抗微生物藥物的合理使用需整合多方面知識：感染的病原體診斷、藥物的抗菌活性與藥動學、宿主的生理狀況、以及流行病學資訊（在地耐藥性分布）。本章闡述臨床實務中的核心原則。
建立感染診斷#
在開始抗微生物治療前，應盡力確立感染診斷，明確：
- 感染的解剖位置（如肺炎、尿路感染、腦膜炎）
- 可能的致病原（根據臨床特徵、流行病學背景）
- 適當的培養與藥敏標本（血液、尿液、痰液、CSF、膿瘍等）
在開始抗生素之前先留取培養標本，是確保後續針對性治療的基礎。菌血症患者尤其需要在使用抗生素前採集血液培養。
敏感性試驗（Susceptibility Testing）#
體外藥敏試驗結果可指導個別化治療，尤其在：
- 懷疑致病菌可能有耐藥性
- 感染嚴重（如心內膜炎、腦膜炎、骨髓炎）
- 標準經驗性治療失敗
最低抑菌濃度（MIC）#
最低抑菌濃度（minimum inhibitory concentration, MIC） 是在標準條件下抑制細菌可見生長所需的最低藥物濃度。MIC 是選擇抗微生物藥物的關鍵指標，可解釋為敏感（susceptible, S）、中介（intermediate, I）或耐藥（resistant, R）。
折點（Breakpoints） 由 CLSI（美國臨床和實驗室標準協會）或 EUCAST 制定，考慮：
- 藥物的 PK/PD 特性
- 常見給藥方案下可達到的組織濃度
- 臨床結果數據
最低殺菌濃度（MBC）#
最低殺菌濃度（minimum bactericidal concentration, MBC） 是殺死 99.9% 菌落所需的最低藥物濃度。MBC 通常高於 MIC，但在心內膜炎等需殺菌藥物的感染中，MBC 更具指導意義。
其他試驗#
- 紙片擴散法（Kirby-Bauer disc diffusion）：定性測試
- E-test（epsilometer test）：半定量，直接給出 MIC 值
- 血清殺菌力（Serum bactericidal titer, SBT）：評估治療心內膜炎的療效，已較少用
- 聯合殺菌試驗（Combination synergy testing）：用於評估多重耐藥菌的組合方案
抗微生物藥物的藥動學與藥效學（PK/PD）#
了解 PK/PD 對優化給藥方案至關重要。
時間依賴性抗菌作用#
某些藥物的殺菌效果主要取決於藥物濃度超過 MIC 的時間比例（Time > MIC），而非血藥峰濃度。
- 代表藥物：β-內醯胺類（penicillins、cephalosporins、carbapenems）、林可黴素類（clindamycin）、大多數巨環內酯類（macrolides）
- 臨床意義：延長輸注時間、縮短給藥間隔可提高療效
對時間依賴性抗生素而言，連續輸注或延長輸注（extended infusion）可最大化 Time > MIC，尤其對 MIC 較高的細菌有利。
濃度依賴性抗菌作用#
某些藥物的殺菌效果取決於峰濃度與 MIC 的比值（Cmax/MIC）或藥物濃度—時間曲線下面積與 MIC 的比值（AUC/MIC）。
- 代表藥物：胺基糖苷類（aminoglycosides）、氟奎諾酮類（fluoroquinolones）
- 臨床意義：每日一次大劑量給藥（aminoglycosides）不僅可提高療效，還可利用其**抗生素後效應（post-antibiotic effect, PAE）**減少劑量次數
抗生素後效應（PAE）#
PAE 指在藥物濃度降至 MIC 以下後，細菌生長仍被持續抑制的時間。胺基糖苷類和氟奎諾酮類具有顯著 PAE，是每日一次給藥方案的生理學基礎。
抗微生物藥物的選擇原則#
宿主因素#
在選擇藥物時，必須考慮以下宿主因素：
腎功能與肝功能：
- 主要腎排泄藥物（胺基糖苷類、萬古黴素、β-內醯胺類）需依腎功能調整劑量
- 主要肝代謝藥物（氯黴素、紅黴素、利福平）在肝功能不全時需調整
過敏史：
- 青黴素過敏者需注意與頭孢菌素的交叉過敏性（約 1–2%）；對碳青黴烯類更低
- 磺胺類藥物過敏者避免使用磺胺系列及可能有交叉反應的藥物
妊娠：
- 避免使用：四環素類（骨骼/牙齒發育）、氟喹諾酮類（軟骨毒性）、胺基糖苷類（耳毒性）、氯黴素（灰嬰症候群，尤其近分娩）、磺胺類（近分娩，核黃疸）
- 相對安全：β-內醯胺類、巨環內酯類（除克拉黴素外）、克林黴素
免疫狀態：
- 免疫抑制患者（如 AIDS、器官移植後、接受化療者）需考慮額外的機會性感染，並可能需要更積極的治療或預防性用藥
遺傳因素：
- G6PD 缺乏者：避免磺胺類、呋喃妥因、伯氨喹
- N-乙醯化表現型：影響磺胺類代謝
感染部位因素#
藥物必須能達到感染部位以發揮療效：
- 中樞神經系統（CNS）：需能通過血腦屏障的藥物。青黴素、頭孢曲松、氨芐西林、美羅培南、氯黴素、磺胺嘧啶、甲硝唑可達有效腦脊液濃度；胺基糖苷類穿透差（有時需腦室內注射）
- 骨組織：克林黴素、氟喹諾酮類骨組織穿透好
- 前列腺：氟喹諾酮類和複方磺胺（TMP-SMX）前列腺穿透較好；β-內醯胺類穿透差
- 眼內：大多數全身給藥藥物眼內穿透差，眼內感染常需眼內注射
抗微生物藥物的組合使用#
聯合治療的適應症#
單藥治療是大多數感染的首選，但以下情況可考慮聯合用藥：
- 擴大抗菌譜以覆蓋多種可能病原體（如嚴重腹腔感染需同時覆蓋腸桿菌科和厭氧菌）
- 協同殺菌作用（Synergism）：如腸球菌心內膜炎使用 β-內醯胺類 + 胺基糖苷類；嚴重革蘭陽性菌感染使用 β-內醯胺類 + 萬古黴素的協同效應
- 防止耐藥突變株的出現：如結核病治療必須多藥聯用；HIV 治療使用三聯療法
- 使用減少毒性劑量（在維持抗菌效果前提下各自減量）
兩種殺菌藥的協同作用定義為聯合效果比最有效單藥效果強 ≥ 2 倍（以 MIC 或殺菌曲線衡量）。兩種抑菌藥的拮抗作用（antagonism）也可能發生，需注意。
不建議廣泛使用聯合治療的原因#
- 增加費用和副作用
- 可能產生拮抗作用（如四環素類抑制青黴素的殺菌活性，因四環素阻礙細菌增殖，而青黴素需細菌分裂才能殺菌）
- 增加超級感染（superinfection）的風險
- 促進耐藥菌出現（藥物選擇壓力更廣）
經驗性抗微生物治療#
在等待培養結果前，臨床醫師常須根據以下原則開始經驗性治療（empiric therapy）：
- 感染的臨床表現與最可能的病原體譜
- 本地（地區、醫院、病房）的細菌耐藥性模式
- 患者的宿主因素與感染嚴重程度
- 已知流行病學資料（如社區獲得 vs 醫院獲得感染）
開始經驗性治療後，應根據培養結果進行降階治療（de-escalation），改用最窄譜的有效抗生素，以減少選擇壓力和副作用。
抗微生物藥物預防性使用#
外科手術預防#
目的是降低切口感染風險，而非治療已有感染。原則：
- 時機：術前 30–60 分鐘（靜脈給藥），確保切皮時組織已達治療濃度
- 選擇：針對手術部位最常見的汙染菌；通常使用窄譜藥物（如第一代頭孢菌素 cefazolin 用於大多數普通外科手術）
- 療程：大多數手術不超過術後 24 小時（通常單劑即可）；長時間手術（> 4 小時）或大量失血需術中追加
- 不宜使用預防性抗生素的情況：清潔傷口（Class I）手術通常不需要，除非置入人工植入物
非手術預防#
- 腦膜炎球菌接觸者：利福平或環丙沙星預防（對密切接觸者）
- 結核病暴露後：潛伏性結核的 isoniazid 預防性治療（9 個月）或 rifampin 短療程
- HIV 感染者 CD4 < 200/μL：TMP-SMX 預防 Pneumocystis jirovecii 肺炎
- 復發性 UTI：低劑量 TMP-SMX 或 nitrofurantoin 長期預防
- 風濕熱預防：長期青黴素預防 A 組鏈球菌咽炎復發
- 心內膜炎預防：僅對高危心臟瓣膜病患者在高風險牙科操作前給藥
抗微生物藥物的失效原因#
治療失敗可能原因包括：
- 選錯藥物：選用的藥物對致病菌無效，或抗菌譜不符
- 耐藥性：先天或獲得性耐藥（包括治療過程中選擇出耐藥克隆）
- 藥物穿透不足：藥物無法達到感染部位有效濃度（如膿腫、異物感染）
- 宿主免疫功能不足：嚴重免疫抑制患者即使適當治療仍可能失敗
- 不適當的劑量或療程：劑量不足或療程過短
- 感染源未控制：如異物存在（導管、人工瓣膜）、壞死組織、膿瘍未引流
- 二重感染（Superinfection）：廣譜抗生素抑制正常菌群後，耐藥菌或黴菌過度生長
抗生素相關腹瀉（Antibiotic-associated diarrhea）和艱難梭菌相關腸炎（C. difficile-associated colitis）是廣譜抗生素使用後的重要併發症，可能危及生命。高危族群（老年、免疫抑制、住院患者）應審慎使用廣譜抗生素，並密切監測。
抗微生物藥物管理計畫（Antimicrobial Stewardship）#
抗生素管理計畫（antimicrobial stewardship programs, ASPs）是醫療機構層面的系統性措施，旨在：
- 優化抗微生物藥物的選擇、劑量和療程
- 減少不必要的抗生素使用（特別是廣譜抗生素）
- 降低耐藥菌發展和院內感染風險
- 監測並回饋用藥趨勢和耐藥性動態
核心策略包括：事前授權（prior authorization）、事後稽核（prospective audit and feedback）、快速分子診斷的整合，以及臨床指引的建立與執行。