Understanding andmanaging wound biofilm
随着人们对伤口微环境的深入研究，我们对于延迟伤口愈合的因素的理解也在不断加深。研究证明生物膜（Biofilm）存在于大部分慢性伤口中。生物膜的致病机理是众多研究的课题，目前的证据表明生物膜能延迟伤口愈合，会导致细胞外基质降解。但关于生物膜仍然有很多争议。如果我们接受上述事实，临床医生需要了解如何识别并有效管理生物膜。本文介绍了国际伤口感染协会对于生物膜的理解和管理的建议。
1. 正确理解术语，以便从研究文献和指南文件获得正确信息
生物膜的基本概念是细菌被包裹在蛋白和多糖中，形成的一层又厚又粘的屏障，对细菌微生物起到保护作用。对于生物膜更详细的解释是：被细胞外多聚糖复合物（Glycocalyx）包裹保护的复杂的微生物群落。Glycocalyx（蛋白多糖复合物）由蛋白质、多聚糖和细胞外DNA等组成。蛋白和多糖组成的复合物可以保护微生物不受宿主免疫系统伤害，也可以抵御局部和全身应用的抗菌制剂。普通的伤口培养方法无法检测到生物膜中存在的微生物。
下面的这些术语对于理解关于生物膜的讨论非常重要。这些术语的定义都是在伤口管理的背景下给出的。
- Planktonic bacteria（浮游细菌）：没有附着在伤口表面，可以自由移动的细菌。这些细菌对于全身和局部抗生素敏感，可以用普通的培养方法进行检测。
- Quorum sensing（群体感应）：细菌相互之间保持沟通的能力，通过释放、感应和应答信号分子完成。这一能力使细菌获得了类似多细胞生物的行为特征，通过形成生物膜而增强自身防御能力和毒性。
- Persistr bacteria (耐药株细菌)：休眠细菌（低代谢或停止代谢状态），对抗生素治疗不敏感。
2. 识别（Identification）生物膜：发现生物膜是一个复杂而专业的任务
2008年之后特殊显微技术的应用，使得一些研究团体证实60%至90%的慢性伤口存在生物膜。目前检测生物膜的可靠的方法包括先进的显微影像技术和特殊的培养技术。微生物学家和研究人员采用了几种显微影像技术来识别生物膜的典型结构特征，包括荧光显微镜、共聚焦激光扫描显微镜、扫描电镜和光学显微镜等［Figure1］。
标准的临床微生物培养方法仅能检测到浮游细菌，检测生物膜里的细菌必须要采用特殊的培养方法。典型的方法是先将样本置于抗菌液体24小时，将所有的浮游细菌快速杀死，然后用超声波将生物膜打散，将其置于琼脂板进行定量培养。
对于临床医生是否可以根据临床征象判断伤口是否存在生物膜存在很大的争议。
Table1总结了表明生物膜存在的关键因素。总体来说，以下临床迹象表明了生物膜存在的可能性：
- 抗生素治疗失败
- 感染期超过30天
- 肉芽组织脆弱
- 伤口表面有很容易去除的胶状物，且去除后很快又积聚
Figure1：显微镜下的绿脓杆菌。A是用扫描电镜显示的生物膜中的杆菌的轮廓；B是共聚焦激光扫描显微镜下的浮游绿脓杆菌；C是共聚焦显微镜下的生物膜。
3. 生物膜形成的风险因素：识别高危患者和伤口
尽管针对生物膜相关危险因素的信息很匮乏，但人们认为很多延迟伤口愈合的因素亦会增加生物膜形成的风险。
我们现在知道很多疾病是生物膜形成的结果，例如囊性纤维化（cystic fibrosis）、牙周炎（periodontitis）、心内膜炎（endocarditis）、肾结石、扁桃体炎（tonsillitis）、骨髓炎（osteomyelitis）和持续性中耳炎（otitis media）等等。生物膜的形成也与移植物和假体的使用有关，例如尿管留置、人工心脏瓣膜、关节置换和隐形眼镜等。
危险因素包括：免疫低下、灌注减少、异物、高血糖、白细胞功能障碍、组织坏死、水肿、营养不良、反复损伤、高湿度。其它可能的因素还包括糖尿病、溃疡病程超过1个月、伤口尺寸（>100px2）、性别和抗生素使用史。
4. 清洗（cleansing）：从伤口去除失活组织的第一步
Rodeheaver和Ratliff给伤口清洗的定义如下：去除伤口表面污染物、细菌和伤口里及周围皮肤的旧敷料残余物。这一定义很好地反映了去除旧敷料、伤口坏死组织和周围皮肤照护的重要性。伤口清创的好处显而易见，但问题是如何选择合适的时机、方法和工具。
有国际共识认为对于感染的慢性伤口，每次换药时都要进行清洗。其它表明需要清洗的信号包括明显的污染物、坏死组织碎片、异物、渗液过多、腐肉和失活组织等。
清洗的方法有很多。用压力为4-15psi的水冲洗安全有效。无论选择什么液体进行伤口清洗，它必须无毒、低致敏、容易得到、经济和易用。经常使用的清洗液体包括：无菌生理盐水、无菌水、饮用自来水和液体抗菌剂等。有研究显示用饮用自来水清洁伤口可以减少浮游细菌；其它研究则显示生理盐水和自来水对于生物膜的管理无效。
当伤口疑似感染时，推荐使用具有表面活性剂、杀菌剂或抗微生物活性物质的液体。对于杀菌剂在生物膜治疗中的有效性需要进一步研究，然而常用的杀菌剂有：含表面活性剂的PHMB、聚维酮碘。医生必须要对每种液体的毒性充分了解，根据患者的情况选择合适的浓度。
5. 清创：去除生物膜常需要采用机械方法
清创是指去除伤口里的所有失活组织和异物，包括残留的敷料。伤口床准备和TIME原则（Tissue management、Inflammation、Moisture balance、Edges of wound）作为伤口管理的基本原则被使用10年，生物膜的管理也遵循相同的原则［Figure2］。
Figure2:伤口生物膜管理原则
外科清创被认为是预防和控制生物膜最有效的方法。研究发现清创后的24-48小时生物膜对于抗菌治疗更敏感，因此专家建议采用顺序清创去除成熟的生物膜，辅以局部抗菌剂解决残留的未成熟和更敏感的生物膜。
6. 局部抗菌剂
针对局部抗菌剂对生物膜中细菌的作用和杀菌效果，有体外研究也有在猪皮肤模型上的研究。银离子和碘敷料均被显示可以杀死生物膜细菌。有研究显示几种银离子敷料可以减少菌落形成，然而卡迪姆碘可以杀灭成熟生物膜中的所有葡萄球菌。虽然抗菌敷料对于生物膜中细菌的作用差异性较大，但它们对于浮游细菌的作用是确切的。针对生物膜的伤口管理的最佳策略是“Clean and cover”，即通过有效清创破坏生物膜，然后使用抗菌敷料杀灭浮游细菌以减少生物膜的再形成。
7. 湿度管理
研究显示湿度过大是生物膜形成的风险因素。TIME原则表明了用合适敷料进行湿度管理的需要。过多的伤口渗液可能有下列原因：炎症/感染、静脉功能不全、压力治疗不彻底、周围性水肿的全身性原因恶化（例如慢性心衰、肾衰、肝脏衰竭）、淋巴水肿。
渗液过多的潜在原因必须要解决，选择合适的吸收性敷料和敷料更换频率，防止浸渍。
8. 拭子培养的结果常常没有说服力；
一些临床医师会根据临床症状做出存在生物膜的推断，有些医师会选择进行伤口培养。但是伤口拭子培养的结果可能具有误导性，因为临床微生物实验室使用的方法多适合检测浮游细菌或并不适合厌氧菌培养，采样技术也可能无法捕捉到生物膜里的细菌。结果常常是阴性或不具说服力。人们迫切需要能够快速检测生物膜的方法。
9. 了解生物膜对患者和他们的伤口意味着什么
生物膜就像一个屏障，保护着里面的细菌。生物膜的细菌会降低代谢率，使它们变得对抗生素不敏感。生物膜可以释放刺激抗体产生的抗原，但这些抗体却无法杀死被生物膜保护的细菌，却对周围组织造成了损伤。
因此生物膜有很强的致炎性，持续向伤口表面释放细菌，激发免疫反应，造成组织损伤，维持慢性炎症反应。
10.不断更新自己关于生物膜的知识，这个领域在激发着人们的创新
伤口专家们已经深信生物膜在慢性难愈伤口中发挥着重要作用。即使潜在原因得到了控制（例如糖尿病足脚底溃疡治疗中的减压或下肢静脉溃疡中用压力治疗来控制水肿），很多伤口仍然难以愈合，且展现出反复的感染迹象，生物膜在其中或许发挥了作用。未来针对生物膜的创新可能有：
－ 床边快速检测生物膜的检测方法
－ 对清创破坏生物膜的战略的更清晰的理解
－ 含有可以破坏生物膜活性物质的敷料
－ 可以破坏群体感应而阻止生物膜形成的治疗方法。
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