在外科感染的治疗时，除了通过手术去除感染的病因（例如各种清创手术、脓肿或积液的引流、有腔脏器穿孔的缝合及感染脏器的切除等）外，合理地应用抗菌药物也是重要的环节。抗菌药物的合理应用决定于：①感染菌种及其对抗菌药物的敏感程度；②宿主的情况，包括感染的部位、有无免疫功能低下及负责降解和排泄抗菌药物的脏器的情况；③抗菌药物本身的药代动力学特点，如药物的吸收、代谢、分布、排泄等及药效学的特点，如抗菌活性、作用机制等。
（一）感染菌种及其对抗菌药物的敏感性
随着抗生素的应用，外科感染的主要致病菌不断发生变化。在青霉素问世以前，大多数外科感染系由链球菌及葡萄球菌引起。由于葡萄球菌很快出现对青霉素的耐药，在20世纪60年代外科感染的主要致病菌是耐青霉素金葡菌。此后由于各种能耐β-内酰胺酶的部分合成新型青霉素的出现，自70年代以来，葡萄球菌感染日益少见，革兰阴性杆菌逐渐成为外科感染的主要致病菌，据统计革兰阴性杆菌感染占医院内感染病菌的70%左右。近年来由于各种新型β-内酰胺类及化学抗菌药物的广泛应用，出现了一些新的广谱耐药菌株引起的感染，例如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）、耐甲氧西林表皮葡葡球菌（MRSE）、肠球菌感染等。因此在很多大医院的统计中，革兰阳性球菌感染的发生率又再次增多，甚至成为主要的致病菌。一些原先并不致病或较少致病的菌株，例如革兰阴性杆菌中的假单胞菌属（主要是绿脓杆菌），不动杆菌感染等也逐年增多。此外，真菌感染（主要是白色念珠菌）也是医院内感染的重要病原菌。
1.感染部位与常见病原菌 一般软组织感染，主要病原菌仍是金黄色葡萄球菌和溶血性链球菌。软组织混合感染如坏死性筋膜炎等则有多种细菌参与，包括革兰阳性或阴性需氧菌，以及类杆菌、消化球菌、消化链球菌、梭杆菌等厌氧菌。烧伤感染以绿脓杆菌最为常见，其次是革兰阴性肠道杆菌、金黄色葡萄球菌和肠球菌。腹腔内感染的主要病原菌是革兰阴性肠道杆菌、绿脓杆菌、肠球菌和厌氧脆弱类杆菌。外科患者发生下呼吸道感染，革兰阴性杆菌占3/4，革兰阳性球菌占1/4，吸入性肺炎则常有厌氧菌参与。尿路感染大多由直肠、尿道常驻菌引起，80%为大肠杆菌等革兰阴性杆菌，20%为革兰阳性球菌。静脉导管感染（菌血症），主要病原菌是凝固酶阴性葡萄球菌（如表皮葡萄球菌）和金黄色葡萄球菌，其次是大肠杆菌、绿脓杆菌，有时也有真菌。假膜性肠炎的病原菌则是厌氧难辨梭状芽孢杆菌。
2.感染病原菌与药物敏感性 外科医师必须养成及时采集各种病材（创口分泌物、坏死组织、腹腔渗液、胆汁、脓液等）进行细菌学检查的习惯。一种极为实用但却常被忽视的调查方法是分泌物直接涂片染色镜检。直接涂片可以立即明确有无细菌，是革兰阳性菌还是阴性菌，是球菌还是杆菌，对选择用药十分有用。脓液涂片有菌而普通培养无菌生长可能提示厌氧菌感染。粪便涂片可以判断有无肠道菌群失调。当疑有厌氧菌感染时，应使用注射器采集脓液或采送坏死组织，因为拭子培养不易获得厌氧菌阳性结果。药敏试验对用药更具直接指导意义。
（二）宿主情况
宿主即患者的情况是应用抗菌药物时必须参考的重要依据。
1.免疫功能状态 关于机体的免疫功能与外科感染的关系，在本章第五节中已作介绍。现将临床常遇的获得性免疫功能缺陷列表如下（表3-2）。
遇到上述情况时必须警惕有无获得性免疫功能缺陷。对该类感染患者，可先采用新型、广谱强有力的抗菌药物，然后设法采集标本做细菌学检查，证明病原菌，按药敏结果用药。同时应加强全身营养支持疗法，应用细胞免疫增强剂等改善患者免疫功能。
2.患者的肝、肾功能 在应用抗菌药物时必须掌握该药物在体内的吸收、分布及排泄的规律。这就与患者的肝、肾两大器官有密切关系。
表3-2 临床常遇到的获得性免疫功能缺陷
（1）肝功能障碍时抗菌药物的应用：有些抗菌药物由肝脏代谢分解、另有一些则经肝由胆汁排泄，这类药物在肝功能障碍时可引起血中药物半衰期延长，甚至导致毒性反应。现一致认为在肝功能有严重障碍时应慎用或减量使用的抗菌药物包括氯霉素、克林霉素与林可霉素、红霉素、四环素类、甲硝唑。此外，某些药物经由肝、肾两途径清除，如头孢哌酮、头孢曲松、头孢噻肟、头孢噻吩、美洛西林及哌拉西林等，在严重肝病同时有肾功能障碍时也应慎用。
（2）肾功能障碍时抗菌药物的应用：肾功能减退可能是由于重症外科感染、感染性休克等所造成，也可能是MODS的一部分。高龄人均有相对的肾功能障碍。已知40～60岁时肾小球的数量已减少一半，肾小球滤过率在40岁以上年龄者每年递减1%，到70～80岁时仅为正常青壮年的1/2。此外，糖尿病、高血压等均能造成肾损害。更应注意患者有无肾脏本身的疾病，例如结石、结核、多囊肾、肾炎、肾盂肾炎、前列腺肥大及有无既往泌尿系统的手术史等。
有些抗菌药物有明显的肾毒性，如氨基糖苷类、多肽类、两性霉素、磺胺类等。临床可表现为无尿或少尿型肾功能衰竭，一般在用药5～7d发病，多为急性肾小管坏死所致。有肾功能障碍时禁用的药物包括四环素类、长效磺胺类、呋喃妥因、萘啶酸。需要减量或慎用的药物包括氨基糖苷类、万古霉素、青霉素类（抗葡萄球菌部分合成青霉素除外）、SMZ-TMP、亚胺培南、喹诺酮类、氟康唑、伊曲康唑。
肾功能损害时调整给药方案的准确方法是测定血清药物浓度。
除肝、肾功能外，在老年人、孕期及新生儿中选用抗菌药物应注意其与成年人的生理差异。老年人应用尽量更有效的杀菌剂并避免毒性较大的药物。新生儿因有免疫功能低、肾功能发育不全、酶系统不足、细胞外液容积较大等特点，因此抗菌药物应用应较按体重计算的量略高，给药期间可略长，不良反应大的抗菌药宜慎用。一般氟喹诺酮类不宜在新生儿应用。在孕妇用药时必须考虑到药物对母体与胎儿两方面的影响。在妊娠期可以安全应用的抗菌药物包括青霉素类、头孢菌素类及其他β-内酰胺类、大环内酯类（除红霉素酪化物外）、林可霉素与克林霉素、磷霉素。在妊娠期禁用或慎用的药物见表3-3。
表3-3 妊娠期禁用或慎用的抗菌药物
（三）抗菌药物的药代动力学及药效学特点
1.抑菌活性 要测定细菌对抗菌药物的敏感性，经典的方法是肉汤稀释法，就是把标准接种量的菌液[105～6菌落形成单位（CFU/ml）]接种到连续稀释2倍的抗菌药物中，培养18～24h，试验所得的第1个没有发生混浊的试管的药物浓度就是最低抑菌浓度（MIC）。区分敏感与耐药的临界值决定于药物在血清中能达到的浓度。一般敏感是指低于或等于药物血清浓度峰值的1/16～1/4的MIC值。但要考虑到有些药物在血清中达不到这个浓度，但在某些组织或体液中可达到有效浓度。例如治疗尿路感染的临界值应根据尿中的药物浓度。某些药物的血清蛋白结合率很高，根据血清中的游离药物浓度决定临界值也不合理。除了经典的肉汤稀释法外，还有琼脂稀释法及操作简单，价格低廉的纸片扩散法等。现代化的实验室多采用自动化微量药物稀释法测多种药物的MIC。这种方法的缺点是因接种菌量少，检出耐药菌的可能性降低。尤其在检测MRSA时需要大量的接种细菌。
2.杀菌活性 上述方法都是测定抑制细菌生长的方法，不能判定是否有杀菌活性。在有获得性免疫缺陷的患者以及某些药物难以达到的部位<如脑脊液>的感染，必须选用杀菌剂。测定最低杀菌浓度（MBC）方法是在肉汤稀释法测定MIC时把肉眼无细菌生长的试管再定量转种到琼脂平板上，过夜培养。MBC是指能使活菌数减少99.9%的最低浓度。杀菌剂指MIC与MBC相差较少（2～4倍）的抗菌药物，而抑菌剂是指两者相差16倍以上的药物。一种药物是杀菌剂还是抑菌剂还决定于是什么细菌。
3.半衰期 药物半衰期是指体内药物量（或血中药物浓度）减少一半所需的时间，通常用“t1/2”来表示。不同抗菌药物的半衰期可相差很大，如氨苄西林为30min，头孢曲松则接近8h。药物半衰期的长短反映了体内消除该药物有关器官（如肝、肾）的效率。因此合理的投药方案必须参考不同药物的半衰期及消除这类药物器官的功能状态。只要药物进入体内的速度大于被清除的速度，就有可能发生药物蓄积，甚至因蓄积而中毒。有些药物半衰期较短，如不能按时补充，体内浓度达不到MIC的时间过长，这样不但达不到治疗效果，反而能增加耐药的可能。因此临床用药如不注意药物的半衰期可能会人为造成某些药源性疾病。
一般认为肝肾功能是影响药物半衰期的重要因素，某些抗菌药物的用量及投药方案必须考虑到患者肝肾功能的影响，这已在前文中谈到。在常用的抗菌药物中除半衰期很长的药物如头孢曲松等可每日1次投药外，其他药物均需每日2～3次投药，每日1次是不可取的，即使加大剂量也不能长时间的维持MIC，反而浪费药物。尤其是重症外科感染更应注意。半衰期较短的药物不宜加入液体中慢慢滴注，这同样不能达到有效的MIC，而应在10min内快速滴注或静脉推注。现有多数的强效抗菌药物经胃肠道吸收不良，不易达到治疗要求的血清和组织浓度。即使经口服能达到足够的浓度（如氟喹诺酮类），但因多数外科严重感染患者须禁食或胃肠道功能不佳，因此重症外科感染患者一般均应静脉注射。
4.药物在体内的分布 抗菌药物的血清浓度对治愈感染的重要性是间接的，关键是感染部位的药物浓度，只有这种药物在感染部位达到足以抑制或杀死细菌的浓度时才能生效。多数严重感染的治疗要求在感染部位的药物浓度大于对感染菌的MIC。药物必须从血液中能弥散到感染部位，并且一般认为起抗菌作用的药物必须是不与蛋白或其他分子结合的游离药物，蛋白结合率高的药物能在血管中维持更长时间，所以药物的半衰期较长，这是比较有利的，但游离的药物浓度可能低于对病原菌的MIC，而导致治疗失败。
抗菌药物达到感染灶的量与血管表面面积成正比，组织中血管越丰富，弥散的药量就越多。因此在有动脉硬化或糖尿病小血管病的患者感染治疗时应加大药物剂量。腹腔、胸腔及关节腔的血流灌注良好，治疗这些部位的感染不需局部用药。治疗脓肿时，脓肿腔内药物难以达到应有浓度，除了药物治疗外，还要切开引流。有坏死组织时，既是细菌生长的良好培养基，又不能透入抗菌药物，因此必须清除坏死组织。
药物到达感染部位后，局部因素也会影响抗感染的效果。例如某些治疗尿路感染的药物在碱性环境中药效提高，此时如碱化尿液会增强疗效。氨基糖苷类和红霉素等在酸性环境中抗菌活性降低，而呋喃妥因和金霉素等则在酸性环境中作用增强。氨基糖苷类进入细胞内时要靠需氧反应，因此在厌氧环境中对需氧菌的作用会减弱。β-内酰胺酶类抗生素作用于增殖期的细菌，在治疗脓肿时因细菌高度密集而细菌生长缓慢，其抗菌作用也会降低。
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