广西南宁市第二人民医院 胃肠外科 530031
【摘要】本文从慢性伤口细菌生物膜的形成机制和生物学特征出发,对慢性伤口细菌生物膜处理方法进行综述,以求增强医务人员对慢性伤口生物膜研究现状的了解,为慢性伤口治疗提供合理方案。
【关键词】慢性伤口;细菌;生物膜;处理;
慢性伤口也称慢性难愈性创面。慢性伤口的定义是在内外各类因素影响下无法通过正常有序及时修复过程,达到生理解剖功能上完整状态的伤口[1]。在第三次全国慢性创面流行病学调查中,付小兵院士将慢性创面定义为有特定原因、经正规治疗4周后未愈的创面[2]。慢性伤口愈合受到多重因素影响,其中细菌生物膜所引起的感染可是延迟慢性伤口愈合的重要因素之一[2]。由于细菌生物膜不仅会影响伤口愈合进程,也有可能会延长治疗时间,增加患者的经济负担[3]。因此认识生物膜、掌握生物膜对伤口的影响、实施针对性的伤口处理措施,对促进慢性伤口愈合具有重大意义。
1.细菌生物膜的概述
细菌生物膜指细菌在生长过程中为了适应环境而附着于物体表面形成的一种与游走细胞状态相对应的存在形式[4]。 Malone 等[5]结合生物膜体内外证据共性,2017年将其定义简化为:对于治疗和宿主防御具有耐受性的细菌集合。细菌生物膜的形成是为了细菌能够适应自然环境,是一种利于生存的生命现象,其表面主要由微生物及其分泌物聚集而成,分泌物主要包括脂质蛋白、多糖基质(EPS)、纤维蛋白等[6]。
2.慢性伤口中的细菌生物膜形成的机制
细菌生物膜的形成是动态的过程,分为4个阶段[7]:第一是细菌黏附,一般是指细菌黏附到医疗器械或者宿主表面,由于慢性伤口的特点是极度营养缺乏或过剩、低pH、高渗透压等,此时环境不利于细菌正常的复制和繁殖,因此部分细菌会启动多途径释放黏附分子,使得菌体之间以及菌体与伤口之间的粘附性增加,细菌更容易黏附于伤口表面。第二是细菌繁殖,细菌黏附于伤口表面启动基因表达,细菌快速生长繁殖的同时分泌大量的EPS,大量的EPS将细菌包裹,EPS为细菌的繁殖又提供了多功能和隐蔽的微环境。 第三是细菌成熟,细菌深埋于基质内,成为成熟的生物膜。第四是细菌脱落,当生物膜成熟后,一小簇细菌细胞能从生物膜中脱离,播散到其他环境,引发感染,这也就是为何临床上慢性伤口感染反复发作的重要原因。
3.细菌生物膜影响伤口愈合的因素
有研究指出:当伤口细菌量<105/g组织时,细菌只能定植于伤口表面,不会对伤口的愈合造成影响,但是当细菌量>105/g组织时,细菌便会依附于伤口进行繁殖,包埋于胞外基质中,形成生物膜对伤口的愈合造成影响。在这种情况下,患者会出现红肿、发热以及疼痛等症状。此时细菌受到生物膜的保护,再予以患者多种类型的治疗均难以产生优良的效果,造成伤口愈合缓慢。因而在实际治疗的过程中应当以保持伤口清洁状态,降低细菌总数,控制生物膜形成为基础开展相应的干预措施[1-2]。
4.慢性伤口细菌生物膜的处理方法
4.1清创术
对伤口床清创可以去除坏死组织、细菌生物膜,从而改善或者促进伤口愈合,通常由外科医生或伤口专科护士完成[8]。目前临床上将清创主要分为以下几类方法,常见包括机械清创、外科清创等,新技术有水刀清创。(1)机械清创:机械清创主要是利用机械力去除伤口中的坏死组织和细菌生物膜,其中较为常见的包括水疗(涡流)、脉冲式伤口灌洗等[4.8]。(2)外科清创:外科清创是清除坏死组织和细菌生物膜的金标准,外科清创以后慢性伤口转变为急性创口,因此能够加速伤口愈合。但需注意的是外科清创创伤大,会增加患者痛苦。外科清创能清除部分细菌生物膜,减少伤口局部细菌菌落,使局部抗菌剂更加敏感[9]。(3)水刀清创:属于水外科技术,又被称为超声雾化水流技术,同时属于无痛清创技术,其能够通过控制超声速细水流去除伤口的腐肉以及菌落等,保障伤口床的持续性清洁湿润状态[10]。不同类型的清创方式各有优劣势,现有报道中尚未有机械清创对细菌生物膜清除的报道,因此机械清创对生物膜的清除效果仍然缺乏验证。
4.2化学清除
4.2.1含银敷料
含银敷料属于广谱型抗菌敷料,其具有优良的抗菌效果,有研究指出:在对BBF的伤口治疗的过程中,可将银离子敷料作为治疗的首选。研究指出:当银离子浓度在5-10g/ml的区间范围之内时,其能够在24小时之内清除伤口BBF中89%左右的细菌[11]。其不进行能够阻碍细菌、真菌与患者主细胞竞争氧气,同时能够抑制代谢毒素的产生,起到优良的抗炎效果,进而控制伤口微生物的生长以及繁殖[12]。含银敷料材质具有弹性,故有效固定于创面尤为重要。另外,银离子敷料价格相对昂贵,使用时需考虑价格因素,控制医疗成本[13]。
4.2.2碘剂
含碘消毒剂是临床上应用最为广泛的一类消毒剂,其对于局部伤口的刺激小,消毒效果理想,且价格低廉,不会增加患者的负担
[14]。碘可以有效杀灭耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),但其直接作用于伤口会有细胞毒性且可能造成病人不舒适[13]。有研究指出:碘剂对于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等类型的病原体具有优良的杀灭以及抑制效果,国外有研究明确指出:卡迪姆碘能够有效的避免BBF生成,同时不会对患者正常组织造成损伤[15]。
4.2.3抗菌素
尽管细菌生物膜形成以后会对抗菌药物产生一定的耐药性,降低药物的应用效果[16],但是抗菌药物仍是预防慢性伤口持续感染,改善伤口愈合质量,促进伤口尽早愈合的手段之一。理想的抗菌剂应具备广谱性,使其能够迅速的到达创面床,在渗出液中同样具有活性,易产生耐药性低,难以全身吸收[17]。多数情况下,当患者伤口感染区域扩散至伤口边界,涉及骨骼或是深层组织的情况下才针对性的使用抗菌剂。
4.3负压引流
负压引流利用生物半透膜,使开放创面封闭,利用负压技术使得创面内产生一定负压,从而加速创面的血液循环,促进新生血管形成,刺激肉芽组织生长,减轻局部水肿,预防创面污染,抑制细菌增长,抑制细菌生物膜形成[18]。修一平等[19]采用负压引流技术对慢性伤口的治疗方法进行研究,结果显示:封闭负压引流技术联合湿性愈合与常规换药以及传统湿性愈合比较,病人伤口愈合比例较高,创面修复较快,渗液 pH 值较低,换药次数及医疗花费较少。负压引流技术目前已经被广泛应用于慢性伤口细菌生物膜治疗,获得广泛好评。负压引流法操作简便,能够为伤口提供有利愈合的条件,抑制细菌生物膜形成,且不会增加患者痛苦,因此推荐符合指征的慢性伤口采取负压引流治疗,帮助慢性伤口获得更好的康复质量[20]。
4.4光动力疗法
国内有研究指出:新型光敏剂吲哚菁绿介导的光动力疗法对于F.nucleatum 生物膜的形成具有优良的抑制效果[21]。其认为光动力疗法能够通过光敏剂以及适当波长的光所产生的活性氧对目标微生物产生清除的作用,同时能够有效的消除细菌由于使用抗生素所出现的耐药性等方面的问题[22]。在实际应用的过程中同时具有操作便捷、抗菌谱广,杀菌效率高的优势[23]。
5.小结
现阶段细菌生物膜在慢性伤口方面的研究受到了多方面的关注,如何识别细菌生物膜、结合实际情况明确有效的干预方式,对于创面管理的成功具有深远的意义[24]。但现阶段对于清除、识别细菌生物膜的研究仍处于探索阶段,需要不断的进行大样本的对照试验和多中心研究,为临床工作者提供证据和推广应用,改善慢性伤口患者结局。
广西壮族自治区卫生和计划生育委员会自筹经费课题,课题名称:《基于社区老年慢性伤口管理示范点建设》,合同号Z2017119。
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