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角膜與外眼

綠膿桿菌角膜炎

綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)是細菌性角膜炎的主要致病菌之一。在革蘭氏陰性桿菌引起的角膜感染中最為常見 2)。其特徵是由蛋白酶和外毒素引起的液化性壞死,可迅速進展導致角膜穿孔。

細菌性角膜炎中,綠膿桿菌所佔比例因報告而異,為6.8%至55%。雖然因地區和族群而異,但在針對隱形眼鏡佩戴者的調查中,它被報告為最常見的致病菌 2)。尤其是軟性隱形眼鏡佩戴者的發病風險較高,有報告稱綠膿桿菌約佔隱形眼鏡相關角膜感染的55% 2)

與其他細菌性角膜炎相比,其進展更快,治療延遲直接影響預後。本文介紹綠膿桿菌角膜炎的臨床表現、診斷方法、治療方法及病理生理學。

急性發作的眼痛最為常見。疼痛劇烈,伴隨充血、流淚和黏液膿性分泌物。當浸潤累及瞳孔區時,視力下降明顯。眼瞼腫脹和畏光也常出現。

角膜所見

環狀膿瘍(環狀浸潤):綠膿桿菌角膜炎的特徵性表現,角膜周邊形成環狀浸潤 3)

磨玻璃狀混濁:瀰漫性角膜基質混濁,浸潤邊緣模糊 3)

刷狀浸潤:早期浸潤邊緣呈放射狀擴散的型態 3)

角膜上皮缺損:伴有廣泛的上皮缺失,周圍上皮水腫

角膜變薄與穿孔:蛋白酶導致的基質溶解進展可導致穿孔

眼前段所見

前房蓄膿:常見,與膿瘍嚴重程度相關

前房出血:作為罕見併發症報導 1)

睫狀充血角膜緣周圍深層血管擴張導致明顯充血

結膜水腫:嚴重炎症導致球結膜水腫性腫脹

Chan等人報告了一名45歲隱形眼鏡佩戴者發生的綠膿桿菌角膜炎合併前房積血的病例。儘管藥物敏感性試驗顯示泛敏感性,但臨床治療反應不佳,最終以靜脈滴注哌拉西林/他唑巴坦改善1)

綠膿桿菌是一種廣泛分布於土壤和水中的環境菌。健康的角膜表面通過上皮屏障防禦感染,但上皮損傷或隱形眼鏡佩戴引起的微創傷可誘發感染2)

風險因素詳細說明
隱形眼鏡佩戴最大風險因素2)
角膜外傷植物性外傷、異物等
眼表疾病乾眼症、眼瞼異常

隱形眼鏡佩戴是最大的風險因素,尤其是軟式隱形眼鏡的連續佩戴和不當護理2)。隱形眼鏡盒的污染常成為感染源。

角膜外傷或角膜手術後的上皮缺損也可誘發發病。長期使用類固醇眼藥水會降低局部免疫力,增加感染風險。

值得注意的是,有報告指出綠膿桿菌具有侵入正常角膜上皮的能力2)。這是與許多其他細菌性角膜炎病原體不同的特徵。

Q 使用隱形眼鏡一定會得綠膿桿菌角膜炎嗎?
A

並非所有CL配戴者都會感染。適當的鏡片護理和衛生管理可以大大降低風險。但是,戴著睡覺、不清潔鏡盒、用自來水沖洗鏡片等不當使用會顯著增加感染風險。一旦感覺異常,請取下CL並儘早就診。

當根據臨床發現懷疑綠膿桿菌角膜炎時,必須透過微生物學檢查鑑定致病菌3)

檢查方法目的
革蘭氏染色確認革蘭氏陰性桿菌3)
培養檢查致病菌鑑定和藥物敏感性試驗3)
藥物敏感性試驗治療藥物選擇的指標3)

角膜刮取是檢體採集的基本技術,從浸潤邊緣刮取可提高檢出率3)。若革蘭氏染色發現革蘭氏陰性桿菌,則強烈懷疑包括綠膿桿菌在內的革蘭氏陰性桿菌感染。

培養檢查除使用血液瓊脂平板、巧克力瓊脂平板外,還應使用Drigalski瓊脂(BTB瓊脂)等革蘭氏陰性桿菌選擇性培養基3)。綠膿桿菌是不發酵葡萄糖的革蘭氏陰性桿菌,產生特有的綠色色素(綠膿菌素)和甜味氣味是鑑定的線索。

藥物敏感性試驗對於決定治療方針至關重要3)。但需注意,即使敏感性試驗顯示敏感,臨床上仍可能出現治療抵抗1)

根據感染性角膜炎診療指引,考慮推定病原菌和藥物敏感性選擇抗菌藥物3)。治療開始需緊急進行,不等培養結果即開始經驗性治療。

輕至中度病例

第一線治療:頻繁滴用氟喹諾酮類(FQ)眼藥水3)

推薦藥物:左氧氟沙星(LVFX)1.5%或莫西沙星(MFLX)0.5%3)

用法:起床時每小時1次,睡前每2小時1次,根據改善情況逐漸減量

重症病例

FQ + 胺基糖苷類聯合:頭孢甲肟眼藥水聯合胺基糖苷類(妥布黴素或慶大黴素)眼藥水3)

靜脈治療角膜穿孔迫近時考慮全身給予頭孢他啶

難治病例的處理:有報告指出全身使用哌拉西林/他唑巴坦(特治星®)有效1)

關於細菌性角膜炎類固醇合併治療存在爭議。SCUT試驗(Steroids for Corneal Ulcers Trial)的亞組分析顯示,綠膿桿菌角膜炎合併使用類固醇無助於改善視力預後,反而有有害趨勢2)。尤其在老年人和重症病例中需謹慎判斷。

Q 綠膿桿菌角膜炎的治療週期是多久?
A

治療週期因嚴重程度而異,通常需要數週至一個月以上。輕症病例也至少需要2-3週的點眼治療。重症或治療抵抗性病例可能需要更長時間,若殘留角膜疤痕,為恢復視力可能考慮角膜移植。請勿自行停藥,遵從醫師指示。

綠膿桿菌角膜炎的病理生理可由菌體毒性因子和宿主防禦機制破壞來解釋。

黏附階段:綠膿桿菌透過菌毛黏附於角膜上皮細胞表面的神經節苷脂受體。佩戴隱形眼鏡導致的上皮微創傷暴露受體,促進細菌黏附。

生物膜形成:黏附後,產生糖萼(多醣被膜)形成生物膜。生物膜阻礙抗菌藥物滲透,是治療抵抗的原因之一。

綠膿桿菌透過III型分泌系統(T3SS)直接將毒素注入宿主細胞。

ExoU:具有磷脂酶活性的強效細胞毒素,快速壞死角膜上皮細胞。ExoU陽性株(細胞毒性株)角膜穿孔風險高。

ExoS:具有ADP-核糖基轉移酶活性和GTP酶激活活性,破壞細胞骨架並使細胞變圓。ExoS陽性菌株(侵襲性菌株)在細胞內侵入方面更優。

ExoT:具有與ExoS相似的功能,但作用較弱。

ExoY:具有腺苷酸環化酶活性,升高cAMP濃度並破壞細胞間連接。

綠膿桿菌產生的蛋白酶是引起角膜基質液化性壞死的核心因素。

彈性蛋白酶(LasB):分解膠原蛋白和蛋白聚醣,使角膜基質溶解。

鹼性蛋白酶(AprA):分解宿主的免疫球蛋白和補體成分,有助於免疫逃逸。

這些毒素和蛋白酶複合作用,導致角膜基質快速溶解,重症病例可形成後彈力層膨出角膜穿孔。環形膿腫由中性粒細胞的環形聚集和免疫複合物沉積形成。

Q 為什麼綠膿桿菌會溶解角膜?
A

綠膿桿菌分泌大量強效的降解酶,如彈性蛋白酶和鹼性蛋白酶。這些酶分解角膜的主要成分膠原纖維和蛋白聚醣,導致角膜基質像「融化」一樣壞死(液化性壞死)。此外,它還通過稱為III型分泌系統的注射器樣裝置將毒素直接注入細胞,破壞角膜上皮細胞。這種多步驟攻擊是綠膿桿菌角膜炎快速進展和嚴重化的原因。

Chan等人報告了一例綠膿桿菌角膜炎病例,藥物敏感性試驗顯示泛敏感,但對常規抗菌治療(頭孢唑林、慶大黴素、莫西沙星、環丙沙星)無反應,通過全身使用哌拉西林/他唑巴坦(特治星®)成功治療1)

該病例中,一名有15年隱形眼鏡佩戴史的45歲男性出現快速進展的角膜浸潤和前房積血前房積血推測由服用阿斯匹靈誘發。開始使用特治星®後炎症消退,最終視力矯正至0.63(針孔0.83)1)

該報告表明體外敏感性與體內治療反應可能存在差異,提示哌拉西林/他唑巴坦作為臨床治療抗藥性的替代藥物具有實用性。

氟喹諾酮類抗藥性綠膿桿菌的增加是一個全球性問題2)。抗藥性機制涉及DNA旋轉酶和拓撲異構酶IV的標靶突變以及外排幫浦的過度表現。新型抗菌藥物的開發以及現有藥物的新給藥途徑(如角膜內注射)正在研究中。

  1. Chan JY, Tan JH, Ong HS, et al. Recalcitrant Pseudomonas aeruginosa Keratitis with Hyphaema Responding to Tazocin (Piperacillin/Tazobactam): A Case Report. Case Rep Ophthalmol. 2021;12(1):292-298.
  2. American Academy of Ophthalmology Cornea/External Disease Preferred Practice Pattern Panel. Bacterial Keratitis Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024;131(2):P1-P47.
  3. 日本眼感染症学会. 感染性角膜炎診療ガイドライン(第3版). 日眼会誌. 2013;117(6):467-509.

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