Aquacel-Ag+打臉文(ConvaTec不要看)

游朝慶 醫師

   今天，正研究著一張資料圖表，ConvaTec公司給的，介紹他們家新出的一種敷料aquacel-Ag+ Extra，封面（如圖1）看起來像是發表於傷口雜誌的研究論文，ConvaTec最近在積極推廣宣傳，相信很多人有拿到這一本，若沒有，網路上也有pdf(http://www.convatec.sk/media/files/next-generation-antimicrobial-dressings-aquacel-ag-extra.pdf)。

圖1.封面 (圖片來源: http://www.convatec.sk/media/files/next-generation-antimicrobial-dressings-aquacel-ag-extra.pdf)
   有一種新出來的抗菌敷料不用靠清創，就可以在一天之內將綠膿桿菌的生物膜的活菌總菌落數viable biofilm bacteria(CFU)減少6個零（從30億減到3千，也就是百萬分之一），而在第四天，讓生物膜數量歸零（圖2），這個資料幾乎就是細菌的『明日之後』了，對於有抗藥性的MRSA生物膜也是以每2天讓細菌減少到原本千分之一的速度，在第5天，讓生物膜數量歸零（圖3）。如此的神奇，已經比手術清創的效果還要神了，我每次在開刀房開完清創手術後，頂多只敢宣稱清完9成，需觀察個幾天，若傷口沒改善還是有可能需要再次清創。此敷料一出，大概像我這類做傷口的外科醫師就不用混了，無論如何，總還是覺得怪怪的，因為圖表的細菌單位用的是生物膜內存活細菌的『總菌落數CFU』。

圖2.綠膿桿菌生物膜被Aquacel-Ag+ extra大屠殺，資料來源：P7,
(圖片來源: http://www.woundsinternational.com/media/other-resources/_/1069/files/content_11301.pdf
http://www.convatec.sk/media/files/next-generation-antimicrobial-dressings-aquacel-ag-extra.pdf）

圖3.MRSA葡萄球菌生物膜被Aquacel-Ag+ extra大屠殺，資料來源：P7,
 (圖片來源:http://www.convatec.sk/media/files/next-generation-antimicrobial-dressings-aquacel-ag-extra.pdf)
 

而什麼是CFU呢？

   菌落形成單位/毫升 (colony forming unit/ml；簡稱 cfu/ml)，是計算細菌數量的一種方法，其值越高表示樣品中所含的細菌越多。菌落形成單位的計量方式與一般的計數方式不同，一般直接在顯微鏡下計算細菌數量會將活與死的細菌全部算入，但是CFU只計算活的細菌。當單一的活細菌被移植至agar培養皿，經分裂後，其會形成一個菌落。故每一個活細菌，即是由一個菌落形成單位 (Colony forming unit；簡稱 cfu) 所代表。總生菌數是指食品在經過處理，並於一定條件下進行培養後，所得1 g或1 ml檢測樣本中所含的活細菌總數。傳統的方式是將檢體經過連續稀釋（以十的倍數），然後在培養皿培養出可計算菌落數目，接著計算Plate Count。但是這個方法只能計算水中懸浮的微生物planktonic bacteria，或是遷移中的生物膜碎片，大部分的生物膜是會緊密附著於管壁，且尚未成熟的生物膜系統是不會大量移轉到水中的，且每個生物膜碎片常只能培養出單一菌落，最後，據說在傳統的agar培養皿其實培養不出生物膜，因此傳統的總菌落數CFU（應該是cfu/ml）其實不是研究生物膜的好單位。不過也許研究者用了一種特殊的方法，溶解了生物膜的EPS外衣，卻不會傷害膜內的細嫩細菌，把生物膜內的所有細菌釋放出來，再用CFU的方法研究也不一定。就讓我進一步研究其研究方法。
   根據內文，作者發展出一種實驗室的抗菌評估模式(此作者David Parsons還是Aquacel-Ag及Aquacel-Ag+專利的發明家WO2012136968 A1)，用來研究Aquacel-Ag+ extra對於傷口中生物膜內細菌的抗菌效果^1,2(謎之音：請參考ConvaTec的內部不公開文件：1,2，這句話怪怪的)，生物膜在一種低營養的培養基質中，藉著持續攪動48小時，在棉質紗布中生養。接著這生物膜的存在、成熟狀態及形狀被前文所述的雷射掃描共軛焦顯微鏡（Laser Scanning Confocal Microscopy）證實（如圖4）（謎之音：看到這裡似乎都還合理）。接著將含有生物膜的紗布物質轉移到陷在皮革表面的agar培養皿，以模擬傷口的環境（謎之音：漏餡了，agar並不是生物膜的培養環境，），接著將各種敷料（aquacel-Ag及aquacel-Ag+ extra）置於生物膜表面，加水保濕，並以第二層敷料覆蓋（看起來是防水的aquacel foam dressing），在這5天的培養中，每隔一段時間（24小時）就評估敷料對生物膜的抗菌效果（謎之音：到這個步驟為止，作者並沒有以任何方法，如超音波，將剩下殘存的生物膜打碎，以培養生物膜內的細菌，否則一個生物膜就只能培養出一個菌落），接著為了評估生物膜在被破壞後一天便會重建的條件，又緊接著將新鮮的細菌接種在敷料下面的紗布基質上，接著在其後的幾天培養並評估細菌的存活狀況（圖2及圖3）。（謎之音：圖2 MRSA的aquacel-Ag這組沒有歸零，且原本已被aquacel-Ag抑制成拉鋸狀態的30億大軍，在只補充3萬新軍後，竟然能夠隔天就迅速成長成300億大軍）

圖4.生物膜菌落在傷口的模擬模式
   其實(這裡給ConvaTec一點秀秀)，根據作者David Parsons所發表Aquacel-Ag+的專利書WO 2012136968 A1³上有寫到其詳細的研究方法，其利用商業模組化套件的The MBEC Assay System來培養及偵測生物膜（圖5），這方法改良自Calgary Biofilm Device抗生素對生物膜的敏感度測試方法，可同時培養及試驗96個生物膜⁴。

圖5. MBEC™ Biofilm Assay Plate，目前已停產
（圖來自http://www.biofilms.biz/products）
   把培養出來的菌體加入MBEC Assay System中，並以純水持續在所有試管內流動，以創造製造生物膜所需的剪力，培養24小時後可肉眼看到生物膜在試管底部形成，以接著洗去多餘懸浮細菌。然後放入實驗抗菌物質，持續30分，2小時及4小時，接著以超音波振盪器 sonication method將生物膜破壞，使裡面存活的細菌釋放懸浮出來，稀釋，並在另一個新的培養皿上培養24小時，接著計算菌落數（圖6）。

圖6.一個盤子有96個栓子peg ，將把培養出來的菌體加入(A),細菌慢慢附著到栓子（B），生物膜形成，以水將浮游細菌洗掉(C)，加入抗菌物質(D)，將抗菌劑及浮游細菌洗掉，並將栓子移走(E)，以超音波震盪將栓子上的生物膜移除並使細菌懸浮(F)，將充滿細菌的懸浮液稀釋(G)，培養皿上培養菌落⁵
1.WHRI3857 MA236. Antimicrobial activity and prevention of biofilm reformation by AQUACEL Ag+ EXTRA dressing. ConvaTec data on file.
2.WHRI3875 MA239. Antimicrobial activity against CAMRSA and prevention of biofilm reformation by AQUACEL Ag+ EXTRA dressing. ConvaTec data on file
3. WO 2012136968 A1 Composition comprising antimicrobial metal ions and a quaternary cationic surfactant, http://www.google.com/patents/WO2012136968A1?cl=en
4. H. Ceri,, M. E. Olson,C. Stremick, The Calgary Biofilm Device: New Technology for Rapid Determination of Antibiotic Susceptibilities of Bacterial Biofilms, J Clin Microbiol. 1999 Jun; 37(6): 1771–1776. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC84946/
5. Herrmann G, Yang L, Wu H, Colistin-tobramycin combinations are superior to monotherapy concerning the killing of biofilm Pseudomonas aeruginosa. J Infect Dis. 2010 Nov 15;202(10):1585-92. doi: 10.1086/656788. Epub 2010 Oct 13.
http://jid.oxfordjournals.org/content/202/10/1585/F1.expansion.html

   接著是另一個研究，為了進一步瞭解生物膜被破壞及移除的現象，一種化學性的方法被研究出來⁶（謎之音：這方法只以海報形式發表於2013年英國的傷口年會，原海報檔為pdf），其研究方法看似合理，以aquacel, aquacel-Ag, aquacel-Ag+和biofilm接觸一天之後移開，並以鹽酸將對照組未破壞的biofilm及三種用過的敷料各自溶解，研究三種敷料及原本的生物膜內的Ca++,Mg++,K+關係，結果如下表。

表1. 研究三種敷料及原本的生物膜內的Ca++,Mg++,K+關係
   總之，結果我只看到上面這三個表，看似沒什關係，但作者在結論卻非常傻眼地說根據鉀的濃度，aquacel，aquacel-Ag及aquacel-Ag+分別可移除生物膜達37%，66％及78％，此結果也符合肉眼的觀察。（謎之音：之前不是說aquacel以及aquacel-Ag無法殺死或破壞生物膜嗎？）
   最後，我開始懷疑為何一個國際期刊會刊出這種不嚴謹的文章，連參考文獻都可以用內部資料帶過，最後找到說這些文章其實是出自於wound international的resource部分（http://www.woundsinternational.com/resources/biofilms），這部分的文章為由各贊助廠商所提供的衛教文章（廣告文），如一些Made Easy類的文章（如前文），當然有其商業的考量，但是作為臨床研究者，實在應該尋找一些真的經過peer review的文章，比如說aquacel Ag+和aquacel Ag相比，多了哪些成分，以及為何可以殺掉生物膜的機轉。
6.Parsons D, Short D, Meredith K, Rowlands V (2013). A new anti-biofilm Hydrofiber dressing: demonstrations of enhanced silver penetration and biofilm removal in vitro. Poster 215. Presented at Wounds UK 2013, Harrogate, UK: 11–13 November. SC-000388-GB. http://www.convatec.sk/media/files/2013-poster-215-parsons-aqagplus-penetration.pdf

Aquael-Ag+ Extra的進化史

游朝慶 醫師

   1992年，ConvaTec康威特公司開發出一種先進可形成膠體狀的100% sodium carboxymethylcellulose (CMC)人造纖維，名叫Hydrocel，由此原料ConvaTec於1997年推出新一代的先進敷料Aquacel Hydrofiber愛康膚親水性纖維敷料，當時號稱比原本的藻酸鹽alginate敷料更不容易斷裂，故吃掉了大部分的市場，2002年ConvaTec將Aquacel添加1.2％的銀離子，推出的當時市場上唯一的複合抗菌敷料--- Aquacel Ag愛康膚銀親水性纖維敷料¹，更加席捲整個敷料市場，但之後，眾家的alginate都紛紛改良其吸水力(圖1、2、3)及其在濕潤環境下的抗拉強度wet tensile strength(圖3、4)，也推出含銀的alginate-Ag，並都以aquacel為假想敵，而且加了鈣後的海藻棉Calcium alginate還比aquqcel多了止血的功能。aquacel已漸漸失去優勢，靠的是一群死忠的粉絲，但ConvaTec也該出新產品了吧。

圖1. 吸水力，100cm²敷料30分鐘內可吸收的血量，aquacel最低只有20CC²

圖2.瞬間吸水力，吸收1CC的血所需時間(秒)，一般平均約3秒，aquacel需13秒²

圖3.左圖為Aquacel-Ag的吸水力，右圖:敷料在濕潤狀態，抗張力會減弱，導致容易斷裂 (圖片來源: http://us.hartmann.info/images/LC-XLIT_2163_Rev_0_Sorbalgon_Ag_Brochure.pdf)

圖4. 在濕潤狀態Aquacel-Ag比Aquacel更容易斷裂(圖片來源: http://www.smith-nephew.com/key-products/advanced-wound-management/durafiber/)

我對於生物膜的治療策略

游朝慶

   生物膜讓我們知道，細菌是集體、聯合作戰的，並且當其集結起來後，會形成一堵防護罩，如同超級戰艦(Battleship)(2012)電影裡外星人集結後，母艦就發射了防護罩，讓絕大部分的抗菌劑失掉了功能。我想，biofilm這元素，也許就是為何長久以來，在慢性傷口上的研究都顯示使用抗菌敷料並無法加速傷口癒合的關鍵，以致於說在實證醫學上慢性傷口上使用銀敷料沒有臨床效益。但一旦有了生物膜這概念，我們知道，作戰不能只靠英雄（抗菌劑），需要有戰略，如以前羅馬士兵會以盾牌集體組成龜甲陣（圖8），對抗時，便無法用傳統的刀劍來殺敵，但若能以大砲，或投石器等重武器將敵軍打散之後，便有可能緊接著以傳統的弓箭來將敵軍一一殲滅。這重武器在感染性傷口而言，就是『清創』。


https://lh3.googleusercontent.com/-AUhl2ipMVI0/Vu4fi_nJs-I/AAAAAAABWUM/_Hu4iTqhIho/image_thumb1.png?imgmax=800

圖8. 攻城的羅馬士兵以盾牌組成龜甲陣，來防禦攻擊，From Poliorceticon by Justus Lipsius (Antwerp; 1605) http://www.fotolibra.com/gallery/1019370/roman-soldiers-forming-a-tortoise/?search_hash=c91aabbeef4a3304d9943cf9259c1509&search_offset=0&search_limit=100&search_sort_by=relevance_desc

   至於我對於生物膜（因為肉眼看不到生物膜，所以或許只能說對於slough或感染性傷口）的治療策略為：1.若患者住院，有全身性感染現象，如發燒、白血球高，或傷口旁有紅腫熱痛，需先以抗生素治療，並需先排除掉動靜脈血液循環的問題，若傷口有膿、惡臭，則需在開刀房內先清創，以curette、剪刀、刀片儘量清除看得見的壞死組織以及slough，對於看不見或懷疑的部分（如表面部分壞死的筋膜）則以電燒加以破壞，接著以雙氧水紗布浸泡傷口5分鐘，以止血及破壞殘存細菌，最後以生理食鹽水紗布緊密填塞（wet-to-dry），若隔天紗布上呈現乾淨顏色，則持續以生理食鹽水紗布填塞bid（利用濕紗布的wet-to-dry對傷口持續清創，但不要開tid的order，加重護理人員的loading，若傷口真的很髒，還是需要進開刀房清創，個人認為aquacel(或Aquacel-Ag)幾乎沒有清創的作用，其吸水後就呈現凝膠狀，優點是不會產生沾黏，避免流血，缺點是往往敷料拿起來後，下面仍然是一層厚厚的slough卡在傷口上，等待被清創），但若過幾天紗布呈現綠色或有味道，或組織逐漸呈現壞死，則考慮再度清創，並且每次換藥時以乾紗布將傷口上的slough刷掉，並且消毒（使用優碘或雙氧水，若強烈懷疑是綠膿桿菌感染，則也考慮使用醋酸消毒，雖許多guideline建議傷口上不要使用任何殺菌劑，但個人認為那是在傷口無感染，準備長肉芽組織的階段，若傷口有感染、味道、髒的滲液時，還是建議使用各種殺菌劑，並配合清創，且殺菌劑其實並不會抑制傷口生長，請詳見之前的文章『優碘可促進傷口癒合』），等沒有感染現象後，再改用aquacel(或Aquacel-Ag)填塞，並讓患者出院。2.若在門診，則還是先清創，以curette、剪刀或乾紗布儘量清除看得見的壞死組織以及slough，以不流血為原則，接著以aquacel-Ag填塞，每個禮拜回診，若仍有壞死組織或slough則持續清創，等到傷口乾淨後，改用aquacel填塞，並延長回診時間，等滲液減少後，再改用凝膠及泡綿敷料。
   據說Aquacel-Ag目前已升級到Aquacel-Ag+，據說這新型敷料對生物膜有特別效果，但對於slough的清創效果，我仍抱持保留態度，個人認為清創仍是最重要的，可大量減少bacterial burden，接著aquacel-Ag+的地位應該是去抑制biofilm的形成，並且趁著biofilm未形成前去殺掉細菌。如同牙齒的牙菌斑，雖然說一些Chlorhexidine成分漱口水及含Xylitol木糖醇的口香糖號稱能有效減少牙菌斑，但是仍然無法取代刷牙。

治療生物膜的原則

游朝慶

   即使當一個傷口已被強烈懷疑有生物膜感染，目前仍然沒有一招斃命的療法，根據傷口床準備的原則⁴⁴（圖7），使用聯合策略的主動方式或許可能有效：1.降低生物膜的量2.防止生物膜再度形成，這種方法有時被稱為『生物膜導向的傷口治療biofilm-based wound care』

圖7. 傷口生物膜的處理原則
 

如何減少生物膜總量？How can biofilm be reduced?

   清創包括移除傷口中壞死及受感染的組織，以促進傷口癒合。清創有許多種方法，從外科清創（sharp debridement）到灌洗傷口(wound irrigation)^45,45，醫師根據其知識、受訓門派、能力、安全及醫學倫理考量，來決定使用何種清創方法⁴⁷。到目前為止，針對生物膜的清創處理方法為使用剪刀、手術刀scarpel、刮匙curette等器械的外科清創，使用蛆的生物性清創，使用酵素的化學性清創，以及使用超音波刀或電燒來清創，需要將所有的傷口隧道打開、移除潛行性傷口、所有的壞死組織、腐肉、及無血色、軟的骨頭⁴⁸。然而，因為生物膜是肉眼看不見的，故無法評估各種清創的效果，因此目前仍無法知道哪一種清創方法是最好的。
   但就如同刷牙般，沒有說電動牙刷或哪一種牙刷比較好，就都是要把牙菌斑刷掉，目前也沒有任何一家漱口水或洗牙機可宣稱其可不靠刷牙就能預防牙菌斑，故動自己的手每天刷牙，並定期去給牙醫師檢查及洗牙，才是預防蛀牙的最好方法，但若日後真有可殺死並去除牙菌斑的漱口水問世，怕許多牙醫就真的要失業了。
 

清創的頻率

   沒有任何一種方法可以一次清除所有的生物膜，因此殘留下來的生物膜都有可能在一天內就重建完成，當傷口懷疑有生物膜時，需要接受定期的清創，然而需要多久清一次仍沒有定論，有研究指出，當患者肢體有嚴重循環不良時(critical limb ischemia; CLI)，需要每週都清一次傷口⁴⁸。有一些產品被認為可移除細菌、阻礙生物膜，因而對傷口的清潔有幫助，比如說B. Braun公司推出的Prontosan Wound Irrigation Solution博坦舒傷口沖洗液，其含有可殺菌的Polyhexamethylene biguanide (PHMB)，以及有介面活性劑surfactant功能的betaine^49,50。

如何預防生物膜再被重建

   生物膜有三種可能管道會被重建：1.清創後殘留的生物膜碎片2.從殘存生物膜釋放出來的浮游細菌3.新感染的細菌。因此預防的原則包括使用敷料來防止傷口再被污染。以及使用抗菌劑來殺死浮游的細菌，因為生物膜往往是多種細菌組合的，因此使用廣效性抗菌劑（敷料）來殺死（而非抑制）細菌是合理的選擇，儘管抗菌劑（敷料）對生物膜再形成的效果仍未知，然而在傷口中最普遍被使用的抗菌劑（敷料）為銀、碘、蜂蜜以及PHMB。乳鐵蛋白（Lactoferrin）和木糖醇（Xylitol）也被認為對生物膜有效⁵¹。但儘管木糖醇口香糖已被數以百篇的研究證明說可有效預防蛀牙，但目前仍沒有任何一位牙醫師敢說木糖醇可取代刷牙。
  對於抗菌劑（敷料）的新使用原則是，若這一種抗菌劑無效，就再換另一種，因此並沒有證據說哪一種抗菌劑是該被第一線使用，重點是該如何使用，比如說是否要使用持續釋放的抗菌劑（敷料）以便敷料能在傷口上停留幾天。
根據維基百科⁵²，爲防止某些情況下的生物膜形成，還有如下辦法：

預防性：

1. 防止營養物沉積
2. 特殊的表面使細菌無法附著（「荷葉效應」，或稱蓮花效應(Lotus effect)，因蓮葉具有疏水、不吸水的表面，落在葉面上的雨水會因表面張力的作用形成水珠，即由於荷葉表面有自然的奈米級尺寸顆粒，若透過電子顯微鏡觀察葉子表面結構，會發現葉子表面這些奈米微粒形成小球狀凸起，而這些微小纖毛結構讓污泥、水粒子不容易沾附，而達到自潔的功效)，如疏水性極強的表面、帶負電荷的表面、heparin的塗層、緩釋抗生素的塗層、銀離子塗層；都能讓微生物難以附著

物理方法：

1. 超音波
2. 電刺激Pulsed electric fields (electrical stimulation at a low voltage -0.5 to 5v)
3. 磁場
4. 高壓氧
5. 加熱
6. 紫外線UV
7. 負壓傷口治療NPWT

化學方法：

1. 抗生素
2. 去污劑
3. 過氧化氫(H2O2據說對生物膜效果不好，谷歌說：生物膜中的細菌對抗生素、過氧化氫或者去污劑的抗性比游離細胞高可達400倍。)
4. 螯合劑（如EDTA乙二胺四乙酸，研究證實其能與構成細菌或真菌生物膜所必需的某些金屬離子如Mg2+、Ca2+、Fe2+等發生結合，從而破壞生物膜的結構，並也能夠殺死細菌。）
5. 乳鐵蛋白（Lactoferrin）和木糖醇（Xylitol）
6. 鎵Gallium 非常像鐵，許多生物系統搞不清楚Ga3+及Fe3+
7. 分散蛋白B (Dispersin B)

生物調控方法：

1. 加入「群聚感應」(quorum sensing)中誘導物的相似物質從而抑制「群聚感應」。
2. 噬菌體bacteriophage

我如何知道生物膜已不見了

最明顯的是傷口開始癒合，伴隨著滲液exudate及腐肉slough的變少。

未來的發展

   應該需要發明一種方法來快速檢測生物膜的存在，以幫助研究者及臨床工作者發展出有效的治療策略，並追蹤治療的成效。目前抗菌敷料對生物膜的成效仍有賴於密切的觀察。
   但在英文版的維基百科（https://en.wikipedia.org/wiki/Biofilm）中有提供兩個產品：由OrigaLys ElectroChem SAS公司製造的BioFilm Monitor（圖8），根據電化學electrochemical的測量，其可測量生物膜的厚度及其成分，不過感覺有點複雜及貴。 第二個是由Realco製造的生物膜染色劑 coloration tool: Biofilm Detection Kit（圖9），這個看起來似乎比較簡單使用，5分鐘之內就可得知有無生物膜。

圖8. BioFilm Monitor（http://www.origalys.com/products/biofilm-monitor-legionella-risk-management）

圖9. BioFilm Monitor（http://www.realco.be/en/our-markets/food-beverage/biofilm-audit/biofilm-detection-kit/）

   最近有一個研究顯示優碘粉Iodosorb(cadexomer iodine)對於成熟的綠膿桿菌生物膜可以有效地治療⁵³。然而由於生物膜多由多菌種組成，變異性及複雜性較高，對於抗菌劑的選擇仍然需因人而異。

要如何跟患者解釋生物膜？

   可以跟患者保證生物膜可以藉由聯合清創、敷料以及抗菌劑的合併使用來被有效治療，但仍然需要告知患者仍然需要反覆及持續治療一段時間，因為生物膜有可能會在一天內就復發並影響傷口癒合。 (本文結束)
44. Wolcott RD, Kennedy JP, Dowd SE. Regular debridement is the main tool for maintaining a healthy wound bed in most chronic wounds. J Wound Care 2009; 18(2): 54-56
45. Vowden KR, Vowden P. Wound debridement, Part 1: non-sharp techniques. J Wound Care 1999; 8(5): 237-40.
46. Vowden KR, Vowden P. Wound debridement, Part 2: sharp techniques. J Wound Care 1999; 8(6): 291-94.
47. O’Brien M. Debridement: ethical, legal and practical considerations. Br J Community Nurs 2003; 23-25.
48. Wolcott RD, Rhoads DD. A study of biofilmbased wound management in subjects with critical limb ischaemia. J Wound Care 2008; 17(4): 145-55.

49. Kaehn K, Eberlein T. In-vitro test for comparing the efficacy of wound rinsing solutions. Br J Nurs 2009; 18(11); S4-10.
50. Andriessen AE, Eberlein T. Assessment of a wound cleansing solution in the treatment of problem wounds. Wounds 2008; 20(6): 171-75.
51. Ammons MC, Copié V. Mini-review: Lactoferrin: a bioinspired, anti-biofilm therapeutic. Biofouling. 2013;29(4):443-55.
52. 生物薄膜，維基百科，https://zh.wikipedia.org/wiki/生物薄膜
53. Phillips PL, Yang Q, Sampson E, Schultz G. Effects of antimicrobial agents on an in vitro biofilm model of skin wounds. Advances in Wound Care 2010; 1: 299-304.

生物膜如何抑制傷口生長？

游朝慶

   生物膜會刺激宿主，而宿主會了驅逐生物膜會產生慢性發炎反應（如圖6），這反應導致眾多中性球及巨噬細胞包圍住生物膜，這些發炎細胞釋放出高濃度的活性氧化物（reactive oxygen species(ROS)，一種自由基），及蛋白質酶(酵素)（Proteases)及elastase（彈性蛋白酶），這蛋白質酶指的正是matrix metalloproteases(MMP，基質金屬蛋白酶，是可分解細胞外基質(extracellular matrix,ECM) 蛋白的酵素，破壞生物膜和傷口組織間的附著連結，讓生物膜可以脫離傷口組織⁴²，是目前傷口界正被炒熱的話題，然而蛋白質酶及活性氧化物其量太多也會傷害正常組織、及免疫細胞，這種脫靶效應(off target effect)接著就會抑制傷口生長，故一些新型敷料號稱能抑制或吸收多餘、無效的MMP。

圖6. 抑制傷口生長的宿主及細菌因素
   這種慢性發炎反應總是無法成功地移除生物膜，甚至有假說認為，這種無效的攻擊竟然是生物膜的陰謀，其刻意誘發無效的發炎反應，使得生物膜不但可保護其內的細菌不受到攻擊，藉此並且能增加傷口的滲液產生，而這滲液竟又能夠成為細菌生物膜的營養來源，使得生物膜生生不息⁴³。

有哪些狀況會使得傷口容易產生生物膜？

   目前並不知道哪些狀況下傷口會產生生物膜，然而一般狀況下，當免疫低下或抗生素無效時，傷口比較容易產生生物膜，包括組織缺血、壞死、營養不良或有合併症等免疫低下狀況。但一般還是需要在有水的環境。
42. European Wound Management Association (EWMA). Position Document: Wound Bed Preparation in Practice. London: MEP Ltd, 2004.
43. Lawrence JR, Swerhone GD, Kuhlicke U, Neu TR. In situ evidence for microdomains in the polymer matrix of bacterial microcolonies. Can J Microbiol 2007; 53(3): 450-58.

生物膜能被看見嗎？

游朝慶

   生物膜是電子顯微鏡下的結構，然而，在某些情況下，生物膜能沒有阻礙地生長，並經歷一段時間，此時，有可能生物膜可以長厚到能被肉眼看見，例如牙菌斑tooth plaque能在一天內長到能被看見。有些細菌在生物膜的型態下，會產生色素，如此也能有助於辨別生物膜，例如生物膜狀態下的綠膿桿菌Pseudomonas aeruginosa，其所發出『群聚感應』信號的綠膿菌色素Pyocyanin是綠色的²⁹，然而，儘管如此，傷口中發現綠色染色也不一定是綠膿桿菌感染。

生物膜能和腐肉slough區分嗎?

   傷口的腐肉slough通常被描述為在傷口床上面一層黏稠、黃色及不透明的膜層（圖2），而傷口上的生物膜也被描述為凝膠狀(gel-like)且帶有光澤的(shiny)³⁰。

圖2、right diabetic foot ulcer with slough
   儘管如此，這兩者間應該還會有一些相關吧。生物膜會刺激組織導致發炎，增加血管通透性，導致傷口滲液量變多，因而形成了血纖維蛋白腐肉fibrin slough³¹，因此，腐肉可暗示著生物膜在傷口的存在，然而如此的關連仍然需要進一步的證實，而目前偵測生物膜最可靠的方法還是電子顯微鏡，如雷射掃描共軛焦顯微鏡（Laser Scanning Confocal Microscopy）。圖3是生物膜各時期的電子顯微鏡觀察照片。如此可知，生物膜在大多數狀況下是看不到的，但既然我們可以使用染料讓牙菌斑現形，在慢性傷口，為何沒有人想說做個特殊染料讓生物膜現形，以方便清創治療及證實生物膜的存在。（謎之音：請谷歌Biofilm Detection Kit – Realzyme）

圖3、細菌生物膜的形成過程。上圖是卡通示意圖，下圖則為該時期對應的電子顯微鏡觀察照片。 (圖片來源： http://mathbio.colorado.edu/mediawiki/index.php/MBW:Role_of_Biofilm_Matrix_in_Structural_Deve lopment，http://fun.nmns.edu.tw/files/userfiles/來偷聽細菌們的對話吧！.pdf)
   很多人喜歡用下面這個圖（圖4）來解釋slough就是巨大的biofilm，或者說slough的表面黏黏的，就是可抵抗外界壓力的biofilm，但這是不對的，biofilm是緊密附著於傷口表面(圖5)，細菌的厚度大小約1微米（micrometers，µm，百萬分之一米），人類的細胞大小約10-100微米，而biofilm的總高度可達到10-30微米，最高可達100微米，雖然如此，也是和人類的細胞厚度差不多，也是肉眼看不到吧！而在biofilm外面還有一層對抗外界流速（剪力）的保護層稱為邊界層(hydrodynamic boundary layer)，最外面也還有一層極厚的基礎液體層（bulk liquid）。但仍然沒有學說認為這基礎液體層就是slough，通常認為slough主要成分是蛋白質，大都是由宿主分泌組織液及富含蛋白質的壞死組織以及一部份脫離的細菌生物膜碎片組成，其很適合細菌生長，故容易形成biofilm，而不是biofilm去形成slough。因此『傷口達人』網站上的這張圖（圖6）是錯的。

圖4. biofilm (圖片來源： http://www.coe.montana.edu/biofilmbook/module_07/Mod07_S03_Blue.htm)

圖5.Biofilm的四層結構：地基substratum、生物膜biofilm、邊界層boundary layer及基礎液體層bulk liquid
(圖片來源：http://2011.igem.org/Team:ZJU-China/Biofilm)

圖6. Biofilm (圖片來源： http://amedwound2013.pixnet.net//blog/post/42155764-受傷的地方黃黃的，那個是甚麼呢？(下)

成熟的生物膜如何保護細菌

   生物膜能使在其裡面的細菌增加對免疫系統、抗生素及缺乏營養及氧氣環境的耐受度³²。方法有三：1.blocking封鎖，EPS保護細菌最簡單的方法就是避免大分子的抗體及免疫細胞穿透生物膜，而更成熟的生物膜甚至可以防止小分子的抗生素滲透進去³³。2.Mutual protection聯盟或稱共同防禦，在多種細菌的生物膜內，不同的細菌會互相合作共同抵禦外侮，如有抗藥性的細菌會分泌保護因子來保護其周遭無抗藥性的細菌⁶。或者將其帶有抗藥密碼的基因與其他細菌交換³⁴。有研究顯示綠膿桿菌形成的生物膜，可以使後來加入的大腸桿菌更容易存活及繁殖³⁵。3.Hibernation休眠(quiescent bacteria處于靜止狀態的細菌)，另一個策略就是讓在生物膜內的細菌冬眠^6,36,37，細菌(bacteria)是一種具有細胞壁、細胞膜的生物，其生長繁殖需要合成蛋白質和核酸 (nucleic acid) (包括去氧核糖核酸DNA與核糖核酸RNA)，而且透過代謝葉酸(folic acid)完成生理機能，抗生素可破壞這些結構與生化反應，達到對抗細菌的治療效果，但一旦細菌進入休眠停止生長，抗生素就對細菌無可奈何^6,38。許多研究也證實說，需要抑制或殺死生物膜內細菌的最低抗生素濃度遠遠大於許多抗生素的最高允許劑量^38-41，所以說一般標準的口服抗生素只能對浮游的細菌有效，但對於生物膜內的細菌可是完全無效。

29. Dietrich LE, Price-Whelan A, Petersen A, et al. The phenazine pyocyanin is a terminal signalling factor in the quorum sensing network of Pseudomonas aeruginosa. Mol Microbiol 2006; 61(5): 1308-21.
30. Hurlow J, Bowler PG. Clinical experience with wound biofilm and management: a case series. Ostomy Wound Manage 2009; 55(4): 38-49.
31. Wolcott RD, Rhoads DD, Dowd SE. Biofilms and chronic wound inflammation. J Wound Care 2008; 17(8): 333-41.
32. Costerton JW, Lewandowski Z, Caldwell DE, et al. Microbial biofilms. Annu Rev Microbiol 1995; 49: 711-45.
33.Guiot E, Georges P, Brun A, et al. Heterogeneity of diffusion inside microbial biofilms determined by fluorescence correlation spectroscopy under two-photon excitation. Photochemistry and Photobiology 2002; 75(6): 570-79.
6.Hall-Stoodley L, Stoodley P. Evolving concepts in biofilm infections. Cell Microbiol 2009; 11(7): 1034-43.
34.Weigel LM, Donlan RM, Shin DH, et al. Highlevel vancomycin-resistant Staphylococcus aureus isolates associated with a polymicrobial biofilm. Antimicrob Agents Chemother 2007; 51(1): 231-38.
35. Liu Y, Li J. Role of Pseudomonas aeruginosa biofilm in the initial adhesion, growth and detachment of Escherichia coli in porous media. Environ Sci Technol 2008; 42(2): 443-49
36. Davies DG, Parsek MR, Pearson JP, et al. The involvement of cell-to-cell signals in the development of a bacterial biofilm. Science 1998; 280(5361): 295-98.
37. Lewis K. Persister cells, dormancy and infectious disease. Nat Rev Microbiol 2007; 5(1): 48-56.
38. Brooun A, Liu S, Lewis K. A doseresponse study of antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa biofilms. Antimicrob Agents Chemother 2000; 44(3): 640-46
39. Koseoglu H, Aslan G, Esen N, et al. Ultrastructural stages of biofilm development of Escherichia coli on urethral catheters and effects of antibiotics on biofilm formation. Urology 2006; 68(5): 942-46.
40. Olson ME, Ceri H, Morck DW, et al. Biofilm bacteria: formation and comparative susceptibility to antibiotics. Can J Vet Res 2002; 66(2): 86-92.
41Conley J, Olson ME, Cook LS, et al. Biofilm formation by group a streptococci: is there a relationship with treatment failure? J Clin Microbiol 2003; 41(9): 4043-48.

生物膜多快會形成？

游朝慶

  有研究顯示^23,24，浮游細菌(planktonic bacteria)如Staphylococci, Streptococci, Pseudomonas及Escherichia coli，通常：

• 幾分鐘內會附著
• 2-4小時內會集結完畢
• 6-12小時內會產生初步的EPS
• 2-4天會完成成熟的生物膜

  之後即使遭受機械性的破壞，如清創，也能在24小時內將生物膜修復完成，這意味著，清創手術後，患者僅僅只能擁有短暫24小時的黃金時間，讓抗生素能有效殺死生物膜內的細菌。

                                                                                       補充：NPUAP官方的標準答案是『3天』

為何我們要一直花很大力氣去搞清楚傷口中的生物膜

   一直到最近，生物膜才被接受是影響傷口不癒合的原因^7,10，慢性皮膚傷口通常不會有明顯的發炎反應，並且以標準的實驗室檢查也只能發現極少量的細菌²⁵。然而標準的微生物實驗室檢查(CFU)卻只能培養出浮游的細菌(planktonic bacteria)，而無法檢驗出生物膜內的細菌，生物膜需要特殊的培養技術^26,27。臨界細菌集結量(Critical Colonisation)這個詞被發展出來用來瞭解為何細菌在沒有造成明顯感染的狀況下竟會影響傷口的癒合²⁸，事實上，臨界細菌集結量或局部感染（localised infection）的概念通常意味著慢性傷口有生物膜的存在。
7. Wolcott RD, Rhoads DD, Bennett ME, et al. Chronic wounds and the medical biofilm paradigm. J Wound Care 2010; 19(2): 45-50, 52-53.
10. James GA, Swogger E, Wolcott R, et al. Biofilms in chronic wounds. Wound Repair Regen 2008;16(1): 37-44.
23. Costerton JW. The etiology and persistence of cryptic bacterial infections: a hypothesis. Rev Infect Dis 1984; 6 Suppl 3: S608-16. 17. Bester E, Kroukamp O, 24.Wolfaardt GM, et al. Metabolic differentiation in biofilms as indicated by carbon dioxide production rates. Appl Environ Microbiol 2010; 76(4): 1189-97.
25. World Union of Wound Healing Societies (WUWHS). Principles of best practice: Wound infection in clinical practice. An international consensus. London: MEP Ltd, 2008.
26.Kaeberlein T, Lewis K, Epstein SS. Isolating “uncultivable” microorganisms in pure culture in a simulated natural environment. Science 2002; 296(5570): 1127-29.
27. Bjarnsholt T, Kirketerp-Møller K, Jensen PØ, et al. Why chronic wounds will not heal: a novel hypothesis. Wound Repair Regen 2008; 16(1): 2-10.
28. Edwards R, Harding KG. Bacteria and wound healing. Curr Opin Infect Dis 2004; 17(2): 91-96.

生物膜如何形成？

游朝慶

   形成生物膜可以區分為幾個步驟^11,12，第一步是附著(Attachment)，指的是微生物在無機或有機物表面上的黏附，成為接下來增殖的基礎(niche)。尤其處在固體-液體介面的交接處(例如水或血)更是適當的附著處。通常比較粗糙的表面、厭水的材質、增加流速(剪力上升)、適宜的溫度及附近營養來源充足會促使附著機會增加，起初，這種附著是可逆的reversible，或祇是對生物無害的contamination。（圖1¹³）我們以往常誤認為微生物是單獨行動且自由浮動的，我們稱此自由營生的個體為浮游狀態 (planktonic form)，然而自然狀態下，微生物往往傾向於附著，以便形成生物膜^14,15。
   附著之後第二步便是集結，建立微生物社群 (colonisationy)，細菌接著會不斷地增殖，或呼朋引伴，吸引同伴或聯軍，形成更穩固永久的附著（permanent attachment），這種群聚生長的狀態稱為固著狀態 (sessile form)，此時重要的是個體間的黏著和累積(accumulation)，分化(differentiate)、彼此交換基因以增加存活率^15,16。像這樣細胞與細胞間的訊息溝通在細菌學上稱為「群聚感應」(quorum sensing)^17,18。「quorum」指會議的法定人數，「quorum sensing」即是感應達到法定人數與否。有些細菌可能潛藏體內，等待有足夠同伴才向寄主發難，一舉克敵制勝。但細菌是怎麼感應的呢？他又不會說話，難道他是『來自星星的你』，有心電感應？想太多了，其實同種細菌彼此間會發出一種味道（可擴散訊息分子），等味道的濃度到了，就彼此知道軍隊已集結完畢，準備戰鬥合體神寵變身。而對於不同種細菌的聯軍，也能發出另一種共通的味道，以準備協同作戰。
   第三步，當細菌的族群密度已達到最低門檻，藉由「群聚感應」這道密令，細菌們開始集體分泌蛋白質、多醣體，醣脂質(glycolipid)，並促使某些細菌死亡並釋放eDNA^6,15,19 (這些都被稱為細胞外聚合體（extracellular polymeric substance，EPS），這EPS有時也被稱為史萊姆slime)，其中被釋放出的細菌DNA被認為是提供生物膜EPS基質的重要元素²⁰，但怎麼可能會有烈士願意被犧牲呢，難道是為了召喚混沌黑魔術師，而將黑魔導做祭品)，並形成3D的立體結構，外表則會包覆著具黏性(slime)的Polysaccharide多醣體，形成一穩定的碉堡結構，於是成熟的細菌生物膜社區就形成了(biofilm development)。
   最後（第四步）因應環境改變或特定原因下微生物群體破體而出 (spreading, dispersal)^21,22，再度成為單一自由營生的個體(planktonic bacteria)尋找下一個附著的目標，而成熟的生物膜將會持續地釋放細菌或生物膜碎片，如此周而復始為生物膜的一個週期，終究造成宿主的全身感染systemic infection。

圖1、多種細菌生物膜的形成過程¹³，分為四步驟，附著、群聚集結、生物膜形成、及擴散
11. Donlan RM: Biofilms: microbial life on surfaces. Emerg Infect Dis 2002;8:881-90.
12. Fux CA, Costerton JW, Stewart PS, et al: Survival strategies of infectious biofilms. Trends Microbiol 2005;13:34-40.
13. Phillips P, Sampson E, Yang Q, et al. Bacterial biofilms in wounds. Wound Healing Southern Africa 2008; 1(2): 10-12
14. Stoodley P, Sauer K, Davies DG, Costerton JW. Biofilms as complex differentiated communities. Annu Rev Microbiol 2002; 56: 187-209.
15. Flemming HC, Neu TR, Wozniak DJ. The EPS matrix: the “house of biofilm cells”. J Bacteriol 2007; 189(22): 7945-47
16.Donlan RM, Costerton JW. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. Clin Microbiol Rev 2002; 15(2): 167-93
17. Horswill AR, Stoodley P, Stewart PS, Parsek MR. The effect of the chemical, biological, and physical environment on quorum sensing in structured microbial communities. Anal Bioanal Chem 2007; 387(2): 371-80.
18. 關於 quorum sensing 的 TED Talk：Bonnie Bassler: The secret, social lives of bacteria， https://www.youtube.com/watch?v=TVfmUfr8VPA
19. Sutherland I. Biofilm exopolysaccharides: a strong and sticky framework. Microbiology 2001; 147(Pt 1): 3-9.
20.Rice KC, Mann EE, Endres JL, et al. The cidA murein hydrolase regulator contributes to DNA release and biofilm development in Staphylococcus aureus. Proc Natl Acad Sci USA 2007; 104(19): 8113-18
21. Boles BR, Horswill AR: Agr-mediated dispersal of Staphylococcus aureus biofilms. PLoS Pathol 2008;4:e1000052.
22. Kaplan JB: Biofilm dispersal: mechanisms, clinical implications, and potential therapeutic uses. J Dent Res 2010;89:205-18.

細菌生物膜Biofilm

游朝慶

   關於生物膜（Biofilm，又稱細菌生物膜、生物薄膜、菌膜、在大陸較常被稱為生物被膜（而『生物膜』在大陸被認為是biological membrane），日文叫バイオフィルム）的錯誤觀念很多，如可不可以肉眼看見生物膜?傷口中的slough是不是biofilm？由於資料太多，以下我以”wounds international”雜誌於2010年出刊的” Biofilm Made Easy¹”為主要架構，並旁徵谷歌大神的一些資料，向大家介紹什麼是生物膜。

什麼是生物膜（Biofilm）？

   生物膜是微生物藉著附著而固定於某特定載體上的微生物共生體。它的結構複雜且同時受細菌自身分泌的聚多醣類黏液膜保護。在水中環境下，幾乎任何物體表面上都能夠形成生物膜²。生物膜(biofilm)的主成分為由細菌DNA、多醣體及蛋白質組成的細胞外聚合體（extracellular polymeric substance，EPS）。生物膜的形成有兩項因素：有固定營養的水性環境及一個可供細菌黏附的表面。生物膜廣泛的定義：就是由微生物以及其所分泌之胞外物質（extracellular matrix）附著在物體表面所形成的結構。根據研究發現：環境中的微生物，並非如我們想像的都是離群索居，就如同人類會群居一般，百分之九十以上的微生物，都是群聚生長在生物膜的結構中。不僅如此，一部分居住在生物膜社區中的細菌，還必須自我犧牲和裂解，以釋放出細菌細胞中的染色體DNA，稱之為胞外DNA（extracellular DNA，eDNA），以供形成生物膜所需。由此可知：細菌形成生物膜是細菌的集體行為，彼此之間需互相協調溝通的³。

生物膜和傷口的關係？

   長久以來已經知道，生物膜容易在一些醫療裝置上形成，如導尿管foley、氣管內管、骨科及乳房的一些人工植入物、隱形眼鏡、子宮內避孕器IUD、中心靜脈導管CVC、以及縫線^4,5。這些常導致一些不容易治療的細菌感染或慢性發炎，如感染性心內膜炎、導管相關的血流或泌尿道感染、人工植入物的感染、牙周病、尿路結石感染、及骨髓炎^4,6-9。生物膜也在傷口中被發現，並且和不易癒合的傷口有關，在電子顯微鏡下發現慢性傷口中，有60％存在生物膜，相對在急性傷口中只有6％發現有生物膜¹⁰。(未完)

1.Phillips PL, Wolcott RD, Fletcher J, Schultz GS,Biofilm Made Easy. Wounds International, 1(3): 1-6,. 2010, http://www.woundsinternational.com/media/issues/288/files/content_8851.pdf

2.生物膜－透析水質的隱形殺手-安愼診所 溫玉嬌 主任，http://www.hcrsfvac.artcom.tw/ap/news_view.aspx?bid=40&sn=d39d2cbf-7cab-4f45-bdf7-62a3132c3e1d

3.細菌生物膜與人類感染疾病，生技系 林美惠助理教授，長庚校訊第129期，http://memo.cgu.edu.tw/Secretariat/news/129/research/research_1.htm

4. Costerton JW, Stewart PS, Greenberg EP. Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections. Science 1999; 284(5418): 1318-22. 6. Donlan RM, 5.Costerton JW. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. Clin Microbiol Rev 2002; 15(2): 167-93.

6.Hall-Stoodley L, Stoodley P. Evolving concepts in biofilm infections. Cell Microbiol 2009; 11(7): 1034-43.

7. Wolcott RD, Rhoads DD, Bennett ME, et al. Chronic wounds and the medical biofilm paradigm. J Wound Care 2010; 19(2): 45-50, 52-53.

8. Parsek MR, Singh PK: Bacterial biofilms: an emerging link to disease pathogenesis. Annu Rev Microbiol 2003;57:677-701.
9. Lindsay D, von HA: Bacterial biofilms within the clinical setting: what healthcare professionals should know. J Hosp Infect 2006;64:313-25.

10.James GA, Swogger E, Wolcott R, et al. Biofilms in chronic wounds. Wound Repair Regen 2008;16(1): 37-44.

S&N已撤出美國的負壓傷口治療市場

游朝慶醫師

   在讀史耐輝S&N今年（2015）出的年報時¹，赫然發現，S&N早從去年六月開始，在美國地區就不再販售傳統的負壓傷口治療機器及敷料(但不包括拋棄型的PICO)，也就是Renasys EZ/EZ Plus/EZ Max/GO，以及其搭配的泡棉及紗布敷料組kit，也因此S&N去年在美國這負壓傷口市場短少一千七百萬美元的收入，但年報中對於此並沒有太多檢討，只說會繼續開發下一代的負壓傷口治療產品，但至今已一年了，官網上仍然顯示在美國地區仍不提供販賣（unavailable）。

S&N負壓傷口治療設備的進化過程 --- Renasys EZ/EZ plus/EZ max/GO及Renasys soft port

游朝慶 醫師

   史耐輝S&N(Smith & Nephew)於2009年推出其自己品牌的Renasys EZ(圖1)及 Renasys GO及泡棉敷料組RENASYS-F Foam Dressing kits，紗布敷料組 RENASYS-G Gauze Dressing kits，這第一代的敷料使用的仍是將抽吸管直接置入敷料內¹。2010年，S&N推出第二代的敷料組，使用和KCI T.R.A.C.™ system類似的Port(或叫suction  tube connecting  pad，Suction Dome Pad，suction pad，KCI叫Sensa T.R.A.C.™ pad)，稱Renasys Foam Port Dressing Kit(圖2)，並且因為有人抱怨機器容易漏氣並亂叫，且集液罐和機器連接的管子不易插入，所以S&N改良了Renasys EZ，推出了升級版的Renasys EZ Plus²(圖3.，外表和EZ幾乎一樣)，但Renasys GO雖也做了軟體升級，但卻沒改名字。S&N於2013年1月推出新的Port，稱為Soft Port(圖4)，這有點像KCI的VAC Bridge Dressing Kit(圖5)，但其有上下兩層(圖6)，上層為通氣層Aeration pathway，其在靠近端處有一個進氣孔aeration disk(圖7)，在抽吸時，空氣可從此進到傷口來，再由下層的導流層fluid handling pathway將傷口的滲液排出。
   但為何要多這個通氣層及進氣孔呢?業者的說明書沒寫，老師也沒教?商業祕密?我的想法是負壓傷口治療本身就存在著一個重大先天上的缺陷，

鬱滯性皮膚炎 Stasis Dermatitis-8 venous stasis ulcer靜脈性潰瘍

游朝慶醫師

   講到鬱滯性皮膚炎（也是慢性靜脈疾病CVD或慢性靜脈不全CVI）的最後一個症狀了，也就是最嚴重的皮膚潰瘍，正式名稱為靜脈性潰瘍venous ulcer或鬱滯性潰瘍stasis ulcer，其他說法有靜脈不全潰瘍venous insufficiency ulceration、靜脈曲張潰瘍varicose ulcers、小腿潰瘍ulcus cruris、or小腿靜脈潰瘍Ulcus Cruris Venosum，日文為静脈うっ滞性潰瘍(かいよう) venous stasis ulcer、 静脈うっ血性潰瘍、下肢静脈性潰瘍(かしじょうみゃくせい かいよう)venous ulcer、うっ血性潰瘍stasis ulcer、 静脈瘤性潰瘍varicose ulcer，對岸的大陸那邊則稱為『（静脉）郁血性溃疡』。其症狀很簡單，即腳踝或小腿下三分之一產生表淺性潰瘍，再加上有鬱滯性皮膚炎之前所講的6大症狀（靜脈曲張、水腫、色素沈澱pigmentation、濕疹樣eczema變化、脂肪皮膚硬化症lipodermatosclerosis、或白色萎縮atrophie blanche）就算。（如圖35、36）

鬱滯性皮膚炎 Stasis Dermatitis-7 Varicose vein靜脈曲張

游朝慶醫師

    有些鬱滯性皮膚炎會合併靜脈曲張，或在慢性靜脈疾病（chronic venous disease）初期的時候會有靜脈曲張(varicose vein)，台灣話稱『浮腳筋』，中國話叫『腿冒青筋』，日本話叫下肢静脈瘤(こぶ)、足の血管のコブ或青筋(あおすじ)，中醫《靈樞‧刺節真邪篇》稱為『筋瘤』，又名「筋結」、「筋聚」，明朝『外科正宗』云：「筋瘤者，堅而色紫，壘壘青筋，盤曲甚者結若蚯蚓。」拉丁文或專業用語叫varix(複數:varices) 不過醫學上varix這個字比較常用在食道靜脈曲張Esophageal varices，如EV bleeding，至於睪丸的靜脈曲張卻又叫做varicocele(精索靜脈曲張)。

鬱滯性皮膚炎 Stasis Dermatitis-6 Atrophie blanche白色萎縮

游朝慶醫師

   Atrophie blanche白色萎縮為皮膚萎縮的一種特別的型態，1929年一位法國的醫師Milian首先命名atrophie blanche(AB)這個專有名詞¹，故又被稱為Milian's atrophie blanche，為法文，其發音可參考http://hak.forvo.com/word/blanche/#fr，Milian用來描述一位梅毒患者兩下肢多型性、不同大小、光滑、扁平的乳白色（smooth ivory-white plaque）放射狀（stellate）的疤痕，周圍有色素沈澱(hyperpigmentation)或微血管擴張(telangiectasia)。atrophie blanche好發於中年女性的小腿及足部，通常會併發潰瘍及慢性靜脈不全(CVI)等症狀。拉丁文稱為atrophia alba、白話的英文為white atrophy。其為一種嚴重的慢性靜脈病變的自發性表現，常常是先有lipodermatosclerosis脂肪皮膚硬化症，接著由於進一步缺少提供營養的血流(nutrient blood flow)，惡化為一片白色纖維化無血管的疤痕(avascular fibrosis,or white scar，如圖19)，約有40％的慢性靜脈不全CVI患者會表現出atrophie blanche，其為CVI的末期變化，並且很容易產生靜脈潰瘍。並且要注意的是不要和癒合後的靜脈性潰瘍導致的疤痕搞混(如圖20)（兩者很像，區別為：患者在其部位並沒有靜脈性潰瘍的病史）。治療也是只有加壓治療。

鬱滯性皮膚炎 Stasis Dermatitis-5 lipodermatosclerosis脂肪皮膚硬化症

游朝慶醫師

     兩腳變黑後，若症狀持續惡化，很可能會合併有皮膚變厚變硬（fibrosis），如木板般堅硬，有點像硬皮症，如圖17.，其正式名稱為lipo-dermato-sclerosis（LDS），脂肪皮膚硬化症，舊稱為硬化萎縮性蜂窩性組織炎(sclerous atrophic cellulitis)、假性硬皮症(pseudo-scleroderma)、靜脈淤積性脂層炎（venous stasis panniculitis）或硬皮樣真皮下層炎（hypodermatitis sclerodermiformis），其為皮膚及皮下脂肪的慢性發炎（panniculitis，脂膜炎）導致纖維化（fibrosis）、脂肪變性(Fatty Degeneration；Steatosis)或疤痕化（scarring of the skin and fat），其為不可逆的變化。其在急性期也可能會會在腳踝附近出現發紅疼痛類似蜂窩性組織炎的變化¹，區別在於LDS的紅痛是緩慢發生的，並會持續數周到數月，且通常會兩腳同時發作。

鬱滯性皮膚炎 Stasis Dermatitis-4 edema水腫

游朝慶醫師

   這些患者因為靜脈不全（CVI），有些會合併兩腳下肢水腫(如圖10)，尤其到傍晚會更嚴重，但剛起床時，腫又消了，有的或許會合併潰瘍(如圖11)，嚴重的話會流湯 (weeping，如圖12)，並伴隨嚴重疼痛症狀，如前一篇所述，鬱滯性皮膚炎在剛開始急性期時，也可能會有發炎等症狀，表現出紅腫熱痛，但以抗生素治療一星期卻不見改善(如圖13)，或者症狀在就診時已持續數星期，此時需考慮鬱滯性皮膚炎的急性期表現，建議腳抬高避免久坐久立、配合彈性繃帶(彈繃,elastic bandage)治療，可抽血驗CBC/DC,CRP來排除蜂窩性組織炎。

鬱滯性皮膚炎 Stasis Dermatitis-3 eczema濕疹

游朝慶醫師

   鬱滯性皮膚炎這類患者有許多因為下肢紅腫痛、破皮、流湯，被當作蜂窩性組織炎而住院，但白血球卻不高，其實只是鬱滯性皮膚炎合併急性的eczema濕疹樣變化，但還是需與過敏接觸性皮膚炎(contact sensitization)，以及因濕疹破皮導致的細菌感染(superinfection)做鑑別診斷，嚴重者需配合類固醇局部塗抹或抗生素治療。此外，鬱滯性皮膚炎在剛發生，色素沈澱不明顯時，在急性期時，也可能會有發炎、膿疱、流湯、痂皮等濕疹樣變化，或者併發細菌感染，此時不好鑑別診斷，但在有色素沈澱的慢性期時，也可能會有急性發炎反應，表現出紅腫痛（沒有熱），像蜂窩性組織炎的反應，診斷重點在於鬱滯性皮膚炎的濕疹變化會同時發生於兩腳，緩慢發生，可延續1周到數個月。

鬱滯性皮膚炎 Stasis Dermatitis-2 hyperpigmentation色素沉著

游朝慶 醫師

   接著來介紹鬱滯性皮膚炎最經典的症狀，就是『色素沉著』，這個看過一次就知道怎麼診斷，故不如直接看圖，圖1可看到兩腳腳踝處皮膚變黑（hyperpigmentation, 色素沉著），其黑色的部分從腳踝處一直到小腿下2/3處（lower two-third of the calf），皮膚乾乾的，有脫屑，很多50歲以上的人多有這種情況，很多人會擔心是不是糖尿病、腳黑掉了、或者是烏腳病(其為砷中毒導致的末梢動脈血管阻塞疾病，引起雙足壞疽)，其實這種狀況是因為下肢靜脈循環不佳，導致『靜脈高壓』，不是動脈阻塞的問題，高靜脈壓也會使得小靜脈血管的通透性增加及脆弱，使得紅血球滲出皮下，接著紅血球崩解釋放出『血鐵質(hemosiderin)』，產生色素沉著，導致皮膚越來越黑，這個現象在末端腳踝處特別容易發生。

圖1.stasis dermatitis with hyperpigmentation (Erythematous brown hyperpigmented plaque with scale)

鬱滯性皮膚炎 Stasis Dermatitis-1 前言：定義及表現

游朝慶醫師

   鬱血性皮膚炎，又稱為淤滯性皮膚炎、鬱滯性皮膚炎，英文為stasis dermatitis, congestion dermatitis, gravitational dermatitis, varicose dermatitis, stasis eczema, venous eczema, varicose eczema等，由字面上可知其為一種濕疹、皮膚炎、和靜脈曲張或靜脈回流淤滯有關，根據國家網路醫院醫護百科辭典¹的解釋：老年人常發生在下肢的皮膚病有鬱血性皮膚炎、凍瘡、雞眼、胼胝。下肢靜脈循環不佳，有時會在小腿下方近足踝的內側產生慢性濕疹，伴隨長期不癒的潰瘍、色素沉著、腫脹、紫斑或萎縮瘢痕，稱作鬱血性皮膚炎。
   不過這段話看完反而更迷糊了，那光只有靜脈曲張或腫脹，算不算鬱滯性皮膚炎？基本上鬱滯性皮膚炎導因於慢性靜脈回流不全chronic venous insufficiency（CVI），而CVI的原因可能是1.靜脈瓣膜失去功能，或2.靜脈回流阻塞或者3.心臟衰竭導致，其表現出CEAP（clinical etiological Anatomical Pathological classification，一種下肢靜脈疾病的分類系統，之後會介紹）的stage C4，其定義為因靜脈疾病導致的皮膚變化，其又分為C4a及C4b，C4a為色素沈澱pigmentation或濕疹樣eczema變化，C4b為脂肪皮膚硬化症lipodermatosclerosis或白色萎縮Atrophie blanche。這四種變化之後我會慢慢一一加以介紹。

靜脈性潰瘍的盛行率與發生率

傷口大師 游朝慶醫師

   在西方，成人靜脈曲張的盛行率，女人約25% 到33% 男人約10%到20%^1-3。因為慢性靜脈不全（Chronic Venous Incifficiency，CVI）導致的色素沈澱hyperpigmentation、濕疹eczema等皮膚病變的盛行率約3到11％^4,5。每年的治療費用約需10億美元⁶。而最嚴重的靜脈性潰瘍，其整體盛行率（overall prevalence＝lifetime prvalence，罹病人數占全人口百分比，其包括未癒合的傷口及已經痊癒的傷口）約1％^7-9。而從慢性靜脈不全的皮膚病變，到形成潰瘍，平均約需5年¹⁰。
    根據一份來自瑞典Skaraborg地區針對腳部潰瘍的研究報告(population: 270,800),¹¹，靜脈性潰瘍的整體盛行率overall prevalence約為1％（如下表1），點盛行率（point prevalence，在一個特定的時間點上，罹患疾病的人數除以所考慮的族群人數)約0.3％（如下表2），隨著年紀而逐漸提高。而發生率(incidence，一年內固定族群所發生的新個案)則約為點盛行率的十分之一，也就是說只有十分之一的靜脈性潰瘍的個案是一年內新發作的，大多數都是陳年未癒合的傷口。換句話說，假設一個社區裡面有10,000個人口，年齡呈常態分布，曾經得過但現在傷口已癒合的人有70人，有靜脈性潰瘍的約有30人，這兩者相加則占社區人口的1％，而發病的30人中，只有3人是第一次發生或復發，而剩下的27人則是陳年未癒合的傷口。

靜脈性潰瘍Venous Ulcer-中醫篇

游朝慶醫師

   黃帝內經素問有：『傷於濕者，下先受之』。若身體被『濕』這種邪氣所侵犯，會先從腳的病變表現出來，如腳氣、下肢水腫、兩腳疼痛等。

   靜脈性潰瘍在中醫稱為『臁瘡』，臁，意思是小腿的兩側，瘡︰瘡者，「創」也，乃皮膚病或外傷之總稱，如被刀子割傷叫『金瘡』，如嘴破叫『口瘡』，粉刺叫『面瘡』，褥瘡稱『席瘡』，曬傷稱為『日曬瘡』，梅毒稱為『楊梅瘡』，異位性皮膚炎叫『血風瘡』等。『臁瘡』病名首見於唐朝『華佗神醫秘傳』（托名漢·華佗撰，唐·孫思邈編集，成書年代不詳，序於683年），書中以秘傳碧雲膏治療臁瘡，成分為真麻油4兩，黃蠟3兩，半銅青3錢，輕粉3分，古銅錢3文，鮮桃枝7枝，鮮柳枝7枝。主要以麻油、黃蠟等油脂類將傷口密封、保濕，可見中國很早已前就懂得使用『濕潤療法』的概念，而歐美一直到文藝復興時期， 法國外科醫師之父Ambroise Pare（西元1517-1590）才開始用蛋黃、玫瑰油和松節油所混合的溶液來塗敷槍彈創傷。

   臁瘡因其發病部位在古代所指的褲口、裙邊之處，故『外科啟玄』稱之為褲口瘡、褲口毒、裙邊瘡。『證治準繩』稱之為『裙風』、『外科證治全書』稱之為『爛腿』，又因其長年不易癒合，即使痊癒了又容易因為碰撞而復發，俗稱「老爛腳」。

成功以血栓溶解療法治療靜脈性皮膚壞疽

游朝慶
台南市立醫院 外科

   今年在外科醫學會發表了一篇關於『靜脈性皮膚壞疽』的個案，照例，會有血腥的圖片，請各位看官斟酌一下要不要繼續閱讀。其實『靜脈性皮膚壞疽』和另一種常見的『靜脈性潰瘍』完全不同，這患者因為以血栓溶解療法治療其他內科疾病『大腦靜脈竇拴塞』，在沒有外科介入之下，傷口竟完全好了，因此才去回顧其病史，確認當時的皮膚潰瘍疾病應該就是『靜脈性皮膚壞疽』。故有點誤打誤撞。至於靜脈性潰瘍這個大題目，我將在之後的幾篇文章中來介紹。