梁獻平， 馬永奇， 石 冰， 張 晨

實驗研究

封閉負壓引流技術(shù)對豬皮膚軟組織海水浸泡爆炸傷創(chuàng)面愈合的病理學(xué)影響研究

梁獻平， 馬永奇， 石 冰， 張 晨

目的通過動態(tài)對比觀察封閉負壓引流(vacuum sealing drainage， VSD)技術(shù)對豬皮膚軟組織海水浸泡爆炸傷創(chuàng)面愈合及病理學(xué)變化的影響，初步探索治療的最適壓力范圍。方法用雷管在5頭實驗小型豬的雙側(cè)肩胛部、臀部制造4個損傷程度相當(dāng)?shù)暮Ｋ荼▌?chuàng)面，清創(chuàng)后隨機分為對照組和實驗組(VSD -120 mmHg負壓組、VSD -180 mmHg負壓組、VSD -240 mmHg負壓組)。每組5個創(chuàng)面，對照組每天常規(guī)換藥，實驗組隔1天換1次VSD敷料，共治療9 d，并動態(tài)觀察至所有創(chuàng)面愈合(即治療后58 d)。分別于治療前和治療后9、30、58 d，取各組創(chuàng)緣組織行HE染色，并對比觀察。結(jié)果實驗組與對照組相比，創(chuàng)周細胞增殖活躍，上皮爬行較快，肉芽增生迅速；以VSD -120 mmHg負壓組最為明顯，其次是VSD -180 mmHg負壓組。結(jié)論在治療海水浸泡爆炸創(chuàng)面時，VSD技術(shù)較常規(guī)換藥法具有明顯的優(yōu)勢，-120 mmHg是比較理想的壓力。

封閉負壓引流； 海水浸泡； 爆炸傷 ； 豬

封閉負壓引流(vacuum sealing drainage， VSD)技術(shù)作為一種特殊的創(chuàng)面處理方式，治療各類復(fù)雜創(chuàng)面療效顯著，并成功應(yīng)用于爆炸傷創(chuàng)面[1-4]。本實驗?zāi)M海戰(zhàn)中爆炸所致的皮膚軟組織缺損合并海水浸泡，清創(chuàng)后分組，并進行VSD治療和常規(guī)治療，對比觀察各組創(chuàng)緣組織病理變化，探索VSD在治療海水浸泡皮膚軟組織爆炸傷中比較理想的負壓，為此類創(chuàng)面的早期救治提供新的實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 選取5頭4～6個月齡實驗用小型白豬(中國1號，由北京市琉璃河科興實驗動物養(yǎng)殖中心提供)，雌雄不限，體質(zhì)量23～25 kg，平均24 kg。

1.2 冬季渤海海水指標 渤海灣近海域海水(打水至浸泡創(chuàng)面時間<12 h)，直接計數(shù)法細菌豐度平均值為9.02×108/L，生物變化量范圍平均值為18.04 mg/m3，分離培養(yǎng)法計數(shù)細菌豐度平均為6.56×105cfu/L，水體中的細菌主要類群為：γ-變形菌(36.5%)、厚壁菌門(12.3%)、藍菌門(12%)等；平均水溫-1.0 ℃(實驗時放置室溫使水溫升至10 ℃時浸泡創(chuàng)面)；平均鹽度31.0；表層海水平均密度26.0；平均pH 8.0[5]。

1.3 實驗方法 實驗前適應(yīng)性馴養(yǎng)1周, 術(shù)前禁食水12 h，肌肉注射氯胺酮(0.05 mg/kg)和鹽酸賽拉嗪注射液(0.2 ml/kg)復(fù)合麻醉。麻醉前15 min給予阿托品減少呼吸道分泌物，麻醉后用肥皂水洗凈皮膚，于雙側(cè)肩胛部、臀部肌肉發(fā)達處充分備皮，用雷管(660929F48841-56)在每頭豬的雙側(cè)肩胛部、臀部制造4個損傷程度相當(dāng)?shù)暮Ｋ荼▊麆?chuàng)面[6]，清創(chuàng)后隨機進行VSD -120 mmHg、VSD -180 mmHg、VSD -240 mmHg(實驗組)和常規(guī)治療(對照組)。對照組每日常規(guī)換藥，表面覆蓋8～10層的無菌紗布；實驗組創(chuàng)面清創(chuàng)后，根據(jù)創(chuàng)面大小和形狀修剪VSD敷料，應(yīng)用半透性貼膜封閉創(chuàng)面，引流管鏈接負壓吸引器，根據(jù)實驗要求設(shè)置負壓值，每天持續(xù)負壓吸引，隔1 d換1次VSD敷料。所有創(chuàng)面均治療9 d，并動態(tài)觀察至所有創(chuàng)面愈合。分別于治療前和治療后9、30和58 d(所有創(chuàng)面愈合)時，取各組創(chuàng)緣皮膚組織進行HE染色，動態(tài)對比觀察。每次取材均在常規(guī)消毒前，取材后各創(chuàng)面用碘伏常規(guī)消毒，盡量祛除創(chuàng)面中的壞死組織，直至創(chuàng)面有新鮮的滲血，再用碘伏、生理鹽水沖洗創(chuàng)面。

1.4 創(chuàng)緣組織HE染色 各組于治療前、治療后9、30、58 d，分別在不同位置切去0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm組織，置于4%多聚甲醛中固定，固定好之后取材，逐級脫水至二甲苯透明，石蠟包埋，切片后脫蠟至水，進行HE染色并對比觀察。

2 結(jié)果

2.1 創(chuàng)面觀察 治療前，創(chuàng)面近似圓形，基底蒼白，直徑7.0～8.5 cm，按照透明膜質(zhì)量法測定創(chuàng)面大小為7.5 cm×8.0 cm～7.6 cm×8.4 cm，創(chuàng)面深度累及全層皮膚至部分脂肪層，僅有散在點狀損傷累及到肌肉表面，創(chuàng)周可見紅暈，紅暈內(nèi)皮膚腫脹蒼白，壞死范圍界線不清，堅韌無彈性(圖1a)；治療后9 d，實驗組創(chuàng)緣開始收縮，創(chuàng)基肉芽增生活躍，以VSD-120 mmHg組創(chuàng)面最明顯，而對照組創(chuàng)緣收縮不明顯，創(chuàng)面表面覆蓋厚厚的黑色結(jié)痂，大部分創(chuàng)面仍有繼續(xù)擴大加深傾向(圖1b～e)；治療后30 d，實驗組創(chuàng)面明顯縮小，創(chuàng)周上皮化明顯，創(chuàng)基肉芽紅潤且增生填平創(chuàng)面，以VSD-120 mmHg組創(chuàng)緣縮小最明顯，其次是VSD-180 mmHg組，再次是VSD-240 mmHg組，而對照組創(chuàng)面縮小不明顯，部分創(chuàng)面表面仍可見黃色膿液(圖1f～i)；58 d實驗組創(chuàng)面消失，伴大量毛發(fā)生長，以VSD-120 mmHg組創(chuàng)面愈合最快，其次是VSD-180 mmHg組，再次是VSD-240 mmHg組；而對照組創(chuàng)面表面覆蓋一層厚厚的黑白相間結(jié)痂，結(jié)痂外皮膚上皮化良好，伴毛發(fā)生長(圖1j～m)。

2.2 各組創(chuàng)面平均愈合時間 實驗期間，所有動物均存活，9 d后各創(chuàng)面暴露，不予治療，所有創(chuàng)面愈合時間為治療后58 d。VSD-120 mmHg組、VSD-180 mmHg組、VSD-240 mmHg組和對照組的平均愈合時間分別為(38.80±2.56)、(42.00±1.60)、(44.60±2.08)和(50.20±3.76) d。 經(jīng)秩和檢驗，實驗組創(chuàng)面愈合時間較對照組短 (P=0.003)，但相鄰壓力組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

2.3 創(chuàng)緣組織病理 正常豬皮膚組織的真皮乳頭層較薄，位于基底層下方，由纖細的膠原纖維組成，HE染色呈淡粉色，含有豐富的毛細血管，毛細血管管壁為一層內(nèi)皮細胞，內(nèi)可見1、2個紅細胞；網(wǎng)狀層較厚，位于乳頭層的下方，主要由粗大的膠原纖維組成，HE染色呈紅色波紋狀(圖2a)。治療前，真皮膠原纖維水腫，間隙增寬，排列紊亂，毛細血管擴張充血，少量紅細胞外溢，血管周圍可見炎細胞浸潤(圖2b)。治療后9 d，實驗組創(chuàng)緣組織表皮細胞棘層肥厚較明顯，細胞核小，胞漿幼稚淡染，表皮突密集峰狀，真皮內(nèi)纖維排列及走向較規(guī)則；對照組創(chuàng)緣組織表皮細胞棘層增厚不明顯，且表皮突少而圓鈍，真皮膠原纖維水腫，排列及走向較雜亂，并可見散在纖維壞死(圖2c,d)。治療后30 d，實驗組創(chuàng)緣組織表皮細胞角化良好，顆粒層、棘層略肥厚，胞漿、胞核趨向成熟，真皮膠原纖維排列及走向規(guī)則，以VSD-120 mmHg組創(chuàng)緣修復(fù)最好，其次是VSD-180 mmHg組；對照組角質(zhì)層偏薄，角化不良，真皮內(nèi)纖維排列比較規(guī)則，仍可見大量炎細胞浸潤(圖2e,f)。治療后58 d，實驗組創(chuàng)緣表皮各層細胞分化基本成熟，處于較穩(wěn)定狀態(tài)，表皮突分布少且短寬，真皮纖維排列整齊，而對照組表皮突細長，分布較密集，部分表皮突遠端分叉，且真皮纖維間隙較正常組織偏寬，纖維排列相對比較紊亂，提示上皮組織仍處于修復(fù)活躍期(圖2g,h)。

圖1 各組治療前后創(chuàng)面對比 a.治療前 b.VSD -120 mmHg組治療后9 d c.VSD -180 mmHg組治療后9 d d.VSD -240 mmHg組治療后9 d e.對照組治療后9 d f.VSD -120 mmHg組治療后30 d g.VSD -180 mmHg組治療后30 d h.VSD -240 mmHg組治療后30 d i.對照組治療后30 d j.VSD -120 mmHg組治療后58 d k.VSD -180 mmHg組治療后58 d l.VSD -240 mmHg組治療后58 d m.對照組治療后58 d

Fig1 Comparison between preview and postview of wounds in each group. a. preview. b. postview at 9 days of VSD -120 mmHg group.c. postview at 9 days of VSD -180 mmHg group. d. postview at 9 days of VSD -240 mmHg group. e. postview at 9 days of control group. f. postview at 30 days of VSD -120 mmHg group. g. postview at 30 days of VSD -180 mmHg group. h. postview at 30 days of VSD -240 mmHg group. i. postview at 30 days of control group. j. postview at 58 days of VSD -120 mmHg group. k. postview at 58 days of VSD -180 mmHg group. l. postview at 58 days of VSD -240 mmHg group. m. postview at 58 days of control group.

3 討論

3.1 海水的特殊環(huán)境對機體的影響 近海域海水的主要理化特點是：高滲、高鈉、高堿、低溫、含菌量大、污染重等，其作為一種復(fù)合致傷因素，不但可加重開放性創(chuàng)傷局部損傷，而且可對整個機體產(chǎn)生明顯影響。目前海水致傷的確切機制尚不明確，其主要致傷機制可能包括以下4個方面：①理化因素。海水低溫、高滲、高鈉、高堿，尤其是低溫對機體影響較大。王津等[7]報道，體溫降至32 ℃時，心率加快，肌僵直出現(xiàn)；體溫降至30 ℃時，心率減慢，心電圖顯示心肌缺血改變，伴心律失常，個別機體出現(xiàn)室顫；且隨體溫下降，機體血漿乳酸呈進行性升高，引發(fā)機體乳酸性酸中毒。另有學(xué)者王大鵬等[8]報道，海水浸泡可加重創(chuàng)面局部及周圍組織的變性、壞死及炎癥反應(yīng)，海水浸泡后，血管通透性增加，導(dǎo)致局部出血、血管內(nèi)微血栓形成，而組織的進一步壞死，有利于細菌入侵與增殖，可形成“組織壞死-細菌感染-組織再壞死”的惡性循環(huán)，進一步加重組織損傷；同時發(fā)現(xiàn)，堿性海水可使受損的組織形成皂化脂肪和可溶性堿性蛋白，加重組織損傷，低溫、酸中毒、凝血病形成惡性循環(huán)，稱為死亡三聯(lián)征，對機體產(chǎn)生嚴重不良影響。②生物因素。隨著海洋業(yè)的迅速發(fā)展，人類在海上的活動日趨頻繁，使得海洋污染加重和有機化程度增加，尤其是近海海域污染較為明顯，使海水微生物(如細菌、病毒、寄生蟲、衣原體、立克次體等)在種類和含量上明顯增多，增加了開放性創(chuàng)面的感染機會。海水中細菌的種類和分布與許多因素有關(guān)，如地理位置、季節(jié)變化、水量大小及污染狀況等，有些細菌是天然寄居在水中的常居菌，有些細菌是隨垃圾、人畜糞便以及工農(nóng)業(yè)廢棄物進入海水中。致病菌可通過污染水和水產(chǎn)品進入人體而引起感染。胡旭和范子鋒等[9-10]報道，四肢開放性骨折經(jīng)過海水浸泡后，創(chuàng)面感染時限提前，炎癥反應(yīng)較重，不利于骨痂形成。本次實驗主要研究的是渤海灣近海域海水，海水中細菌種類繁多，大多數(shù)為革蘭氏陰性桿菌，可產(chǎn)生大量的內(nèi)毒素、外毒素、溶血毒素、腸毒素等，多為條件致病菌，可使腸道和創(chuàng)面感染。細菌感染能增加血管通透性，引起軟組織水腫，產(chǎn)生蛋白水解酶、脂解酶、溶細胞素等，破壞機體正常細胞結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致敗血癥。敗血癥是感染嚴重的全身性炎癥，病死率約為56%，若并發(fā)敗血癥性休克，病死率可高達92%[11]。除了全身性的反應(yīng)，感染還可影響局部組織血管再生與重建，使組織壞死，阻止創(chuàng)傷組織的修復(fù)進程。③淹溺因素。機體在海水中耐受時間的長短，受海上風(fēng)浪、機體自身水性、損傷輕重、獲救時間等諸多因素的影響。機體損傷重、出血多者容易導(dǎo)致休克昏迷而增大淹溺機會，增加機體傷亡率。④再灌注損傷。胡曉紅等[12]報道，海水經(jīng)傷口進入體腔后，使機體處于高滲狀脫水狀態(tài)，致血液凝固性增多和多發(fā)微血栓形成，即使機體獲救，在后期的治療中，容易引發(fā)缺血再關(guān)注損傷，進而增加機體的傷殘率和傷亡率?？傊?，海水作為一種復(fù)合致傷因素，不但可加重局部組織損傷，而且可使機體全身功能紊亂，代謝失衡。本課題以小型豬為實驗對象，模擬海水浸泡爆炸傷，雖與實際海戰(zhàn)傷存在一定差別，但總體趨勢基本一致。實際海戰(zhàn)傷可能會因有海浪、海風(fēng)、水溫、水流速度等因素存在，而使傷殘率和傷亡率明顯高于本實驗的研究結(jié)果。

圖2 各組治療前后創(chuàng)緣組織病理(HE ×10) a.正常豬皮膚組織 b.治療前創(chuàng)緣組織 c.VSD -120 mmHg組治療后9 d d.對照組治療后9 d e.VSD -120 mmHg組治療后30 d f.對照組治療后30 d g.VSD -120 mmHg組治療后58 d h.對照組治療后58 d

Fig2 Comparison between preview and postview of pathology of wound margin tissues in each group(HE ×10). a. normal skin tissue of pig. b. preview. c. postview at 9 days of VSD -120 mmHg group. d. postview at 9 days of control group. e. postview at 30 days of VSD -120 mmHg group. f. postview at 30 days of control group. g. postview at 58 days of VSD -120 mmHg group. h. postview at 58 days of control group.

3.2 VSD技術(shù)的優(yōu)勢 創(chuàng)面愈合涉及分子水平、細胞水平、組織水平等多個生物系統(tǒng)間相互作用，并構(gòu)成一系列復(fù)雜的動態(tài)病理生理過程[13]。一般皮膚軟組織無缺損或缺損不多，可以直接縫合或經(jīng)皮下潛行剝離后縫合創(chuàng)面，其愈合過程一般經(jīng)過3個階段即：炎性滲出階段、膠原形成階段和成熟階段。而開放性創(chuàng)腔、創(chuàng)面因皮膚軟組織缺失較大，不能直接對合，其瘢痕愈合過程較復(fù)雜，不僅包括以上病理過程，還包括肉芽組織形成、創(chuàng)緣向心性收縮和上皮爬行等[14]。本實驗于豬的肩胛部、臀部制造創(chuàng)面，忽略個體差異，主要觀察局部干擾因素對創(chuàng)面愈合的影響。汪舒等[3]報道，VSD技術(shù)可有效減少爆炸創(chuàng)面繼發(fā)性壞死，提前啟動肉芽組織形成和膠原合成，加速創(chuàng)面愈合；還有學(xué)者報道，VSD技術(shù)可增加移植皮片的成活率，皮片移植成活率和速率是評價創(chuàng)周上皮爬行快慢的重要指標[15]；VSD技術(shù)還可增加創(chuàng)面血流量，促進毛細血管生成，縮小創(chuàng)面面積，調(diào)節(jié)創(chuàng)面局部體液流動，誘導(dǎo)局部細胞增殖，減輕腫脹，提高細菌清除率[16]。從各組創(chuàng)面創(chuàng)緣組織HE染色結(jié)果分析: 正常表皮較薄，細胞層數(shù)較少，胞質(zhì)HE染色嗜堿性，真皮乳頭層較薄，HE染色呈淡粉色，網(wǎng)狀層較厚，HE染色呈紅色波紋狀；建模后真皮內(nèi)血管擴張充血，紅細胞外溢，血管周圍炎癥細胞浸潤。在創(chuàng)面修復(fù)早期，實驗組表皮細胞層數(shù)逐漸增厚，主要表現(xiàn)為棘層肥厚、細胞核小、胞漿幼稚淡染、表皮突延長增寬、真皮膠原纖維淡染、排列逐漸趨向整齊。于第16天上皮增生達高峰，以后上皮增生逐漸緩慢，上皮細胞逐漸趨向成熟；于第58天上皮組織基本恢復(fù)正常。實驗組中，以VSD-120 mmHg組創(chuàng)周上皮細胞增殖最活躍，上皮爬行最快，創(chuàng)面愈合最快，其次是VSD-180 mmHg組；而對照組在創(chuàng)面修復(fù)早期，創(chuàng)周上皮細胞增厚不明顯，真皮纖維排列較紊亂，繼發(fā)性壞死較明顯，于治療后第9天，可見棘層、顆粒層增厚，但真皮纖維排列仍較紊亂，并可見散在纖維灶性壞死，雖在第58天，表皮各層細胞分化近于成熟，但表皮突細長且分布較密集，部分表皮突遠端分叉，提示上皮細胞仍處于活躍期。由此可見，VSD技術(shù)主要通過改變創(chuàng)面局部因素來促進細胞增殖，肉芽增生，加快上皮爬行。

綜上所述，①VSD技術(shù)可誘導(dǎo)創(chuàng)周細胞增殖，促進創(chuàng)緣收縮，加快上皮爬行，進而促進創(chuàng)面愈合；②在創(chuàng)面修復(fù)早期，創(chuàng)周表皮細胞增殖主要表現(xiàn)為細胞層數(shù)增加，主要以棘層增厚為主，胞核小，胞漿幼稚淡染，在創(chuàng)傷修復(fù)晚期，創(chuàng)周上皮細胞逐漸趨向成熟，細胞層數(shù)趨向正常；③本研究發(fā)現(xiàn)，在創(chuàng)面愈合過程中，上皮化進程逐漸加強，上皮化的創(chuàng)面毛發(fā)生長基本正常，無瘢痕形成，待完全上皮化時，局部皮膚組織行HE染色與正常皮膚組織無明顯異常，可能與本次實驗所選動物均為乳豬，皮膚組織中Ⅲ型膠原含量較高有關(guān)；④本實驗研究表明，在治療海水浸泡皮膚軟組織爆炸傷時，VSD治療較常規(guī)治療具有明顯的優(yōu)勢，且-120 mmHg的壓力是相對比較理想的負壓，其次是-180 mmHg，但在負壓選擇上，并非是壓力越高(絕對值)或越低效果越好，應(yīng)綜合創(chuàng)面局部因素及機體全身因素選擇比較理想的負壓。本實驗未設(shè)置更多的壓力作為對照，主要原因是：①實驗動物為小型乳豬，體表皮膚有限，且創(chuàng)面損傷大，導(dǎo)致動物不能耐受更多創(chuàng)面；②結(jié)合國內(nèi)外文獻報道，VSD在治療其他類型皮膚軟組織損傷時，多設(shè)置-120 mmHg或-180 mmHg的壓力，且療效顯著。

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Effectofvacuumsealingdrainageonthehealingofseawaterimmersedexplosionwoundsinswine

LIANGXian-ping,MAYong-qi,SHIBing,etal.
(DepartmentofPlasticSurgery,the309thHospitalofChinesePeople′sLiberationArmy,Beijing100091,China)

ObjectiveTo dynamically contrast observe the effect of vacuum sealing drainage (VSD) at different negative pressures on pathological changes and wound healing of seawater immersed blast injury, exploring the optimum pressure of VSD.MethodsThe models of seawater immersed explosion wound were established at bilateral shoulders and hips (4 wounds of each) of 5 experimental miniature swine. After debridement, 20 wounds were divided equably and randomly into the control group and the experimental groups (the VSD -120 mmHg group, the VSD -180 mmHg group and the VSD -240 mmHg group). All the wounds in the control group and the experimental group were treated with routine change dressings everyday and with VSD at different pressure for 5 times with 1 day interval, respectively. The wound healing were observed to the 58th day and the wound margin tissues were harvested and stained by HE staining at 9, 30 and 58 days and then the contrast observation were also performed.ResultsCompared with the control group, cell proliferation around the wound was active, epithelium creeping was faster and granulation hyperplasia was rapid. The best pressure was the VSD -120 mmHg and the better one was VSD -180 mmHg.ConclusionCompared with conventional treatment, VSD shows clear benefits on the treatment of seawater immersed explosion wounds, and -120 mmHg pressure may be the ideal pressure for treatment.

Vacuum sealing drainage； Seawater immersion； Explosion injury； Swine

10.3969/j.issn.1673-7040.2014.10.020

R364;R622

A

1673-7040(2014)10-0633-05

2014-08-20)

100091 北京，解放軍第三〇九醫(yī)院 整形外科(梁獻平，石 冰)；大連大學(xué)附屬新華醫(yī)院 整形外科(馬永奇，張 晨)

梁獻平(1981-)，女，河北邯鄲人，碩士研究生.

石 冰，100091,解放軍第三〇九醫(yī)院 整形外科,電子信箱：15010233889@163.com