創(chuàng)傷后感染/膿毒癥預(yù)防值得注意的幾個(gè)問題

朱俊宇,梁華平

陸軍軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院戰(zhàn)傷感染與特需藥品研究室,創(chuàng)傷、燒傷與復(fù)合傷國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400042

創(chuàng)傷感染及其誘發(fā)的膿毒癥是導(dǎo)致創(chuàng)傷患者晚期死亡的主要原因。創(chuàng)傷感染及膿毒癥的治療指南不斷更新,使傷后感染/膿毒癥的治愈率逐步提高,但“創(chuàng)傷-感染/膿毒癥”時(shí)間窗內(nèi)的預(yù)防干預(yù)措施面臨耐藥菌攀升、疫苗種類有限、免疫調(diào)節(jié)困難等瓶頸問題,導(dǎo)致傷后感染/膿毒癥的發(fā)生率居高不下[1]。筆者重點(diǎn)圍繞創(chuàng)傷后早期外科處理(清創(chuàng)、縫合、引流)、抗生素應(yīng)用、感染疫苗、免疫調(diào)節(jié)劑選擇及感染耐受調(diào)節(jié)劑研發(fā)五個(gè)方面進(jìn)行闡述。

1 早期外科處理

1.1早期清創(chuàng) 無論是戰(zhàn)時(shí)還是平時(shí),早期清創(chuàng)均能有效避免傷口感染,清創(chuàng)時(shí)機(jī)越早越好。清創(chuàng)時(shí)遵循4C原則:顏色(color)、韌性(consistency)、出血(capacity to bleed)、收縮性(contractility),判斷肌肉組織活性[2]、準(zhǔn)確識別壞死組織的清創(chuàng)界限,避免正常組織被過度清除。關(guān)于清創(chuàng)時(shí)限,既往認(rèn)為清創(chuàng)手術(shù)每延遲1h,重度感染風(fēng)險(xiǎn)增加3%[3]。因此,急診傷口清創(chuàng)越早越好,最晚不宜超過傷后6h,但近年來“6h清創(chuàng)理論”受到了新證據(jù)的挑戰(zhàn)。對開放性脛骨骨折患者的Meta分析發(fā)現(xiàn),延遲手術(shù)清創(chuàng)至傷后12h[4]、24h[5]均不會增加感染率和非愈合率。分析原因可能與下列因素有關(guān):(1)其他與感染和不愈合相關(guān)的因素掩蓋了早期清創(chuàng)的益處;(2)良好的清創(chuàng)質(zhì)量比清創(chuàng)時(shí)機(jī)更為重要;(3)可能與早期應(yīng)用抗生素相關(guān)。上述證據(jù)為初始清創(chuàng)的合理延遲提供了理論依據(jù),為延遲后送和后續(xù)治療提供了更好的時(shí)間窗。另外,開放性脛骨骨折是復(fù)雜的損傷,臨床結(jié)果取決于患者、損傷和手術(shù)等多種因素,上述研究僅針對該類型損傷,對于其他骨折或開放傷患者,是否能延遲清創(chuàng)時(shí)機(jī)仍需更多的臨床證據(jù)支持。

早期徹底沖洗傷口是清創(chuàng)的重要環(huán)節(jié),但需注意避免因沖洗導(dǎo)致繼發(fā)損傷,包括水腫、污染物顆粒沖到更深組織等。沖洗傷口一般采取斜向創(chuàng)面沖洗,對于穿刺傷等小而深的傷口,可適當(dāng)擴(kuò)創(chuàng)后沖洗。傷口污染越重越需要采用更高壓力沖洗,清潔傷口采用低壓沖洗(<3.44kPa),嚴(yán)重污染傷口采用中高壓清洗(>48.23kPa)[6]。沖洗液選擇方面,肥皂水、苯扎氯銨被推薦用于平時(shí)急診室的清創(chuàng)術(shù)中,但在戰(zhàn)時(shí)仍推薦使用生理鹽水或無菌水(短缺時(shí)可用飲用水或自來水代替),不推薦使用過氧化氫溶液和添加抗生素的液體進(jìn)行傷口沖洗。

1.2縫合 無論是平時(shí)還是戰(zhàn)時(shí),只要涉及到分級救治原則的傷口,清創(chuàng)后不應(yīng)立即Ⅰ期縫合。但是對于受傷時(shí)間短和污染輕的傷口可予以縫合,縫合后消毒皮膚,外加包扎,必要時(shí)固定制動(dòng)。對于有增加感染風(fēng)險(xiǎn)的局部和全身因素者(如污染和感染傷口、傷口長度>5cm、傷口位于四肢末端)、鈍性傷、大部分戰(zhàn)創(chuàng)傷等均延期縫合傷口[7]。待創(chuàng)面清潔、肉芽新鮮且無膿性分泌物、創(chuàng)緣無紅腫和壓痛,一般在清創(chuàng)后4～7d進(jìn)行Ⅱ期縫合。因傷口感染或錯(cuò)過延期縫合時(shí)機(jī)的,待感染控制后,創(chuàng)面清潔、肉芽組織健康時(shí),一般在清創(chuàng)后8～14d進(jìn)行Ⅱ期縫合[6]。

1.3負(fù)壓引流 負(fù)壓傷口治療(negative pressure wound therapy,NPWT)技術(shù)已被用于各種急性傷口和慢性創(chuàng)面。NPWT治療開放性骨折可顯著降低感染風(fēng)險(xiǎn),加速其創(chuàng)面愈合過程,并有助于減輕肢體損傷的嚴(yán)重程度,從而避免截肢[8],但未能改善皮瓣修復(fù)。然而,最近兩項(xiàng)隨機(jī)對照試驗(yàn)(randomized control test,RCT)[9-10]提示,與傳統(tǒng)敷料相比,NPWT 并未降低嚴(yán)重開放性下肢骨折患者手術(shù)部位感染和并發(fā)癥的發(fā)生率。因此,NPWT相對于傳統(tǒng)傷口敷料的優(yōu)勢仍有待證明。近年來,NPWT一個(gè)有希望的發(fā)展是增加局部傷口溶液的滴注和停留時(shí)間(negative pressure wound therapy with instillation and dwell time,NPWTi-d)。在急性傷口中,NPWTi-d可有效減少細(xì)菌生物負(fù)載,從而促進(jìn)傷口閉合、縮短治療時(shí)間和住院時(shí)間[11],但有必要進(jìn)行大型前瞻性隨機(jī)對照試驗(yàn),為NPWTi-d常規(guī)用于急性傷口的治療提供支撐。

2 抗生素應(yīng)用

2.1使用時(shí)機(jī) 創(chuàng)傷后預(yù)防性使用抗生素應(yīng)遵循“越早越好”的原則。早期(傷后3h內(nèi))使用抗生素可有效降低感染率,延遲使用會增加感染風(fēng)險(xiǎn),對開放性骨折患者延遲至2h后靜脈給予抗生素導(dǎo)致90d內(nèi)手術(shù)部位感染風(fēng)險(xiǎn)增加2.4倍[12],如果延遲>2.5h,則顯著增加深部感染的風(fēng)險(xiǎn)(OR值為5.6)[13]。

2.2種類選擇及療程 目前,抗生素濫用是臨床常見問題,也是導(dǎo)致細(xì)菌耐藥的重要原因。臨床醫(yī)師需根據(jù)循證醫(yī)學(xué)證據(jù)合理規(guī)范使用抗生素。針對不同創(chuàng)傷部位,結(jié)合當(dāng)?shù)亓餍胁W(xué)分析可能感染病原體的種類,應(yīng)盡可能選擇覆蓋上述病原體的抗生素。如嚴(yán)重創(chuàng)傷導(dǎo)致四肢開放性骨折時(shí),選擇抗生素時(shí)除考慮覆蓋革蘭陽性菌(金黃色葡萄球菌)外,還需覆蓋革蘭陰性菌(大腸桿菌、銅綠假單胞菌)[14],同時(shí)可根據(jù)覆蓋菌群的需要選擇第一代或第二代頭孢菌素。另外,對于腹部創(chuàng)傷患者,首選覆蓋需氧菌和厭氧菌的第二代頭孢菌素作為初始抗生素,第三代頭孢菌素作為替代選擇。無空腔臟器損傷患者,除首次預(yù)防性應(yīng)用抗生素外無需額外劑量的抗生素;伴空腔臟器損傷并在12h內(nèi)手術(shù)修復(fù)患者,抗生素使用時(shí)間不超過24h;伴空腔臟器損傷且未能在12h內(nèi)手術(shù)修復(fù)患者,抗生素使用時(shí)間應(yīng)限制在7d;伴空腔臟器損傷修復(fù)不完全或臨床體征持續(xù)存在患者,抗生素使用可超過7d[15]。對于創(chuàng)傷后患者預(yù)防性使用抗生素的時(shí)間建議不超過72h[16],更短的抗生素預(yù)防使用時(shí)間(24h)不會增加傷口感染風(fēng)險(xiǎn)[17]。

2.3劑量及調(diào)整 創(chuàng)傷患者無失血性休克及輸血時(shí),抗生素可選擇常規(guī)劑量抗生素(如頭孢噻肟鈉2g q8 iv;頭孢西丁鈉2g q6 iv;頭孢唑啉1～2g q8 iv;頭孢曲松鈉1g qd iv;克林霉素900mg q8 iv)[18]。失血性休克及輸血使創(chuàng)傷患者出現(xiàn)感染及膿毒癥的風(fēng)險(xiǎn)增加,該風(fēng)險(xiǎn)與患者輸血?jiǎng)┝空嚓P(guān)[19]?！禩he Eastern Association for the Surgery of Trauma,EAST》指南2012版[20]及《The Korean Society of Acute Care Surgery》2019版指南均建議每輸10單位血液制品后需再次給予抗生素預(yù)防感染,且抗生素劑量增加2～3倍并推薦阿米卡星為首選抗生素[21]。

3 感染疫苗

在抵御創(chuàng)傷感染的防控中,包括特異性與非特異性免疫調(diào)節(jié)兩類措施,針對病原體感染的疫苗是重要的特異性免疫調(diào)節(jié)措施。以戰(zhàn)傷感染為例,破傷風(fēng)、化膿性感染、氣性壞疽、侵襲性鏈球菌感染、壞死性筋膜炎是感染的主要類型,其中破傷風(fēng)梭菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、乙型溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌等是創(chuàng)傷感染常見的病原體,但目前僅有針對破傷風(fēng)的疫苗/抗血清作為特異性的免疫調(diào)節(jié)措施被應(yīng)用于臨床,其他疫苗的研發(fā)還僅處于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或臨床前階段。

梭狀芽胞桿菌是一種廣泛存在的革蘭氏陽性、桿狀、厭氧和產(chǎn)孢子的細(xì)菌,可引起肉毒中毒、破傷風(fēng)、腸毒血癥、氣性壞疽、壞死性腸炎。根據(jù)梭狀芽胞桿菌產(chǎn)生的4種主要毒素,各種各樣的滅活疫苗、梭菌類毒素疫苗、基因工程疫苗已開展了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究[22],但目前還沒有針對人類安全有效的產(chǎn)氣莢膜梭狀芽孢桿菌疫苗問世。納米疫苗、重組疫苗等新一代疫苗雖已被證明有效,但還存在純化、滅活、遞送等問題[23]。未來由產(chǎn)氣莢膜梭狀芽孢桿菌不同種屬組成的多價(jià)、多表位疫苗更具應(yīng)用前景。

乙型溶血性鏈球菌是革蘭氏陽性球菌,其致病性強(qiáng),可引起皮膚、皮下組織的化膿性炎癥、風(fēng)濕熱等。A組乙型溶血性鏈球菌會導(dǎo)致中毒性休克綜合征、壞死性筋膜炎、膿皮病和感染性關(guān)節(jié)炎等化膿性疾病,既往研究主要針對其主要毒力因子M蛋白進(jìn)行疫苗設(shè)計(jì),但由于乙型溶血性鏈球菌種類多、異質(zhì)性復(fù)雜、突變能力強(qiáng),所以基于M蛋白的疫苗研究策略持續(xù)了40多年卻未獲成功[24]。因此,需要調(diào)整策略,尋找引起化膿性侵襲性感染的毒力因子并針對其表位研發(fā)疫苗。一種基于250多個(gè)M蛋白毒株的多價(jià)疫苗已具備對多種毒株產(chǎn)生特異性免疫的能力。研究人員推測即使后續(xù)出現(xiàn)某些毒株的變異,這些表位存在于所有菌株中,該疫苗也依然有效,并且能達(dá)到一苗多用的效果[24]。一項(xiàng)RCT臨床研究[25]報(bào)道,采用自體滅活疫苗和多價(jià)細(xì)菌裂解物疫苗能有效減少乙型溶血性鏈球菌、肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌在上呼吸道鼻腔和咽部的定植和數(shù)量,但對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌無效。

目前面對預(yù)防創(chuàng)傷后感染疫苗種類十分局限的窘境,全球各國已在加緊研制針對常見感染病原體的單一疫苗,但從使用便捷性、功能多效性方面考慮,開展多重病原菌聯(lián)合疫苗的研制有望成為解決上述難題的良方。

4 免疫調(diào)節(jié)劑選擇

通過免疫調(diào)節(jié)劑逆轉(zhuǎn)創(chuàng)傷患者免疫功能紊亂也是預(yù)防傷后感染/膿毒癥的策略之一。學(xué)界在尋找非特異性免疫調(diào)控措施方面也進(jìn)行了大量探索,如應(yīng)用前列腺素、抗氧化劑、連續(xù)性靜脈血液濾過、抗L選擇素、抗凝血酶Ⅲ、他汀類藥物和皮質(zhì)醇等,但多數(shù)措施均未能達(dá)到改善創(chuàng)傷患者感染發(fā)生率的目的。經(jīng)臨床試驗(yàn)證實(shí),以下藥物可糾正機(jī)體免疫功能抑制狀態(tài),有效預(yù)防感染及膿毒癥。

4.1β-葡聚糖 β-葡聚糖通過刺激巨噬細(xì)胞和促進(jìn)腸道益生菌生長等方式發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。β-葡聚糖不僅能降低創(chuàng)傷患者院內(nèi)感染和呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎的發(fā)生率,也可降低其發(fā)生膿毒癥和感染相關(guān)的病死率[1],且近來發(fā)現(xiàn)其能調(diào)節(jié)腸道微生物群,改變脂質(zhì)和葡萄糖代謝[26]。最近一項(xiàng)納入40例嚴(yán)重創(chuàng)傷患者的臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示,口服β-葡聚糖組較對照組明顯降低序貫器官衰竭評分(sequential organ failure assessment,SOFA)、縮短呼吸機(jī)使用時(shí)間,但對ICU停留時(shí)間和病死率無顯著影響[27],該指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的原因可能是因?yàn)闃颖玖枯^少。筆者認(rèn)為β-葡聚糖已顯示出預(yù)防傷后感染/膿毒癥的潛力,有必要進(jìn)一步開展大規(guī)模臨床試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

4.2益生菌 創(chuàng)傷可以通過直接損傷腸道或者通過腦-腸軸、全身低灌注及炎癥反應(yīng)影響腸道,進(jìn)而引起腸道菌群失調(diào)。創(chuàng)傷后1h患者腸道菌群出現(xiàn)β-多樣性改變,并與患者住院時(shí)間、ICU停留時(shí)間、呼吸機(jī)使用天數(shù)、感染和急性呼吸窘迫綜合征發(fā)生率及病死率密切相關(guān)[28]。研究發(fā)現(xiàn),益生菌作為調(diào)節(jié)腸道菌群藥物,可調(diào)節(jié)創(chuàng)傷患者免疫功能,降低創(chuàng)傷患者膿毒癥及呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎的發(fā)病率,減少ICU停留時(shí)間和住院時(shí)間[29]。

4.3雌激素 既往臨床研究發(fā)現(xiàn),在嚴(yán)重創(chuàng)傷患者中,女性患者較男性患者具有更高的生存率及更少的并發(fā)癥,這種性別導(dǎo)致的差異在兒童和≥65歲的個(gè)體中消失[30],提示激素差異在嚴(yán)重創(chuàng)傷患者預(yù)后中起到重要作用。一項(xiàng)納入40例男性嚴(yán)重創(chuàng)傷失血性休克患者的雙盲RCT發(fā)現(xiàn),雌激素可下調(diào)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、單核細(xì)胞比率以及患者血清中炎癥因子腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素-6、白細(xì)胞介素-10含量,進(jìn)而降低膿毒癥的發(fā)病率及病死率[31]。上述研究表明雌激素對機(jī)體免疫功能和炎癥反應(yīng)具有調(diào)節(jié)作用,能夠有效預(yù)防創(chuàng)傷患者出現(xiàn)感染及膿毒癥。但對于創(chuàng)傷后的男性患者,需謹(jǐn)慎應(yīng)用雌激素并全面考慮倫理問題及其不良反應(yīng)。

4.4谷氨酰胺 谷氨酰胺可由葡萄糖轉(zhuǎn)化而來,是人體非必需氨基酸。谷氨酰胺具有促進(jìn)腸道功能及免疫調(diào)節(jié)功能。燒傷患者中,與對照組相比谷氨酰胺可有效降低能量消耗、血清兒茶酚胺、胰高血糖素和乳酸水平,減少肺部感染及膿毒癥發(fā)病率,縮短患者住院時(shí)間及降低病死率[32]。因此,降谷氨酰胺可作為燒傷患者早期積極干預(yù)措施。

5 感染耐受調(diào)節(jié)劑研發(fā)

目前,重癥創(chuàng)傷患者往往面臨耐藥菌感染而應(yīng)用抗生素?zé)o效、疫苗-變異-新疫苗-再變異、重建免疫功能卻時(shí)常失敗的嚴(yán)峻形勢。部分免疫調(diào)節(jié)措施雖顯示出一定潛力,但是在大規(guī)模RCT研究中還未證實(shí)其確切臨床療效,因而未能列入指南。因此,尋求獨(dú)立于抗生素、免疫調(diào)節(jié)劑之外的調(diào)節(jié)策略可為創(chuàng)傷后感染/膿毒癥防治提供全新的路徑。增強(qiáng)機(jī)體抗感染耐受策略被認(rèn)為是輔助創(chuàng)傷后感染/膿毒癥預(yù)防和治療充滿希望的新途徑。大量證據(jù)表明,宿主針對病原體的抗感染應(yīng)答除了“抵抗(resistance)”機(jī)制(受免疫應(yīng)答驅(qū)動(dòng),以殺滅清除病原體為目的)以外,還可通過“耐受(tolerance)”機(jī)制[以減緩宿主因病原體或(和)免疫應(yīng)答所致的病理性損害為目的]來維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài)[33]。兩者均具有進(jìn)化保守性,通過截然不同的作用機(jī)制發(fā)揮抗感染協(xié)同效應(yīng)。

組織損害控制(tissue damage control)如抗應(yīng)激、抗氧化、抗損傷應(yīng)答是宿主發(fā)揮感染耐受的核心保護(hù)機(jī)制[33],迄今發(fā)現(xiàn)的具有“正性”調(diào)控作用的耐受分子包括:肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞中的鐵蛋白重鏈、肺臟中自噬相關(guān)蛋白7、白色脂肪組織中胰島素樣生長因子、脾臟樹突狀細(xì)胞中芳香烴受體、巨噬細(xì)胞Nrf2等。上述分子均可在不影響病原體負(fù)載的情況下,通過不同的調(diào)控機(jī)制緩解靶器官損害,提高模型動(dòng)物的生存率并改善感染預(yù)后。為了探尋全新的感染耐受分子,本團(tuán)隊(duì)利用抗感染耐受小鼠模型并結(jié)合多組學(xué)研究手段,已發(fā)現(xiàn)包括LncRNA AW112010、CYP1A1在內(nèi)的11個(gè)潛在的感染耐受分子靶標(biāo),進(jìn)而挖掘的“感染耐受劑”有望成為繼抗生素、免疫增強(qiáng)劑之后的新型抗感染藥物,可以同時(shí)解決臨床上創(chuàng)傷患者耐藥菌感染和免疫功能重建困難這兩大難題。

盡管有學(xué)者提出應(yīng)將感染耐受策略用于膿毒癥的防治,但迄今未見感染耐受調(diào)節(jié)劑研制成功并應(yīng)用于創(chuàng)傷患者的臨床研究文獻(xiàn)報(bào)道。四環(huán)素類抗生素(如多西環(huán)素)通過影響線粒體電子傳遞鏈和抑制線粒體蛋白質(zhì)合成,能預(yù)防小鼠膿毒癥的發(fā)生,且該作用與其抗菌活性無關(guān)[34]。鞘氨醇1-磷酸鹽作為細(xì)胞內(nèi)外信使,參與了宿主-病原體相互作用和感染耐受[35]。本團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道了小分子化合物-胍丁胺可通過活化巨噬細(xì)胞的Nrf2(感染耐受“正性”調(diào)控分子)驅(qū)動(dòng)的抗氧化活性、抑制NF-κB介導(dǎo)的炎癥反應(yīng),進(jìn)而對膿毒癥動(dòng)物模型的器官功能損害和死亡具有保護(hù)效應(yīng)[36]。上述化合物均有望被開發(fā)成為增強(qiáng)機(jī)體感染耐受能力的新型耐受調(diào)節(jié)劑。

6 展望

毋庸置疑,“預(yù)防膿毒癥”比“治療膿毒癥”更具有臨床價(jià)值,而“創(chuàng)傷-感染/膿毒癥”的時(shí)間窗則為創(chuàng)傷后感染/膿毒癥的預(yù)防提供了極其寶貴的機(jī)會。鑒于創(chuàng)傷后膿毒癥發(fā)生率及病死率居高不下的嚴(yán)峻形勢,筆者認(rèn)為早期規(guī)范的外科處理、合理使用抗生素、感染疫苗、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能是預(yù)防傷后感染重要的手段。同時(shí),基于增強(qiáng)機(jī)體抗感染耐受能力挖掘新型感染耐受調(diào)節(jié)劑,可為未來傷后感染/膿毒癥的防治提供全新的途徑。上述措施的綜合應(yīng)用將有望降低創(chuàng)傷后感染/膿毒癥發(fā)病率,進(jìn)而提升創(chuàng)傷救治的整體水平。

作者貢獻(xiàn)聲明：朱俊宇:資料收集、論文撰寫;梁華平:論文指導(dǎo)和修改