醫學植入物相關感染診斷、預防和治療新技術

徐勝勇(綜述)，于學忠(審校)

(中國醫學科學院 中國協和醫學院 北京協和醫院急診科，北京 100730)

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醫學植入物相關感染診斷、預防和治療新技術

徐勝勇(綜述)，于學忠※(審校)

(中國醫學科學院 中國協和醫學院 北京協和醫院急診科，北京 100730)

摘要：醫學植入物的應用隨著醫學的發展而發展，植入物相關感染的發生也在院內獲得性感染中占據重要地位。細菌黏附在植入物表面形成生物膜，生物膜下的細菌即為生物膜細菌。生物膜細菌有著獨特的生物學特性，具有極強的抗生素抵抗性，是醫學植入物感染最重要的致病機制。預防生物膜的形成、加速生物膜的降解、殺滅生物膜細菌是預防和治療植入物感染的研究重點。

關鍵詞：醫學植入物；生物膜；診斷；預防；治療

隨著現代醫學的發展，越來越多的醫學植入物被廣泛應用，已經成為臨床上不可替代的救治手段，而植入物相關的感染問題也越來越得到人們的重視。有統計表明，住院患者中至少30%接受了血管內置管操作，至少10%進行了導尿操作，而植入物感染更是占到了院內獲得性感染的45%[1]。醫學植入物感染具有對宿主免疫機制和抗生素極強的抵抗性，大大增加了臨床花費，甚至有時不得不取出植入物直接導致治療失敗?，F對醫學植入物相關感染在預防、診斷和治療中的新技術進行綜述。

1醫學植入物感染的機制

1.1感染源醫學植入操作破壞了皮膚固有屏障，局部皮膚細菌黏附到植入物表面，并沿著外表面生長定植，隨血流播散。如果植入的是血管內導管，在導管接頭被污染后，細菌會沿著導管內壁生長定植并進入血流；如果通過植入導管輸入的液體被細菌污染了，細菌則直接在導管上定植生長。植入物感染還可能是由身體其他部位的感染隨著血液循環到達植入物處生長定植而引起的。上述皮膚、導管和血源性感染是植入物感染最常見的3種感染來源。

1.2易患因素醫學植入物的材料特性、植入物部位、留置時間等都會影響感染的發生。如鈦合金的骨科材料比不銹鋼所引起的感染率低，聚氨酯導管比聚氯乙烯導管發生感染的危險??；植入在清潔、易護理部位比在易污染部位的感染概率??；植入物留置時間越長，感染概率越大；有皮下隧道的導管比沒有皮下隧道的導管感染概率小。此外，患者年齡、基礎疾病、免疫功能狀態、局部皮膚因素等都可以影響植入物感染的發生。而且，某些病原微生物較其他微生物更易黏附到植入物表面，更能產生抵抗宿主免疫和抗生素的破壞作用，如表皮葡萄球菌能產生黏附素，介導細菌黏附形成生物膜，引起植入物感染。除上述因素外，醫務人員不嚴格執行無菌操作、技術不熟練等都可以增加感染的發生。

1.3致病機制

1.3.1黏附細菌黏附[2]是植入物感染的始動因素，大致可分為兩期：一期是細菌與植入物接觸的最初1~2 h，由電荷相互作用、范德華力、氫鍵、離子鍵等非特異性力量所維系，過程可逆；二期是2~3 h后，由聚多糖和黏附素作為介導，在細菌與材料之間形成特異性的分子橋聯而定植的過程，不可逆。

1.3.2生物膜和生物膜細菌細菌生物膜[3]是細菌黏附定植在體內植入物表面時形成的復合體，由微生物、宿主(如植入物)、菌體聚合物共同組成，并形成膜狀物包裹在植入物表面；在細菌生物膜中的細菌即是生物膜細菌。相對于血流中的浮游細菌而言，生物膜細菌具有獨特的生物學特征，是植入物感染最重要的致病機制[4]。①生物膜細菌由于處于擁擠且營養受限的生物膜下，導致生長緩慢、細胞壁改變，對抗生素不敏感。②生物膜阻止抗生素進入和增加降解，減少抗生素和細菌的直接接觸。③生物膜下細菌密度較浮游細菌明顯增高，激活細菌的群感效應系統，控制并協調整個菌群的行為，共同對環境作出反應，導致毒力增強和對抗生素的敏感性降低。④生物膜中的有些細菌具有特別的保護表型，在生物膜下細菌密度極高，抗生素很難對抗數量眾多的細菌抵抗力，極易發生抗菌基因的水平傳遞。由于上述種種特殊的生物學特點，導致其具有極強的抗生素抵抗性。研究發現，殺滅生物膜細菌需要比殺滅同樣類型的浮游細菌高1000倍的抗生素濃度才能有效[5]。

2醫學植入物感染的診斷

2.1臨床表現有植入物的患者出現無法解釋的發熱時，均應懷疑植入物感染，但發熱的特異性很差；而植入物局部出現明顯炎癥表現、膿液滲出時，則植入物感染的可能性大大增加，但它的敏感性不高；取出了植入物后感染表現明顯好轉也是植入物感染的一個間接證據，但有75%~90%的因懷疑植入物感染而被取出植入物的患者最后被培養證實并無植入物相關感染[6]；還有部分患者由于機體反應差，即使發生了感染也可以沒有明顯癥狀。因此，臨床表現對植入物感染的診斷雖然意義重大，但不能據此做出診斷。

2.2導管感染的病原學診斷

2.2.1導管培養包括半定量培養和定量培養：半定量培養是將5 cm的導管片段在血瓊脂培養皿表面來回滾動至少4次，培養過夜后≥15個菌落形成單位，提示存在導管細菌定植；定量培養是用液體浸泡或沖洗導管后用離心或超聲解離技術處理，再進行培養，≥100菌落形成單位提示細菌定植[7]。半定量培養操作簡單且診斷準確性不弱于定量培養，是目前臨床上應用最廣泛的技術，但是它只能反映植入物外表面的細菌定植情況。半定量和定量培養均需要取出植入物才能進行，這是它們的共同缺點。

2.2.2血培養需要采集兩份血標本進行培養，一份標本來自可疑導管，一份來自外周，若導管血培養菌落數≥外周血的5倍或導管血培養陽性結果的出現時間比外周血早至少2 h均提示發生了導管感染。該方法費時且成本較導管培養高，但可以不拔除導管進行診斷，對于以腔內感染為主的長期留置患者價值較大，也是臨床上一個簡單可靠的診斷方法。

2.2.3快速診斷主要有革蘭染色、吖啶橙白細胞離心試驗及兩者并用的方法，只需抽取50 μL導管血，旋轉離心，用革蘭或吖啶橙染色后在油鏡下檢測，30 min即可得到結果。有人認為這是診斷導管感染簡單快速的方法，但對其應用價值評價不一，目前尚未在臨床上廣泛應用[8]。

2.3骨科植入物的實驗室診斷

2.3.1病原學傳統方法包括培養植入物周圍組織和滑液來明確病原學，對于人工膝關節和髖關節，需要取得5~6塊組織來培養；新方法是直接檢測植入物表面的生物膜細菌來診斷，這時需要將植入物放到無菌生理鹽水中，旋轉離心、超聲解離生物膜細菌，通過培養得到病原菌[9-10]，該培養辦法比傳統辦法敏感性更高或至少類似，但獲得陽性結果的時間更短。聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction,PCR)等分子技術也用于診斷中，人們比較了PCR和傳統組織、滑液培養以及超聲處理液培養的區別：在一個69例外科植入物感染研究中，超聲處理液行PCR的靈敏度(92.3%)同聯合傳統組織培養和超聲處理液培養的靈敏度(92.9%)是類似的[11]；另一個37例人工關節感染研究中，傳統假體周圍組織培養靈敏度為65%，超聲處理液培養為62%，多重PCR法為78%，但是PCR法要比培養的辦法更快得到結果[12]；然而在另一個前瞻性研究中顯示PCR法的假陽性結果過高，其陽性預測值僅有34%[13]。

2.3.2血清炎癥標志物傳統標志物有白細胞計數、紅細胞沉降率、C反應蛋白，新的標志物還有降鈣素原、白細胞介素6、腫瘤壞死因子α。在一個包含3909例患者的Meta分析中，白細胞介素6和C反應蛋白比白細胞計數和紅細胞沉降率有更高的比值比來識別感染[14]。高滴度的葡萄球菌生物膜免疫球蛋白M抗體也可用于診斷，在一項90例患者的單中心研究中，酶聯免疫實驗對于葡萄球菌所導致的人工關節感染的診斷靈敏度為89.7%、特異度為95.1%[15]。關于人工關節滑液的新標志物(如白細胞介素1β、粒細胞集落刺激因子、白細胞介素6、C反應蛋白)，其診斷意義還在評估之中[16]。

3醫學植入物感染的預防

3.1集束干預措施集束干預措施指的是采取一系列有循證醫學基礎的護理和治療措施來處理某種難治性的臨床問題。研究表明，進行中心靜脈導管集束干預措施可以有效降低導管相關感染概率，主要包括5項措施：手部衛生、操作過程嚴格隔離消毒、使用氯己定消毒皮膚、選擇最佳置管部位及每日評價是否需要繼續保留導管[17]。需要強調的是，必須嚴格地、全部地、持續地執行上述措施，否則就違背了集束干預措施的精神。

3.2專業培訓和質量控制醫務人員本身也是感染的一大危險因素，醫務人員不足、人員流動性大、熟練度差都可能導致醫學植入物感染的明顯增加，而加強操作的考核、管理和質量控制則可以減少感染、降低醫療成本。

3.3定期更換導管及預防性抗生素使用以前人們通過定期更換靜脈導管或導尿管來預防感染的發生，然而越來越多的研究均不支持這種做法，反而可能引起別的并發癥。對于預防性抗生素使用，也未表現出預防優勢。

3.4反義策略植入物感染和普通感染的本質區別就是生物膜細菌，因此阻斷生物膜的形成理論上可以預防植入物感染。研究已經發現葡萄球菌有編碼黏附和生物膜形成的特定基因，它和黏附素家族的一類成員有關，這類成員被稱為識別黏附基質分子的微生物表面組分，這些就是反義策略的目標靶位，通過沉默上述基因可以阻止細菌黏附和生物膜形成，但是到目前為止，上述嘗試尚未取得成功[18-19]。

3.5群感效應抑制劑生物膜細菌的群感效應是高密度細菌之間信息交流的重要機制，使用抑制劑就可以達到預防和控制生物膜細菌的目的。葡萄球菌的群感效應系統是由它的RNAⅢ活化肽及其靶蛋白組成，RNAⅢ抑制肽通過抑制RNAⅢ活化肽靶蛋白的磷酸化可以達到減少細菌黏附和毒力生成的效果[20]。RNAⅢ活化肽靶蛋白存在于所有的葡萄球菌屬中，因此RNAⅢ抑制肽理論上可以抑制所有的葡萄球菌導致的感染，包括那些耐甲氧西林甚至萬古霉素的葡萄球菌。人工合成的RNAⅢ抑制肽已經在動物模型上顯示了對于植入物相關感染的有效性，將來有可能在實際中成為抗生素的一個輔助或者替代方案[21]。除了抑制劑外，還有學者提出研制一種生物信息微電子機械設備，這種設備作為一個智能的植入物可以探測細菌的群感效應過程中的信息傳遞并阻斷這種信息傳遞，從而起到阻斷群感效應的作用，進而阻止生物膜的形成[22]。這樣抗生素可以在浮游細菌變成生物膜細菌前殺滅它。

3.6細菌噬菌體細菌噬菌體是一種可以感染細菌的病毒，可以在控制生物膜的形成中發揮作用[23]。細菌噬菌體可以產生多糖解聚酶來水解生物膜的基質成分，從而破壞生物膜，這種效果已經在體外實驗中得到證實。通過工程設計細菌噬菌體來表達生物膜降解酶，同時攻擊生物膜細菌和生物膜基質，人們發現細菌噬菌體在阻止生物膜形成中效果顯著。這在預防和控制生物膜形成以及隨后的感染中可能有實際應用意義。

3.7新的植入物材料

3.7.1植入物材料實驗表明，植入成功或發生感染是受體組織和細菌競爭植入物界面的結果，宿主組織與植入物結合則細菌難以定植，反之則細菌定植發生感染[24]。故而通過物理、化學或生物學方法改造植入物材料性質，增加其生物相容性，減少細菌黏附發生，可以預防感染。如鈦金屬比不銹鋼的生物相容性更好，聚氨酯材料比聚氯乙烯更不容易發生細菌黏附現象，故發生感染的可能性也就較?。煌ㄟ^組織工程技術制成細胞-生物材料復合物可以達到接近自體移植的效果，但在臨床上達到理想應用狀態尚有很多問題需要解決[1]。

3.7.2具有抗菌緩釋體系的植入材料通過藥理學修飾使得植入物中含有高濃度的藥物并能長時間持續釋放出來，從而使得局部藥物濃度大大超過常規全身用藥時的局部藥物濃度，同時還希望藥物能克服生物膜的屏障作用，徹底殺滅生物膜細菌。

3.7.2.1金屬離子銀離子具有廣譜的抗菌活性，比其他金屬離子有更強的殺菌能力，且不產生耐藥性，毒性小。多個體外實驗都證實，通過銀離子包被的醫學植入物可以減少細菌的黏附、生長，抑制生物膜的形成；此外，銅離子和鋅離子也被制作成抗感染材料[25]。

3.7.2.2復合殺菌劑和抗生素涂層K?licke等[26]將利福平/夫地西酸/聚L-乳酸復合加載到鈦鋼板治療兔骨折，發現與普通鈦鋼板相比感染發生率下降。一項納入624例患者的多中心研究發現，在起搏器囊袋處應用米諾環素/利福平涂層的聚丙烯網可以減少感染的發生[27]。

3.7.2.3抗體關于多克隆抗體的研究表明，多克隆抗體可以通過調理作用來增強巨噬細胞的吞噬作用，還可以與細菌膜結合降低細菌的初始黏附作用，減少生物膜的形成[28]。

3.7.2.4一氧化氮一氧化氮在體內作為強氧化劑是一種細胞毒性分子，它可滲入細菌內部破壞細菌的DNA和蛋白質。Nablo等[29]在不銹鋼表面包裹一層可以釋放一氧化氮的薄膜，證明該薄膜可以明顯降低綠膿桿菌和葡萄球菌的黏附能力，不過它也可以殺傷自體正常細胞。

各種植入物抗感染涂層研究眾多，人們要求它具有良好的穩定性、持久性、生物相容性，不良反應少，但有報道稱植入物涂層有效成分釋出后導致殘留的粗糙表面更加有利于細菌黏附，增加生物膜的形成，而且利福平還會誘導耐藥，限制了它們在實際中的廣泛使用[30]。

4醫學植入物感染的治療

4.1經驗性抗生素使用懷疑植入物感染時，需要經驗性使用抗生素。一般來說，導尿管相關感染最常見的致病菌是大腸埃希菌，靜脈導管感染最常見為葡萄球菌(危重患者和免疫力低下患者還常見革蘭陰性桿菌)，葡萄球菌和痤瘡桿菌是外科人工肩關節感染最主要的致病菌。

4.2抗生素封管治療和拔管主要用于導管相關性感染中?？股胤夤苤委熆梢允箤Ч芮痪植窟_到極高的抗生素濃度，且與導管內表面直接接觸，可以達到治療生物膜細菌的效果。在血液透析、血液病等患者身上，導管常常是不可缺少且需要較長時間保留，抗生素封管技術顯示了其治療的有效性[31-32]?？股胤夤鼙仨氃诔浞值臒o菌技術和系統性使用抗生素治療的基礎上進行，其目的主要是為了挽救導管，避免導管拔除，但是當出現以下情況時應盡早拔除導管：發生嚴重的感染(如引起休克或器官功能不全)，發生了感染性心內膜炎、膿毒性靜脈炎、骨髓炎、轉移性膿腫等復雜感染，金黃色葡萄球菌、真菌感染，經驗性抗感染治療48 h后仍持續菌血癥，導管隧道或出口部位紅腫化膿。

4.3電流和超聲人們發現電流和超聲可以增強抗生素的抗生物膜細菌活性，能用來輔助治療植入物感染。生物電增強抗菌效果的機制包括破壞生物膜基質來增強生物膜通透性，增強抗生素的電泳轉運作用從而更易轉運至生物膜內發揮效應，電解還可以產生氧化劑效果來殺滅細菌。del Pozo等[33]在體外實驗中發現，電流可顯著增強萬古霉素在抗耐甲氧西林金葡菌生物膜中的效果，同樣也可增強達托霉素或紅霉素在抗表皮葡萄球菌生物膜中的作用。除了輔助增強抗生素的效果外，體外實驗和動物模型中還顯示了在沒有使用抗生素時電流也可以起到對抗生物膜的直接作用[34]。超聲和抗生素共用時，其生物效應還可以和抗生素起協同作用，從而增強抗生素的抗感染效能，如同時使用超聲和慶大霉素可以達到強化治療銅綠假單胞菌生物膜的作用[35]。在動物實驗中證實，低頻超聲比高頻超聲的效果更好。低頻超聲可以增加生物膜的通透性，增加抗生素向膜內轉移，而高功率聚焦超聲可以直接裂解載玻片上的大腸埃希菌生物膜[36]。超聲還可以協同增強植入物抗感染涂層的效應，體外實驗中，觀察慶大霉素或聯合克林霉素在骨科植入物中抗大腸埃希菌、葡萄球菌、銅綠假單胞菌的作用，發現聯合使用了脈沖超聲的植入物抗菌涂層有更好的抗浮游細菌和生物膜細菌的作用[37]。動物實驗同樣證實了這種作用。

4.4新型抗生素目前的抗生素主要針對浮游細菌，對生物膜細菌作用十分有限；隨著研究的深入，有望開發出能阻止生物膜形成、破壞生物膜、殺滅生物膜細菌的新型藥物。人們已經發現一種幾乎存在于所有革蘭陽性菌中的轉肽酶，對于細菌的黏附和致病起關鍵作用，研制作用于該轉肽酶的藥物將可能預防和治療革蘭陽性菌的植入物感染[38]。

5結語

醫學植入物感染是一個重要的醫學課題，其致病主要涉及細菌的黏附和生物膜細菌的形成兩個過程，生物膜細菌具有特殊的毒力和抗生素抵抗機制。防治植入物感染涉及材料學、微生物學、分子免疫學和臨床醫學等多個學科，如何減少微生物向植入物的黏附并阻止生物膜的形成是預防的基礎，植入物感染發生后快速準確診斷可以減少不必要的植入物取出，植入物感染發生后如何破壞生物膜并殺滅生物膜下的細菌是治療成功的關鍵。今后關于醫學植入物感染的診斷、預防和治療方法上的研究應當是圍繞生物膜和生物膜細菌進行的。

參考文獻

[1]Schierholz JM,Beuth J.Implant infections:a haven for opportunistic bacteria[J].J Hosp Infect,2001,49(2):87-93.

[2]Katsikogianni M,Missirlis YF.Concise review of mechanisms of bacterial adhesion to biomaterials and of techniques used in estimating bacteria-material interactions[J].Eur Cell Mater,2004,8(2):37-57.

[3]Donlan RM.Biofilms on central venous catheters:is eradication possible?[J].Curr Top Microbiol Immunol,2008,322(2):133-161.

[4]del Pozo JL,Patel R.The challenge of treating biofilm-associated bacterial infections[J].Clin Pharmacol Ther,2007,82(2):204-209.

[5]Cerca N,Martins S,Cerca F,etal.Comparative assessment of antibiotic susceptibility of coagulase-negative staphylococci in biofilm versus planktonic culture as assessed by bacterial enumeration or rapid XTT colorimetry[J].J Antimicrob Chemother,2005,56(2):331-336.

[6]Martinez E,Mensa J,Rovira M,etal.Central venous catheter exchange by guidewire for treatment of catheter-related bacteraemia in patients undergoing BMT or intensive chemotherapy[J].Bone Marrow Transplant,1999,23(1):41-44.

[7]Bouza E,Alvarado N,Alcala L,etal.A prospective,randomized,and comparative study of 3 different methods for the diagnosis of intravascular catheter colonization[J].Clin Infect Dis,2005,40(8):1096-1100.

[8]Bong JJ,Kite P,Ammori BJ,etal.The use of a rapid in situ test in the detection of central venous catheter-related bloodstream infection:a prospective study[J].JPEN J Parenter Enteral Nutr,2003,27(2):146-150.

[9]Trampuz A,Piper KE,Jacobson MJ,etal.Sonication of removed hip and knee prostheses for diagnosis of infection[J].N Engl J Med,2007,357(7):654-663.

[10]Sampedro MF,Huddleston PM,Piper KE,etal.A biofilm approach to detect bacteria on removed spinal implants[J].Spine (Phila Pa 1976),2010,35(12):1218-1224.

[11]Dora C,Altwegg M,Gerber C,etal.Evaluation of conventional microbiological procedures and molecular genetic techniques for diagnosis of infections in patients with implanted orthopedic devices[J].J Clin Microbiol,2008,46(2):824-825.

[12]Achermann Y,Vogt M,Leunig M,etal.Improved diagnosis of periprosthetic joint infection by multiplex PCR of sonication fluid from removed implants[J].J Clin Microbiol,2010,48(4):1208-1214.

[13]Panousis K,Grigoris P,Butcher I,etal.Poor predictive value of broad-range PCR for the detection of arthroplasty infection in 92 cases[J].Acta Orthop,2005,76(3):341-346.

[14]Berbari E,Mabry T,Tsaras G,etal.Inflammatory blood laboratory levels as markers of prosthetic joint infection:a systematic review and meta-analysis[J].J Bone Joint Surg Am,2010,92(11):2102-2109.

[15]Artini M,Romano C,Manzoli L,etal.Staphylococcal IgM enzyme-linked immunosorbent assay for diagnosis of periprosthetic joint infections[J].J Clin Microbiol,2011,49(1):423-425.

[16]Deirmengian C,Hallab N,Tarabishy A,etal.Synovial fluid biomarkers for periprosthetic infection[J].Clin Orthop Relat Res,2010,468(8):2017-2023.

[17]McPeake J,Cantwell S,Booth MG,etal.Central line insertion bundle:experiences and challenges in an adult ICU[J].Nurs Crit Care,2012,17(3):123-129.

[18]Costerton WJ,Montanaro L,Balaban N,etal.Prospecting gene therapy of implant infections[J].Int J Artif Organs,2009,32(9):689-695.

[19]Speziale P,Pietrocola G,Rindi S,etal.Structural and functional role of Staphylococcus aureus surface components recognizing adhesive matrix molecules of the host[J].Future Microbiol,2009,4(10):1337-1352.

[20]Anguita-Alonso P,Giacometti A,Cirioni O,etal.RNAIII-inhibiting-peptide-loaded polymethylmethacrylate prevents in vivo Staphylococcus aureus biofilm formation[J].Antimicrob Agents Chemother,2007,51(7):2594-2596.

[21]Cirioni O,Ghiselli R,Minardi D,etal.RNAIII-inhibiting peptide affects biofilm formation in a rat model of staphylococcal ureteral stent infection[J].Antimicrob Agents Chemother,2007,51(12):4518-4520.

[22]Ehrlich GD,Stoodley P,Kathju S,etal.Engineering approaches for the detection and control of orthopaedic biofilm infections[J].Clin Orthop Relat Res,2005(437):59-66.

[23]Lu TK,Collins JJ.Dispersing biofilms with engineered enzymatic bacteriophage[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2007,104(27):11197-11202.

[24]Schmidt AH,Swiontkowski MF.Pathophysiology of infections after internal fixation of fractures[J].J Am Acad Orthop Surg,2000,8(5):285-291.

[25]Kim TN,Feng QL,Kim JO,etal.Antimicrobial effects of metal ions(Ag+,Cu2+,Zn2+) in hydroxyapatite[J].J Mater Sci Mater Med,1998,9(3):129-134.

[26]K?licke T,Schierholz J,Schlegel U,etal.Effect on infection resistance of a local antiseptic and antibiotic coating on osteosynthesis implants:an in vitro and in vivo study[J].J Orthop Res,2006,24(8):1622-1640.

[27]Bloom HL,Constantin L,Dan D,etal.Implantation success and infection in cardiovascular implantable electronic device procedures utilizing an antibacterial envelope[J].Pacing Clin Electrophysiol,2011,34(2):133-142.

[28]Grainger DW.Controlled-release and local delivery of therapeutic antibodies[J].Expert Opin Biol Ther,2004,4(7):1029-1044.

[29]Nablo BJ,Rothrock AR,Schoenfisch MH.Nitric oxide-releasing sol-gels as antibacterial coatings for orthopedic implants[J].Biomaterials,2005,26(8):917-924.

[30]Dyce J,Olmstead ML.Removal of infected canine cemented total hip prostheses using a femoral window technique[J].Vet Surg,2002,31(6):552-560.

[31]Yahav D,Rozen-Zvi B,Gafter-Gvili A,etal.Antimicrobial lock solutions for the prevention of infections associated with intravascular catheters in patients undergoing hemodialysis:systematic review and meta-analysis of randomized,controlled trials[J].Clin Infect Dis,2008,47(1):83-93.

[32]Sanders J,Pithie A,Ganly P,etal.A prospective double-blind randomized trial comparing intraluminal ethanol with heparinized saline for the prevention of catheter-associated bloodstream infection in immunosuppressed haematology patients[J].J Antimicrob Chemother,2008,62(4):809-815.

[33]del Pozo JL,Rouse MS,Mandrekar JN,etal.Effect of electrical current on the activities of antimicrobial agents against Pseudomonas aeruginosa,Staphylococcus aureus,and Staphylococcus epidermidis biofilms[J].Antimicrob Agents Chemother,2009,53(1):35-40.

[34]del Pozo JL,Rouse MS,Mandrekar JN,etal.The electricidal effect:reduction of Staphylococcus and pseudomonas biofilms by prolonged exposure to low-intensity electrical current[J].Antimicrob Agents Chemother,2009,53(1):41-45.

[35]Qian Z,Sagers RD,Pitt WG.The effect of ultrasonic frequency upon enhanced killing of P.aeruginosa biofilms[J].Ann Biomed Eng,1997,25(1):69-76.

[36]Bigelow TA,Northagen T,Hill TM,etal.The destruction of Escherichia coli biofilms using high-intensity focused ultrasound[J].Ultrasound Med Biol,2009,35(6):1026-1031.

[37]Ensing GT,Neut D,van Horn JR,etal.The combination of ultrasound with antibiotics released from bone cement decreases the viability of planktonic and biofilm bacteria:an in vitro study with clinical strains[J].J Antimicrob Chemother,2006,58(6):1287-1290.

[38]Mazmanian SK,Liu G,Jensen ER,etal.Staphylococcus aureus sortase mutants defective in the display of surface proteins and in the pathogenesis of animal infections[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2000,97(10):5510-5515.

New Technologies in the Diagnosis，Prevention，and Treatment of Medical Implantable Device-Associated InfectionsXUSheng-yong,YUXue-zhong. (DepartmentofEmergencyMedicine,PekingUnionMedicalCollegeHospital,PekingUnionMedicalCollege,ChineseAcademyofMedicalSciences,Beijing100730,China)

Abstract：Medical implantable devices has been increasingly used in clinical with the development of modern medicine,and medical implantable device-associated infections play an important role in nosocomial infections.Biofilms is formed when bacteria adheres to a device surface and the bacteria under the biofilms turns to biofilm bacteria.Biofilm bacteria exhibits distinct characteristics and strong antimicrobial resistance.Here is to make a review of the medical implantable device-associated infections from the aspects of preventing biofilm formation,disrupting biofilm,eradicating biofilm bacteria,and treating medical implantable device-associated infections.

Key words：Medical implantable device; Biofilm； Diagnosis； Prevention； Treatment

收稿日期：2014-02-07修回日期：2013-05-14編輯：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.02.027

中圖分類號：R453.2

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)02-0265-04