欧洲临床微生物学与传染病学会（ESCMID）发布了生物被膜感染的诊断与治疗指南，旨在为广大临床微生物学家和传染病专家，提供当前循证医学证据支持的生物被膜感染的诊断和治疗方法。相关内容发表在ClinMicrobiolInfect杂志上。

年，Costerton首次将“生物被膜”一词引入医学领域，在此后的几十年内，生物被膜感染的概念在内科学和牙科学中得到广泛传播，其重要性也得到了普遍认可。细菌生物被膜广泛存在于自然环境中，临床中细菌生物被膜可形成于各种生物植入材料表面和体内黏膜表面（见图1），具有极强的耐药性及免疫逃避性，是造成临床慢性感染的主要原因之一。

图.典型生物被膜感染类型

生物被膜感染造成的临床负担显著增加。例如，在西方发达国家，囊性纤维化（CF）患者有6万多例，其中近80%的患者会发生肺（鼻窦）部慢性生物膜感染。对于慢性伤口感染患者（占西方国家总人口的1%~2%），60%以上的感染与生物被膜有关。对于所有接受了骨科器材植入的患者，术后2年内0.5%~2%的患者将会发生感染。另外，对于接受了静脉导管置入的重症监护治疗病房（ICU）内患者，导管相关性血流感染（CR-BSI）的发生率为5例/导管日。气管内导管（ETT）表面的生物被膜与呼吸机相关性肺炎（VAP）有关，在所有插管患者中，9%~27%的患者会发生VAP。对于留置导尿管的患者，感染率更高。接受乳房切除术的患者，术后组织扩张器相关感染的发生率为2%~24%。

该指南的推荐强度分为：A强烈推荐、B中级推荐、C酌情推荐使用，以及D不建议使用。证据质量分为：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。

生物被膜感染的诊断

体内的生物被膜尺寸非常小，黏液内生物被膜的尺寸为4~μm，生物材料表面的生物被膜尺寸为5~1μm。因而，临床生物被膜检查比较困难而且耗时，若取样不合适可能出现假阴性结果。

问题1.1：要检查生物被膜感染，应选取什么样的样本？

*合并慢性肺部感染的CF患者：可选取下呼吸道分泌物，如痰液、通过支气管肺泡灌洗得到的黏液、小儿喉内抽吸得到的黏液或痰液（AⅡ）。

*慢性伤口感染患者：活体组织检查是最可靠的取样检查方法。采用拭子从伤口表面采集生物被膜样本这一方法是不充分的（DⅡ），因为会受到皮肤菌群污染、生物被膜在宿主上皮附着力强、以及深部组织厌氧菌生长的影响。如果疑似中到重度软组织感染，同时此处有伤口，可从已清创的伤口底部取软组织样本送检。如果以上方法不可行，则可采用拭子采集伤口表面样本，这有助于选择合适的抗生素治疗或可提供有用信息（AⅡ）。

*骨科植入材料（如人工关节）相关感染的患者：若疑似骨科植入材料相关感染，取关节滑液送检。如果检查结果提示或证实感染，则可行清创术（AⅢ）。术中取样包括取具有代表性的植入物周围组织，以及移除的植入物或植入物的部分模块（如嵌体、螺丝）。应用超声将生物被膜与异体植入材料分离，然后送往临床微生物学实验室（CML）进行培养检查（BⅡ）。美国传染病学会发布的《假体关节感染诊断与管理指南》建议取3~6个活组织标本。若至少有2项培养结果为阳性且为同一种微生物，则可确诊为假体关节感染。活组织标本尺寸应尽可能大（到1cm3），贴标签并进行配对标本培养，以区分污染菌（AⅢ）。

*气管内导管生物被膜感染、VAP患者：一项VAP诊断临床指南，建议对所有临床疑似患有VAP的患者，在调整抗生素治疗之前，取下呼吸道分泌物进行培养，以明确VAP的病因（AⅢ）。呼吸道分泌物可视具体情况通过气管内抽吸、支气管肺泡灌洗、样本刷获取。除了以上方法，临床疑似ETT生物被膜感染造成VAP的患者，可取ETT内黏液进行培养，已明确ETT生物被膜上可能诱发VAP的致病菌（BⅡ）。此方法对于诊断VAP的病因不是必须的步骤，但可能有助于决定是否更换ETT。用于清除分泌物的器械和ETT内腔上的黏液或生物被膜检查，也有助于明确ETT生物被膜引发VAP的病因（BⅢ）。拔管后，仍可对ETT内腔表面进行显微镜下观察，明确是否出现了生物被膜（BⅢ）。

*血管内置入导管的患者：拔除导管后，取导管末端（3~4cm），送至CML进行定量或半定量培养分析（AⅡ）。对于因完全植入式导管（例如Port-a-Cath?）而发生感染的患者，还需要将存储器和（或）端口送至CML检查（AⅡ）。对于短期和长期置管的患者，皮肤和导管中心表面拭子取样的阴性预测值均较高（BⅡ）。若疑似导管相关感染，而且导管仍未取出，可同时取导管内血液和外周血液进行配对培养。可采用的血液培养方法有两类：定性血液培养，记录阳性报警时间（timetopositivity，TTP）（AⅡ），以及定量血液培养（AⅡ）。

*留置导尿管或尿道支架的患者：最简单的检测导管相关尿路感染的方法是，采集导管内尿液样本（CⅠ），但这种方法可能导致50%~64%的假阴性结果。拔出导管后，也可以在显微镜下观察导管，经过培养或非培养式技术进行分析，经超声降解处理后更适于调查微生物多样性。这一方法可确保生物被膜感染检查结果（AⅡ）。

*与组织填充物（如乳房植入物）相关的感染：取出对应材料和邻近材料（BⅢ）。

问题1.2：实验室内可采取哪些方法探查生物被膜？

*可使用常规光学显微镜和常规染色方法进行分析，包括革兰氏染色，该方法可同时给组织或黏液，炎性细胞、细菌和生物被膜基质染色（AⅡ）。

*除此之外，共焦激光扫描显微镜和扫描电子显微镜是最合适的检查活组织生物被膜的技术，但这两种设备在CML中未能普及，故无法常规使用（BⅢ）。

*具体可采用特异荧光原位杂交探针和荧光显微镜鉴别样本（活组织检查或拭子）生物被膜中的微生物（AⅡ），而以往的基于聚合酶链反应（PCR）技术的培养方法或非培养方法，无法区分浮游细菌和生物被膜中生长的细菌。

*如果在植入物、骨或心脏瓣膜表面形成了生物被膜，则可能需要进行破碎或组织均化（AⅡ）。有些生物被膜中的微生物可以被提取，但是不能在常规介质中培养，在这种情况下，可采用非培养技术（BⅡ）。

*导管相关感染的诊断：显微镜下观察经革兰氏染色的样本，可选取导管端进行快速生物被膜感染检查（AⅡ）。导管尖端的培养，可采用定量法或半定量法。定量培养时，对导管尖端进行超声降解或气旋处理成1mL溶液，区分污染菌的显著菌落数阈值为≥CFU/mL（Brun-Buisson法）（AⅡ）。半定量培养时，将导管尖端在琼脂平板上滚动，也称平板滚动培养法或Maki法。菌落数阈值为≥15CFU（AⅡ）。

*导管相关性血流感染的诊断：从导管内和外周静脉中取样，进行配对血液培养，出现以下两种诊断标准之一，即表明生物被膜感染：

①1）TTP：中心静脉导管（CVC）内血液培养较外周静脉血液培养TTP时间快2h（AII）；

②定量血液培养：各文献报告的阈值不统一（AII）。美国传染病学会指南推荐以下阈值：

CVC内血液培养的菌落数是外周静脉血的3倍或更多（AⅡ）。

*完全植入式静脉通路端口相关感染：外周血培养与导管尖端（原血流位置）或皮下隔膜（注射药物到导管内时针头穿刺部位）阳性培养结果相关（AⅡ）。有关导管端口存储器（portreservoir）或隔膜的培养方法，尚未达成共识。有学者提出可采用以下方法：采用调整的Brun–Buisson法去除隔膜后，取任何肉眼可见碎片或凝块，或拭子取导管端口内表面样本（BⅢ）。

*念珠菌生物被膜：外周血液培养监测TTP，或是一种比较敏感的方法，TTP在30h以上可排除血管内导管上感染源为念珠菌（CⅢ）。

*留置导尿管或尿路支架生物被膜感染：要检查该类感染，需要取出导尿管或支架送检，但是不推荐常规取出导尿管或支架进行检查。

*生物被膜特有的微生物表型：建议若临床取样发现黏液型铜绿假单胞菌落生长，即提示生物被膜感染，并向临床医师报告有黏液状表型（AⅠ）。

问题1.3：抗体或炎症标记物监测对检查生物被膜感染有何价值？

*免疫球蛋白G（IgG）抗体水平显著升高，对于CF患者是否出现铜绿假单胞菌生物被膜感染具有诊断意义，相关检测方法也经验证有效（见表），推荐应用（AⅠ）。有研究显示，针对金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌相关感染产生的生物被膜特异性多糖抗原，可产生IgM抗体应答，该方法也值得推荐（BⅡ）。IgG水平升高，特异分泌型IgA抗体反应，同时培养结果为阴性，提示可能有隐藏病灶（如鼻窦）。推荐采用创伤性更强的技术进一步取样（例如，支气管肺泡灌洗或鼻灌洗），使用非培养技术（如16SrRNA基因PCR）检测当前抗生素抑制或杀死的微生物菌类（AⅡ）。

表.3种不同抗假单胞菌属抗体方法检测铜绿假单胞菌慢性生物被膜感染的比较

*炎症标记物：非特异性炎性标记物（C反应蛋白，原降钙素，血细胞沉降率，白血细胞），或各种细胞因子，无法区分浮游细胞和生物被膜微生物引起的感染（DⅢ）。

生物被膜感染的预防和治疗

抗生素的应用主要有以下几个目的：①预防感染；②早期治疗；③经验性治疗；④确切治疗。

问题2.1：全身用抗生素能否用于预防生物被膜感染？

答：全身用抗生素对于某些感染可以起到预防作用。

短期与中期效果：

*与骨科植入材料相关的感染：围术期预防性应用抗生素药物，可预防手术相关生物被膜感染（发生率下降）（AⅠ）。

*内置导尿管或尿路支架的患者：短程应用全身用抗生素治疗可使生物被膜感染延迟1~2周，然而，考虑到多重耐药菌可导致重度感染，故不建议预防性使用抗生素（DⅢ）。

*对于预防导管相关性血流感染，尚无全身用抗生素药物推荐（DⅠ）。

*对于伤口相关感染治疗过程中，使用全身用抗菌药物预防生物被膜感染，尚无证据支持（CⅢ）。

慢性病程（CF、慢性伤口、晚期异体感染、某些CVC、导尿管、填充物等）：

*出现间断铜绿假单胞菌定植之前，预防性应用全身用抗生素，不能预防CF患者铜绿假单胞菌慢性肺部感染（DⅠ）。

*预防性应用全身用抗生素，不能预防长期内置导尿管的患者尿路感染。

问题2.2：植入材料（如导尿管、气管内导管、人工关节等）表面涂抹抗菌药物，可否起到预防生物被膜感染的作用？

短期：

*骨科植入材料：应用经抗生素（常用艮他霉素，俗称庆大霉素，也可用妥布霉素和万古霉素）浸染的材料，可降低假体相关被膜感染的发生率（AⅠ）。

*短期导尿管置入：外部涂抹抗菌药物只能延迟感染，而不能预防感染（AⅠ）。数项研究发现，对于短期导尿管置入，特别是涂抹呋喃西林（nitrofurazone）后，延迟感染的效果足以预防生物被膜感染（AⅠ）。

中期或长期（如气管内导管，一些CVC，一些导尿管）：

*数项研究表明，选择性消化道净化无法阻止ETT生物被膜形成，故不建议作为预防策略应用（DⅠ）。一项临床研究显示，与肠胃给药相比，雾化吸入抗生素使人工通气道内抗生素浓度更高，雾化吸入庆大霉素可有效预防ETT生物被膜形成，从而预防VAP（CⅡ）。对于需要长期（1周）通气支持、有发生VAP风险的患者，推荐采用含银涂层的ETT（BⅠ）。基于数项研究结果，支持应用特定器械设备机械清除ETT上生物被膜（BⅡ）。

*置入CVC的患者：使用氯已定浸泡过的海绵或敷料可有效降低导管相关性血流感染的发生率（AⅠ）。如果应用所有预防措施后导管相关性血流感染的发生率仍然很高，则可考虑应用带涂层CVC。米诺环素/利福平涂层的导管效果优于氯已定/磺胺嘧啶银涂层的导管（AⅠ）。

*预防性抗生素封管技术（antibioticlocktechnique，ALT）：预防性应用ALT的范围应局限于最佳无菌操作技术下依然发生多重导管相关性血流感染的患者（BⅠ）。对于接受肠外营养的高危患者，与应用肝素相比，首次发生导管相关性血流感染后，给予牛磺罗定/柠檬酸盐可降低导管相关性血流感染的发生率（BⅠ）。推荐应用乙醇封管技术预防导管相关性血流感染（CⅡ）。在预防真菌感染方面，可选用的ALT包括应用两性霉素B、乙醇或棘白菌素（CⅡ）。

*内置导尿管：经抗菌剂涂层，可延迟生物被膜感染，但不可预防（CⅠ）。

慢性病程：

*出现间断铜绿假单胞菌定植之前，预防性应用雾化吸入抗生素，不能预防CF患者铜绿假单胞菌慢性肺部感染（DⅠ）。

*数项随机对照研究显示，添加涂层对于阻止生物被膜形成作用甚微，或无作用，故不推荐普遍使用（DⅠ）。

问题2.3：早期抗生素治疗可否预防生物被膜感染？

（此处内容略，详见全文）

问题2.4：对于已形成的生物被膜感染，最佳抗生素治疗方案是什么？

*CF患者：采用雾化吸入抗生素的方法进行长期抑制治疗，每隔3个月或在急性恶化时应用全身用抗生素。推荐全身用联合表皮用抗生素治疗（AⅠ）。

*慢性伤口感染的患者：缺少系统的研究，需要明确何时进行治疗（明显的指征）和治疗什么微生物（细菌还是真菌）。所有的患者均需进行非抗菌性治疗（如清创术、压迫、抽吸治疗等）。如果需要，联合治疗可能更有效（两种不同作用机制的抗生素，全身用抗生素+局部治疗，抗生素+局部消毒）。越来越多的文献证据显示，与对静脉性溃疡和压疮患者行溃疡清创术相比，对糖尿病足患者行溃疡清创术更有效。对于慢性伤口感染手术治疗中内容物清创术还需要更多研究提供数据支持（BⅢ）。清创后，表皮敷用抗菌剂可更有效地治疗已感染伤口，避免再次形成微生物生物被膜（BⅠ）。负压伤口治疗法可减少慢性伤口处细菌数量，预防生物被膜感染（CⅢ）。

*骨科植入物生物被膜感染的患者：基于数项观察性研究，重要时间点位于症状出现后3周（血源性感染），或植入后4周（围术期感染）。对于接受清创术、植入物留置和长期抗生素治疗的急性感染患者，治愈率在85%以上。这些高治愈率的患者，需要积极抗生素治疗（利福平对抗葡萄球菌，氟喹诺酮类对抗革兰氏阴性杆菌）。对于慢性感染（感染持续3周或手术后4周），彻底清创后更换假体。治疗持续时间尚无明确结论，但是6~12周的治疗时间可行（BⅢ）。如果2个月内不更换植入物，则6周的抗菌治疗即足够。取出所有植入物后需要进行消除生物被膜活性的处理（BⅡ）。

*气管导管生物被膜感染引起VAP的患者：适当和即时的抗生素治疗可显著提高VAP患者的生存率。具有良好肺穿透力的抗生素可作为一线治疗方法。抗菌剂的选择应基于耐多药致病菌的危险因素。有耐多药致病菌感染风险的患者，推荐依据经验应用多种广谱抗生素治疗。待明确致病菌，并且可以进行药物敏感性评估后，即可缩小治疗范围。在考虑到当地耐多药致病菌流行情况和患者感染耐多药致病菌风险的基础上，可联合对抗革兰氏阴性致病菌的疗法，扩大治疗范围。此外，在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染较频繁的医疗机构，应考虑给予适当的抗生素治疗（AⅢ）。

*静脉内导管感染的患者：采用ALT的情况下，治疗时间应持续7~14d（AⅡ）。保守治疗的情况下，应联合应用全身用抗生素与ALT（AⅡ）。

*内置导尿管或尿路支架感染的患者：应用经肾脏排出的抗生素，并更换导尿管或支架（AⅠ）。对于发生导管相关尿路感染并经治疗症状立即缓解的患者，推荐抗生素治疗持续时间为7d；对抗生素治疗应答慢的患者，抗生素治疗时间也持续10~14d（AⅢ）。

问题2.5：怎样监测治疗效果？

通过临床体征、症状和临床测试，如实验室微生物检查、成像技术、炎性因子，以及器官功能改善情况[如通过测量第1秒用力呼气量（FEV1）评估肺功能]，来评估抗生素治疗的疗效。然而，根据患有铜绿假单胞菌慢性生物被膜肺部感染CF患者的治疗经验，即使替代参数显示治疗有效，生物被膜中的微生物可能依然存活，并在停用抗生素治疗后出现感染复发（AⅠ）。一般而言，在治疗成功的情况下，抗体数量稳定或缓慢减少，但在上述情况下抗体数量并不是可靠的标志。对于慢性生物膜感染的CF患者，抗生素治疗通常是要持续终生的（AⅠ）。

（《大查房》原创作品，未经书面授权，其他







































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