限制。检索词包括“导管相关尿路感染”、“CAUTI预防”、“膀胱灌洗”、“膀胱冲洗”、“自动”或“持续膀胱灌洗”、“生物膜”、“抗菌药物耐药性”和“抗菌药物管理”。还手动检索了检索文章及Cochrane系统评价的参考文献列表，以识别未被上述检索词索引的旧随机研究。优先纳入系统评价、荟萃分析、随机对照试验、权威指南以及机制性（体外和临床前）研究。本研究未进行正式的定量合成或风险偏倚评估。
**Results**
**Section I: Current guidelines address an incomplete problem**
**Passive prevention: Rationale and limitations**
导管避免策略具有明确生物学原理，但仅在导管留置为可选时有效。导管提醒系统和护士主导的拔除方案已将导管使用率降低约30%–50%，但大量导管使用是医学必要的，如急性尿潴留、需要严格监测尿量的危重患者、严重活动受限或复杂盆腔手术患者。当前指南对这类患者除早期拔除外，缺乏预防感染策略。
**Temporal dynamics of biofilm formation: An unaddressed target**
尿路病原体定植遵循可预测的时间序列：初始附着在数小时内发生，24–72小时内形成早期生物膜，细菌密度低且基质不完整，易受机械破坏；第3–7天生物膜成熟，通过群体感应（quorum-sensing）增强毒力因子表达和基质，成熟生物膜对抗菌药物和宿主防御更具抵抗力。CAUTI风险在第3天后急剧上升，第7天接近25%，第30天超过50%，反映了从易损早期阶段到抗性成熟阶段的转变。
**Prevention gap: High-risk populations left unprotected**
需要长期留置导尿的患者（如神经源性膀胱、危重患者、盆腔重建手术患者）面临不成比例的CAUTI风险，但早期拔除不可行。抗菌药物涂层导管效果不一致且涉及耐药性担忧，预防性抗菌药物治疗被指南明确反对。因此，当前指南未能解决留置超过2–3天的易损生物膜阶段，需要主动破坏早期定植的策略。
**Section II: Why previous irrigation studies failed**
**Flawed study design: Inappropriate timing, frequency, and patient selection**
历史灌洗研究主要针对已建立的成熟生物膜（通常>7天），且干预频率不足（每周或更少），远快于生物膜形成动力学。在7–14天时生物膜机械抗性高，盐水灌洗无法破坏胞外多糖基质。研究未考虑时间易损窗口、必要干预频率和适当患者选择。
**Inherent limitations of manual bladder irrigation**
手动灌洗存在不可避免的污染风险（需要反复断开导管系统）、标准化不足（灌注量、压力、流速、停留时间等变量波动大）以及操作可持续性差（每次需要大量护理时间，累积工作量大，合规率低于60%）。这些限制在资源有限环境中更加突出。
**Section III: Automated irrigation as biofilm-informed prevention**
**Mechanistic principles**
自动膀胱灌洗通过可编程时机在导管插入时启动并定期输送，针对早期易损生物膜阶段；闭式系统保持无菌性，避免重复断开；机器控制减少操作者依赖性；降低程序负担使每日早期干预可行。这些特征在资源有限环境中尤为重要。
**Safety considerations**
自动系统通过生理控制压力输送（低于反流或黏膜损伤阈值），体积控制机制在检测到非生理压力时自动中断输注，连续流量监测可早期发现导管阻塞。临床前猪模型显示，可控低压自动灌洗实现机械清除且无黏膜损伤或炎症。经尿道前列腺术后持续灌洗的传感器调节系统未报告严重器械相关不良事件，但需注意这些研究针对血凝块管理而非感染预防。
**Mechanism of action**
自动灌洗在导管插入时启动定期机械冲刷，清除浮游菌、细胞碎片和早期附着微生物，在群体感应激活和成熟形成抗性生物膜前进行干预。通过防止感染减少经验性广谱抗菌药物需求，从而降低抗菌药物选择压力，实现感染预防与抗菌药物管理的协同。
**Evidence base**
体外微流控研究表明，流体剪切应力（fluid shear stress）可调节早期生物膜形成，但效果非均匀抑制：高壁面剪切应力减少生物膜生物量和厚度，低至中等剪切可能延长细菌附着。初步人类证据有限：一项针对昏迷患者的随机试验报告手动盐水灌洗减少短期CAUTI，但使用复合终点且方法学薄弱；另一项实用性试验报告每周灌洗降低长期导管使用者症状性CAUTI（发病率比0.40，97.5%置信区间0.20–0.80），但为探索性次要终点且研究提前终止。所有证据均针对手动而非自动灌洗。关键问题如最佳灌洗频率、时机与一致性的相对贡献、长期抗菌药物使用和耐药性模式的影响仍待解决，需开展多中心随机试验。
**Section IV: Active prevention and antimicrobial stewardship**
**Redefining CAUTI prevention**
CAUTI预防需从被动策略转向主动方法，感染预防与抗菌药物管理不是平行目标，而是相互依赖的过程。自动膀胱灌洗代表一种主动干预，通过靶向早期生物膜形成，在不可避免的导管留置期间减少感染风险和下游抗菌药物使用，类似于中心静脉导管相关血流感染预防策略的演变。
**Addressing diagnostic uncertainty**
区分无症状菌尿与症状性CAUTI的困难导致抗菌药物过度使用。基于生物膜的灌洗通过预防减少管腔内细菌负荷，从而降低阳性尿培养的发生率，在诊断不确定性源头减少抗菌药物使用。一项针对反复尿路感染导管使用者的前瞻性研究发现，引入膀胱灌洗使抗菌药物治疗减少38%（发病率比0.62，95%置信区间0.42–0.91），同时尿路感染发作次数减少38%，但该研究使用手动自来水灌洗且为治疗性干预，不能直接外推至闭式系统自动灌洗。
**Research priorities**
需要在高危患者人群中进行确定性疗效试验，主要终点为症状性CAUTI发病率，次要终点包括抗菌药物使用减少、耐药性模式和经济学影响。最佳灌洗参数（时机、频率、持续时间）需系统研究。实施科学需识别不同资源环境下的障碍和促进因素。抗菌药物管理结局需严格量化，包括长期抗菌药物消耗和耐药性趋势。未来研究应探索机械冲洗与无抗粘连化合物联合是否增强预防效果。
**Section V: Biofilm-informed prevention in an era of antimicrobial resistance**
**Current strategies and the antimicrobial resistance challenge**
在长期导管留置中，尽管采取被动预防，生物膜形成仍可能发生，感染时通常使用广谱抗菌药物，加剧选择压力。非抗生素预防策略对于保护患者结局和维持抗菌药物疗效至关重要。
**Biofilm-informed automated irrigation**
自动灌洗通过靶向早期易损窗口预防感染，避免广谱抗菌药物需求，实现上游抗菌药物管理。它依赖机械破坏而非抗菌活性，避免抗菌涂层导管或全身预防的耐药性担忧。自动输送降低程序负担，促进在不同资源环境中的实施，可整合到现有预防组合中，弥补被动策略的不足。在抗菌药物耐药性上升和有限治疗替代方案的背景下，此类预防干预越来越重要，需在多种医疗环境中进行大规模多中心试验。
**Discussion**
尽管有广泛的预防努力，CAUTI仍构成持续感染和日益增长的抗菌药物耐药性的双重挑战。历史灌洗研究失败主要由于时机不当和手动执行的内在限制。自动灌洗通过提供一致、无菌的机械破坏，在生物膜架构尚不完全且可能可逆的易损阶段，将感染预防与抗菌药物管理对齐。作为非抗生素干预且程序负担低，在资源有限环境中可能特别有价值。
**Limitations**
本综述存在若干局限性。首先，尚无已发表或注册的人类临床试验评估自动膀胱灌洗用于CAUTI预防，因此支持证据为机制性、体外和临床前性质，提案为假设生成而非证据基础。其次，可用人类灌洗试验在人群、溶液、体积、频率和结局定义方面异质性大，无法进行合并分析。第三，建议的早期干预窗口并非固定间隔，生物膜动力学因病原体、导管材料、尿液化学、宿主因素和导管护理实践而异，最佳参数未定义。此外，机械原理可能不适用于所有尿路病原体，例如某些真菌定植者（如念珠菌属）在低至中等流体剪切应力下可能增强附着。第四，自动灌洗需在适当安全措施下应用，某些情况（如最近盆腔手术、肉眼血尿、膀胱顺应性显著受损）可能为禁忌，且缺乏儿科、孕妇或严重免疫缺陷患者数据。
**Conclusion**
CAUTI预防在不可避免的长期导管留置中需要从被动导管管理转向主动、基于生物膜的膀胱管理，将感染预防与抗菌药物管理相结合。自动早期灌洗的论据目前为机制性和临床前，尚无人类试验验证；该提案仍为假设生成。确认其有效性需要一项在长期导管留置患者中进行的充分效力随机对照试验，使用标准化症状性CAUTI终点并捕获抗菌药物使用和耐药性结局，同时定义最佳灌洗参数、进行闭式系统和阻塞检测安全装置的人体验证，并评估在高负担资源有限环境中的实施和成本效益。基于当前证据，基于生物膜的自动灌洗最好被视为一种机制上合理但未经证实的策略，值得严格临床评估。
