嚴(yán)重?zé)齻缙趧?chuàng)面下抗生素屏障的形成與臨床意義

榮新洲 王 震

（廣州醫(yī)科大學(xué)附屬廣州市第一人民醫(yī)院燒傷科，廣東 廣州 510180 ）

我們曾救治一位傷后5 h來院的97%TBSAⅢ度燒傷患者，經(jīng)早期全力搶救，安全渡過休克期，采用亞胺培南與阿米卡星聯(lián)合抗感染，5 d后因故改抗生素為青霉素聯(lián)合阿米卡星，最后單用青霉素治療，而整個(gè)治療過程中患者沒有出現(xiàn)明顯感染和膿毒癥。這提示嚴(yán)重?zé)齻颊咴缙?、短程使用高效廣譜抗生素可以達(dá)到較長時(shí)間的全身抗感染效果[1]。后來我們通過17例嚴(yán)重?zé)齻颊叩呐R床觀察，證實(shí)了這一措施的有效性[2-3]。對其療效機(jī)制，我們提出假設(shè)：嚴(yán)重?zé)齻缙趹?yīng)用的抗生素隨著體液滲出，進(jìn)入第三間隙（the third space）并不斷蓄積，起到屏障作用。為證實(shí)上述假設(shè)，需要以下證據(jù)：燒傷后應(yīng)用抗生素治療，其痂下水腫液中含有大量抗生素成分；抗生素滲出、滲入特點(diǎn)與傷后時(shí)間有關(guān)；隨著體液的重吸收，抗生素也會返釋到全身。為此，我們對燒傷動物模型和燒傷患者的抗生素藥代動力學(xué)進(jìn)行了觀察，旨在獲得上述證據(jù)。

1 資料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)研究

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動物與試劑 普通級成年雄性新西蘭兔70只，體重（2.8±0.3）kg，廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心［許可證：SCXK（粵）2008-0002］提供。TDx免疫分析儀、阿米卡星試劑盒及其相關(guān)試劑均為美國Abbutt公司生產(chǎn)。人血白蛋白靜脈輸注溶液為德國杰特貝林公司生產(chǎn)。人血清白蛋白酶聯(lián)免疫吸附測定試劑盒購自武漢中美科技有限公司。

1.1.2 燒傷動物模型的復(fù)制 新西蘭兔禁食12 h，背部脫毛，戊巴比妥麻醉，備皮區(qū)置于92 ℃熱水中18 s，造成特定面積Ⅲ度燙傷，燙傷深度經(jīng)病理切片證實(shí)。燙傷體表面積按公式計(jì)算：S=K×W。其中S為體表面積，K為常數(shù)，W為體重。燙傷后按Parkland公式腹腔注射乳酸鈉林格液抗休克。如需留取痂下水腫液，則在擬燒傷部位切長約0.5 cm切口至筋膜層，沿軀體橫軸方向鈍性分離成6.0 c m×2.5 cm的腔隙，放入合適形狀的輸血器濾網(wǎng)，引流口朝下。

1.1.3 痂下水腫液中亞胺培南濃度測定 16只新西蘭兔隨機(jī)分為2組（n=8）。燒傷組制備30%TBSAⅢ度燙傷模型，傷后立即由耳緣靜脈滴注100 mg亞胺培南，20 min內(nèi)滴注完畢；對照組只置入引流裝置，不燙傷，術(shù)后立即以相同方法給予亞胺培南。于亞胺培南滴注結(jié)束后1、2、4、6、8、12、16 h收集痂下水腫液。兩組均于抗生素滴注結(jié)束后即刻（0 h）及0.25、0.5、1、2、4、6、8 h于對側(cè)耳緣靜脈取血2 ml，離心取血漿，用微生物瓊脂打孔擴(kuò)散法[4]測定亞胺培南：將含枯草芽孢桿菌的平皿用孔徑3 mm的無菌打孔器在培養(yǎng)基上均勻?qū)ΨQ打孔，每平皿2孔，邊距2.2 cm，孔間距4.4 cm。每孔加樣20 μl，37 ℃孵育16 h，觀察抑菌圈大小。

1.1.4 人血白蛋白在動物血中濃度的測定 家兔54只，隨機(jī)分為小面積燒傷組（8% TBSA Ⅲ度，17只）、大面積燒傷組（40% TBSA Ⅲ度，20只）和對照組（17只，除不予燙傷外其余處理與另兩組相同）。以人血白蛋白作為示蹤劑，傷后立即痂下注射人血白蛋白5 ml，注射后2、4、8、16、24、48、72、96、120 h取靜脈血，雙抗體夾心法檢測血漿中人血白蛋白濃度。

1.2 臨床研究

1.2.1 燒傷患者痂下水腫液和血液中阿米卡星濃度及患者水腫量、藥貯量測定 10例燒傷患者中男6例，女4例；年齡（33.42±7.85）歲； 體 重（63.75±6.34）kg； 燒 傷 面 積（56.21±15.78）%TBSA；傷后2～4 h入院，入院時(shí)肝腎功能基本正常，既往無阿米卡星用藥史。患者于傷后3 h內(nèi)靜脈滴注阿米卡星400 mg，1 h內(nèi)滴完，給藥結(jié)束后1、2、4、8、16、24、48、96、144 h于腹股溝處取水腫液0.5 ml，同時(shí)取靜脈血1.5 ml。水腫液和血液于4 ℃ 4 000 r/min離心10 min，取上清，–80℃保存；檢測時(shí)解凍，以TDx 免疫分析儀檢測阿米卡星濃度。利用稱重床（Vaneom, Icm5000）測量患者體重，計(jì)算水腫量和藥貯量：水腫量=測量時(shí)體重–入院時(shí)體重，藥貯量=痂下水腫液阿米卡星濃度×水腫量。

1.2.2 燒傷患者阿米卡星進(jìn)入創(chuàng)面的速度與時(shí)間特點(diǎn)的觀察 燒傷患者20例,男13例，女7例;年齡（31.4±9.13）歲 ; 體重（59.2±7.08）kg;燒傷面積（52.1±21.36）%TBSA，入院時(shí)肝、腎功能正常，無阿米卡星用藥史，常規(guī)創(chuàng)面處理及抗休克治療?；颊呔炇鹬橥鈺⒒颊叻譃?組（每組5例）：A組（傷后3～4 h用藥），B組（傷后10 h用藥），C組（傷后20 h用藥），D組（傷后30 h用藥）。各組于相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)靜脈滴注阿米卡星400 mg，30 min內(nèi)滴完。分別于用藥結(jié)束后 0.25、0.5、1、2、3、4、5、6、7 h抽取2 ml水皰液，4 000 r/min離心10 min，取血清及水皰液上清，–80℃保存。使用TDx免疫分析儀測定阿米卡星含量。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行處理，計(jì)數(shù)資料以率表示，行χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料以±s表示，行t檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。將亞胺培南、阿米卡星和人血白蛋白濃度用3P97實(shí)用藥代動力學(xué)計(jì)算程序（中國藥理學(xué)會數(shù)學(xué)藥理專業(yè)委員會編制）擬合藥代動力學(xué)模型求算參數(shù)，采用F分析、r2及AIC分析[4-6]。

2 結(jié) 果

2.1 嚴(yán)重?zé)齻缙跓齻彝灭柘滤[液中抗生素的含量 靜脈給藥結(jié)束后1 h燒傷動物痂下水腫液中可測到亞胺培南，峰濃度（8.99±1.10）μg/ml，隨后濃度逐漸下降，維持6～8 h（圖1）。痂下水腫液中亞胺培南的消除相半衰期（T1/2β）延長，是燒傷組和對照組血漿中T1/2β的1.67倍和2.26倍（圖2，表1）。燒傷組亞胺培南曲線下面積（AUC）顯著大于對照組，而血漿清除率（CLs）卻明顯小于對照組（表2），說明燒傷組痂下水腫液中抗生素蓄積較對照組多，而對抗生素的清除能力則不及對照組。

圖1 燒傷家兔痂下水腫液中亞胺培南濃度變化

圖2 燒傷組和對照組家兔血漿亞胺培南濃度的變化

2.2 嚴(yán)重?zé)齻缙诨颊唣柘滤[液中抗生素的含量 患者靜脈滴注阿米卡星1 h即能在痂下水腫液中測出其含量，并且達(dá)峰值［(30.23±2.75)μg/ml］，隨后逐漸下降（圖3）。隨著燒傷后時(shí)間的推移，患者痂下水腫液逐漸增加（圖4），水腫液中阿米卡星的貯存量也不斷增多，在達(dá)到峰值后有所下降并維持在一定水平（圖5）。藥代動力學(xué)計(jì)算結(jié)果顯示：阿米卡星在痂下水腫液中半衰期［（80.04±9.52）h］比正常健康者血清中半衰期（2～2.5 h）延長約28.20～44.78倍。

表2 兩組家兔血漿中亞胺培南藥代動力學(xué)參數(shù)的比較（ ±s）

圖3 嚴(yán)重?zé)齻缙谟盟幓颊哐獫{中阿米卡星濃度變化

圖4 嚴(yán)重?zé)齻颊咚[液重量變化

圖5 嚴(yán)重?zé)齻缙谟盟幓颊咚[液中阿米卡星藥貯量變化

2.3 嚴(yán)重?zé)齻颊咚捯褐邪⒚卓ㄐ菨B入的時(shí)間特點(diǎn) 于燒傷后3～4 h內(nèi)給予阿米卡星，15 min即可在患者的水皰液中測出其含量，1 h藥物濃度達(dá)峰值［（12.53±1.76）μg/ml］；燒傷后10 h給藥組阿米卡星的達(dá)峰時(shí)間為2 h，峰濃度是（9.56±1.13）μg/ml；燒傷后20 h和30 h用藥，阿米卡星峰濃度顯著降低，低于同時(shí)相的A、B組（圖6）。隨著用藥時(shí)間的延后，曲線下面積（AUC）逐漸減小，而血漿清除率（CLs）則逐漸增加，即阿米卡星蓄積越來越少，而清除越來越快（表3）。

圖6 傷后不同時(shí)間使用阿米卡星的燒傷患者水皰液中阿米卡星濃度變化

2.4 家兔燙傷早期痂下水腫液中的人血白蛋白的入血結(jié)果 痂下注射人血白蛋白2 h后可在血漿中檢測到其含量。小面積燒傷組與大面積燒傷組比較，血漿中示蹤白蛋白分布相半衰期（T1/2α）由4.027/h減少到1.733/h，曲線下面積（AUC）由22 336.38 μg·h-1·ml-1增加到 88 814.84 μg·h-1·ml-1（表4，圖7）?？梢姛齻麄樵街兀柘滤[液中白蛋白的重吸收就越快，痂下水腫液中白蛋白的潴留量就越大。

表3 傷后不同時(shí)間使用阿米卡星的大面積燒傷患者水皰液中阿米卡星的藥代動力學(xué)參數(shù)

表 4 人血白蛋白在燒傷后家兔體內(nèi)的藥代動力學(xué)參數(shù)變化

圖7 燒傷后家兔痂下水腫液中注入白蛋白后其血漿濃度的變化

3 討 論

當(dāng)機(jī)體受到感染性或非感染性損傷而造成毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞損害、毛細(xì)血管通透性增加時(shí)，不僅會在損傷區(qū)域出現(xiàn)局部的炎性滲出反應(yīng)，在重癥時(shí)全身毛細(xì)血管床都有滲出，大量血漿漏入間質(zhì)液[8]。細(xì)胞外液的移位就是第三間隙效應(yīng)或稱液體扣押(sequestration)。液體“扣押”的部位即為第三間隙。嚴(yán)重?zé)齻颊咴缙趹?yīng)用的抗生素，部分被潴留在以痂下水腫液為代表的異常的第三間隙中，形成抗生素屏障。這些來自于靜脈輸入、不斷蓄積在環(huán)繞創(chuàng)面的痂下水腫液中的高效抗生素，能有效地抗擊病原微生物的侵襲、損害，起到屏障作用，稱為創(chuàng)面下的抗生素屏障[9-11]。

與血漿相比，作為第三間隙的痂下水腫液具有流動性小，各種因子 (抗體、補(bǔ)體、活性酶等）和炎癥細(xì)胞少，溫度相對較低等特點(diǎn)[12]。因此抗生素在體液滲出期進(jìn)入其中并蓄積貯存，因?yàn)榻到庖蛩厣?，半衰期延長，成為一種較長時(shí)間抵御外來微生物侵襲的屏障。它既能消除已經(jīng)侵入的微生物，又可向表層播散主動抗菌，還可能通過回吸收來實(shí)現(xiàn)全身抗菌作用。此屏障建立的過程中抗生素發(fā)揮作用的可能途徑有：①早期全身應(yīng)用高效廣譜抗生素對血流中細(xì)菌的短期迅速清除與抑制。②痂下水腫液中抗生素蓄積，創(chuàng)面下抗生素屏障形成的長效作用。本研究提示燒傷家兔早期應(yīng)用抗生素后痂下水腫液很快（給藥完畢后1 h）達(dá)到峰值，且其半衰期較其在燒傷組和正常組血漿中的半衰期明顯延長；這一現(xiàn)象也存在于燒傷患者中。③抗生素后效應(yīng)。④燒傷重吸收期痂下水腫液中蓄積的抗生素持續(xù)向血液返釋。有現(xiàn)象表明，小分子物質(zhì)碳酸氫鈉可自由通過血管屏障被重吸收[13]。

本研究結(jié)果證實(shí)，嚴(yán)重?zé)齻彝脩?yīng)用亞胺培南與嚴(yán)重?zé)齻颊邌蝿?yīng)用阿米卡星均能迅速使痂下水腫液和血漿中的抗生素濃度達(dá)到峰濃度，在痂下水腫液中積聚并維持較高濃度；燒傷后早期應(yīng)用阿米卡星（傷后10 h以內(nèi)），創(chuàng)面滲出液中阿米卡星濃度高于常見致病菌的最低抑菌濃度（MIC），包括綠膿桿菌（MIC50＝4.2 μg/ml），而用藥時(shí)間若為傷后20 h以后，創(chuàng)面滲出液中藥物濃度明顯降低?？梢娍股卦皆鐟?yīng)用，創(chuàng)面滲出液、水皰液中藥物濃度就越高，越有利于在創(chuàng)面基底和創(chuàng)周形成有效的抗生素屏障。燒傷家兔痂下注射示蹤白蛋白的藥代動力學(xué)分析表明：隨著實(shí)驗(yàn)動物燒傷面積的增大，白蛋白一類大分子物質(zhì)重吸收速度加快、重吸收量增加，可見在燒傷等損傷因素作用下，早期通過血管屏障潴留在痂下水腫液等第三間隙液中的大分子在病程中后期可被回吸收。在一定范圍內(nèi)，傷情越重，吸收越早，吸收的速度與數(shù)量會越大。

抗生素在嚴(yán)重?zé)齻蟮脑缙谑褂靡褳榇蠹宜邮躘14-16]。本研究提示抗生素應(yīng)用得越早，創(chuàng)面滲出液中藥物濃度就越高。建議抗生素的預(yù)防性使用應(yīng)盡可能在時(shí)間上靠前（傷后3～4 h）。在現(xiàn)有條件下，燒傷患者入院救治的途經(jīng)時(shí)間較過去大為縮短，因而在傷后4 h內(nèi)用上抗生素是可能的，并且此時(shí)創(chuàng)面下抗生素聚集速度快、濃度高。由于抗生素在在體液回收期能隨之返流血中，其發(fā)揮抗感染效應(yīng)的時(shí)間就會更長，從而成為嚴(yán)重?zé)齻髲V譜高效抗生素“早期短程”使用的理論依據(jù)。

嚴(yán)重?zé)齻缙诖罅康奈镔|(zhì)蓄積在以痂下水腫液為代表的第三間隙，體液回收期開始后這些物質(zhì)能夠被重吸收。潴留在痂下水腫液中的大量抗生素形成了抗生素屏障，它不僅作用于局部，還可影響全身，所以臨床工作中可以充分利用這種“屏障”，盡可能在燒傷后第一時(shí)間給予患者足量的廣譜高效抗生素，而回吸收期在患者無明顯感染證據(jù)的情況下盡量少用或者不用抗生素。

綜上所述，了解和認(rèn)識第三間隙的潴留和返釋現(xiàn)象有著重要的意義。首先，大量的痂下水腫液雖然是機(jī)體變化的一種負(fù)擔(dān)，但貯存其中的大量抗生素將對抵抗感染起到積極作用；其次，了解抗生素屏障的特點(diǎn)有利于指導(dǎo)嚴(yán)重?zé)齻罂股仡A(yù)防使用原則，如廣譜高效抗生素的早期短程使用；再者，了解抗生素屏障的特點(diǎn)有利于把握好抗生素的應(yīng)用時(shí)機(jī)與時(shí)限；最后，根據(jù)抗生素的屏障作用，我們可以減少用藥量，減輕經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，避免不必要的藥物性損害。

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