孟昕珂 綜述,雷 霆 審校
(陜西中醫(yī)藥大學(xué),陜西 咸陽 712000)
研究穩(wěn)恒磁場對糖尿病創(chuàng)面愈合的促進作用,證實其具有臨床治療糖尿病創(chuàng)傷愈合的良好前景。回顧糖尿病足潰瘍治療進展,分析了穩(wěn)恒磁場對糖尿病足創(chuàng)面愈合時間、內(nèi)皮細胞增殖、微循環(huán)的血流速度影響等三方面展開論述討論。穩(wěn)恒磁場具有降低創(chuàng)面愈合時間、促進內(nèi)皮細胞增殖、改善血流動力學(xué)特性的作用,一種有效、無創(chuàng)、便攜的物理治療手段。穩(wěn)恒磁場對創(chuàng)面愈合密切相關(guān)的生物學(xué)特性及生長因子的表達有待進一步系統(tǒng)的細胞學(xué)研究,并且對于暴露在穩(wěn)恒磁場中的創(chuàng)面,其在創(chuàng)面愈合炎癥期的炎性因子表達是否降低,是否有進一步抑制傷口愈合后期的瘢痕形成的作用,也需要進一步研究證實。
糖尿病足潰瘍是糖尿病微血管病變導(dǎo)致的,它與腎功能衰竭、周圍神經(jīng)病變、視力下降等均為糖尿病最為常見的并發(fā)癥,臨床表現(xiàn)為潰瘍創(chuàng)面難以愈合,從而進一步引發(fā)高致殘率、高死亡率,嚴重影響著糖尿病患者的生活質(zhì)量及壽命。目前對于糖尿病足潰瘍的治療,強調(diào)臨床多學(xué)科協(xié)作治療模式,以提高其治愈率,降低截肢率和死亡率[1]。近年來,穩(wěn)恒磁場在糖尿病足潰瘍創(chuàng)面愈合應(yīng)用引起國內(nèi)學(xué)者的關(guān)注,現(xiàn)綜述如下。
臨床治療中所認定的糖尿病足是1999年由世界衛(wèi)生組織所定義[2]的:糖尿病足(Diabetic Foot,DF)是指因血糖升高所導(dǎo)致的,與下肢遠端神經(jīng)病變、末梢周圍血管病變相關(guān)的足部感染及深層組織破壞。關(guān)小宏等人認為,糖尿病足治療的總原則在于將糖尿病患者創(chuàng)面的局部病理狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯頎顟B(tài),從而制造一個適合創(chuàng)面修復(fù)生長的微循環(huán)環(huán)境[3]。
1.1全身治療:多在于嚴格控制血糖、全身感染,維持患者體內(nèi)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。在糖尿病足患者的治療過程中,不同程度、不同進展期的糖尿病足,其創(chuàng)面感染病原菌的種類及同一種病原菌對于不同抗菌藥物的敏感性也有所變化。應(yīng)早期對其進行多次的病原菌培養(yǎng)及藥敏試驗,有針對性地選擇抗菌藥物,避免藥物濫用,減少耐藥菌株產(chǎn)生,從而控制截肢率,提高患者生存質(zhì)量[4]。改善全身微循環(huán)作為治療糖尿病足患者內(nèi)環(huán)境的重要方面,被越來越多的研究證實[5],不僅對介入治療后的患者有良好的促進血液循環(huán)、創(chuàng)面愈合的作用,且對于還未經(jīng)治療的糖尿病足患者有相同的加速愈合作用。其中,生長因子療法作為糖尿病足患者新的治療方法,被廣泛的證實具有良好的促進創(chuàng)面愈合的作用。其中,常見的生長因子有:表皮生長因子(epidermal growth factor,EGF)、成纖維細胞生長因子(fibroblast growth factor,F(xiàn)GF)等。FGF具有促進血管再生、肉芽組織形成的作用,是可以有效促進糖尿病足創(chuàng)面愈合的生長因子。
1.2局部治療:糖尿病足的局部治療多為局部清創(chuàng)、外用敷料換藥、物理治療、手術(shù)治療、中醫(yī)藥治療。其總治療原則在于防止創(chuàng)面感染。局部清創(chuàng)可以將糖尿病足創(chuàng)面壞死組織清除,將原有創(chuàng)面的污染的創(chuàng)面轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧崉?chuàng)面,將慢性潰瘍創(chuàng)面轉(zhuǎn)變?yōu)榧毙該p傷創(chuàng)面,減少創(chuàng)面感染幾率,促進創(chuàng)面愈合。在外用敷料選擇上面,新型生物敷料[6]如生物工程敷料、人真皮敷料、含有膠原及生長因子活性成分的主動性敷料、被動敷料水凝膠、互動性敷料海藻酸鹽、含銀離子的抗菌性敷料,均具有促進纖維原細胞生長的作用,能夠減少細菌增生,防止創(chuàng)面感染,加速創(chuàng)面愈合。其所代表的“濕性愈合”理論被廣泛證實具有較“干性愈合”更快的創(chuàng)面愈合速度。此外,在中醫(yī)藥外科治療方面,趙靜等在應(yīng)用胰島素控制血糖的基礎(chǔ)上,外用四妙勇安湯加減蟲類外洗,恒溫浸泡30 min/d,以3個月為一治療階段,其總有效率高達95%,可以有效的促進血液循環(huán),控制創(chuàng)面感染,加速創(chuàng)面愈合[7]。而新興的以磁療為主的無創(chuàng)性物理因子治療方法,也被證實具有促進糖尿病足創(chuàng)面愈合的良性作用。
磁場作為常見的物理因子治療方法,它對于人體各系統(tǒng)及器官的影響作用及機制調(diào)節(jié),已被國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注。穩(wěn)恒磁場(Static Magnetic Filed,SMF)作為穩(wěn)恒電流形成的恒定磁場,相對于傳統(tǒng)的脈沖磁場具有更方便、便攜、安全的優(yōu)勢,諸多研究表明,穩(wěn)恒磁場肌肉及骨骼損傷、皮膚創(chuàng)傷或潰瘍,神經(jīng)損傷等各方面的修復(fù)具有積極地促進作用。1997年,Basset將外源性的電磁場刺激應(yīng)用于臨床治療脛骨骨不連,這是最早關(guān)于電磁場刺激的臨床應(yīng)用報道,并預(yù)測電磁刺激作為新型物理治療方法具有良好的用于臨床治療的應(yīng)用前景。至此,大量的動物實驗表明,電磁場刺激可以加速軟組織創(chuàng)面的愈合修復(fù)能力,提高動物皮膚創(chuàng)傷修復(fù)進程,改善創(chuàng)面的局部血液微循環(huán)[8]。電磁場按照其發(fā)生源不同,分為穩(wěn)恒磁場,脈沖磁場及交變磁場。
2.1穩(wěn)恒磁場對創(chuàng)面愈合時間的影響:孫濤等人通過實驗研究發(fā)現(xiàn),將16只由鏈脲佐菌素誘發(fā)糖尿病的大鼠構(gòu)建直徑約為1.5 cm的背部全層創(chuàng)口,對比使用相同質(zhì)量、形狀的無磁片(0.1 mT,略高于地表磁場0.05 mT)治療組,使用釹鐵硼磁片(180 mT)將糖尿病大鼠創(chuàng)面暴露在中等強度(180 mT)的穩(wěn)恒磁場持續(xù)刺激,與未暴露在磁場的創(chuàng)面相比,創(chuàng)面愈合率同比增長9.7%,總愈合時間顯著降低[9]。聶志勇等人通過實驗研究發(fā)現(xiàn),同樣將由鏈脲佐菌素誘發(fā)的糖尿病大鼠構(gòu)建的全層創(chuàng)口持續(xù)暴露在中等強度(300 mT)的穩(wěn)恒磁場刺激,與未暴露在磁場的創(chuàng)面相比,第6天、第13天、第20天均能夠明顯加速大鼠軟組織創(chuàng)傷修復(fù)進程,其總愈合時間為(26.5±4.9)d,明顯小于糖尿病組大鼠總愈合時間(39.5±4.5)d[10]。研究觀察SMF對糖尿病大鼠創(chuàng)面愈合的影響,多數(shù)實驗應(yīng)用其傷口愈合率作為指標,以距離目標相同距離作為拍照定點,使用計算機軟件進行創(chuàng)面區(qū)域分析,對其傷口愈合率進行評估。
2.2穩(wěn)恒磁場對內(nèi)皮細胞增殖的影響:血管內(nèi)皮細胞生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是血管再生的關(guān)鍵生長因子[11],是促進內(nèi)皮細胞增生、血管增生、增加血管通透性的重要影響因素之一,也是唯一具有血管形成特異性的血管生成因子。沈建國等人在研究SMF對血管內(nèi)皮細胞生長因子的影響時,通過創(chuàng)建大鼠深及肌肉的深創(chuàng)面,將其分別暴露在0.16T、0.32T的恒磁場中,0.32T磁療組在術(shù)后第3天、第6天兩個時間點上,其VEGF的表達均高于0.16T磁療組[12]。說明在創(chuàng)面愈合的早中期,磁場強度與其所聚集的成纖維細胞及血管內(nèi)皮細胞呈一定的正性相關(guān),從而促使VEGF量增多,促進肉芽組織生長,降低創(chuàng)面愈合時間。Carlos F.Martino等人在通過研究人臍靜脈內(nèi)皮細胞暴露在120 mT的穩(wěn)恒磁場下持續(xù)3 d,相比未暴露在磁場中的細胞,其數(shù)量同比增長40%[13]。同時還發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮細胞具有特殊的磁敏感性,暴露時間的延長對細胞的增殖具有明顯的影響作用。通過各項研究實驗表明,穩(wěn)恒磁場作為穩(wěn)定暴露的物理治療方法,對血管內(nèi)皮細胞生長因子具有正性刺激作用,一定強度的暴露磁場在足夠量的暴露時間下,具有促進內(nèi)皮細胞增殖的作用。
2.3穩(wěn)恒磁場對微循環(huán)系統(tǒng)血流速度的影響:糖尿病患者的血管微循環(huán)受到破壞,會發(fā)生顯著的血管功能紊亂,是致使其創(chuàng)面愈合時間延長的重要影響因素[14]。當其局部血液微循環(huán)受到破壞,微血管形成受到抑制,血管閉塞導(dǎo)致再生功能受到障礙,使其參與愈合的活躍細胞及生長因子受到損害,從而致使創(chuàng)面愈合時間延長[15]。肖忠文等在研究磁場對促進創(chuàng)傷愈合的機理中,將小鼠深達肌層的創(chuàng)面暴露在磁場中,對其進行每天2次,持續(xù)30 min的磁場暴露,通過微循環(huán)顯微鏡觀察小鼠血管管徑及耳廓微血管血流速度,證實在磁場的作用下,小鼠的血管管徑具有不同程度的增大,耳郭微血管線粒流增加,對其出現(xiàn)的紅細胞聚集和白細胞貼壁翻滾的細胞學(xué)表現(xiàn),具有明顯加速恢復(fù)的促進作用[16]。Yahya等人在研究發(fā)現(xiàn),將小鼠暴露在0.3 mT、1 mT、10 mT的穩(wěn)恒磁場中,小鼠的血流動力特性在10 mT的磁場暴露過程中,在初期就有明顯變化,在1 mT的磁場暴露中僅在后期出現(xiàn)明顯變化[17]。其實驗在一定程度上表明,足夠強度及時間的SMF刺激,可以在一定程度上改變血流動力學(xué)特性。陳金榮等在研究磁場對燙傷大白鼠血流變學(xué)的影響中,使Ⅰ度燙傷的大白鼠暴露在0.02T的磁場中[18],每日定時曝磁,證實相比較未磁療的大鼠,其全血黏度、血漿黏度、紅細胞壓積明顯降低(P<0.01),創(chuàng)面結(jié)痂早、愈合時間縮短,感染率降低。說明磁場可以使紅細胞聚集體解聚,增強變形能力,從而降低血黏度,改善血液流變特性,在一定程度上具有促進血液循環(huán)的功能[19]。
Potenza等人將人臍靜脈內(nèi)皮細胞暴露在300 mT穩(wěn)恒磁場中,證實穩(wěn)恒磁場僅對細胞具有一定的刺激作用,有效的促進細胞的生物合成,對DNA的完整性并不會產(chǎn)生永久性的損傷[20]。該實驗結(jié)果在一定程度上表明,適量、適宜時間的穩(wěn)恒磁場輻射對人體DNA不僅不會產(chǎn)生永久性的損傷,且可以促進內(nèi)皮細胞生物合成,加速傷口愈合時間,為穩(wěn)恒磁場臨床治療提供了一定的實驗基礎(chǔ)及依據(jù)。
穩(wěn)恒磁場治療作為被諸多實驗研究證實的一種有效、無創(chuàng)、便攜的治療手段,由于糖尿病患者軟組織的損害導(dǎo)致的更為延遲的創(chuàng)面愈合時間,其對于糖尿病慢性潰瘍創(chuàng)面愈合方面鮮有研究報道。糖尿病對于周圍神經(jīng)、血管的影響,能夠破壞正常組織的修復(fù)功能,損害血管生成,影響創(chuàng)面周圍血流動力,從而致使創(chuàng)面愈合時間延長。通過對創(chuàng)傷面積測量,組織學(xué)研究及總愈合時間分析,證明穩(wěn)恒磁場對創(chuàng)面愈合率有促進作用。在相同深度的糖尿病大鼠的創(chuàng)面愈合中,長期暴露在穩(wěn)恒磁場中的,能夠有效的創(chuàng)面愈合率,減少創(chuàng)面總愈合時間。一定的磁場強度、足夠的暴露時間,能夠有效的促進VEGF增殖,VEGF作為血管形成的特異性生長因子,其數(shù)量的增長能有效促進肉芽組織生長,縮短創(chuàng)面愈合時間。適量的SMF刺激,可以有效改善血流動力學(xué)特性,促進創(chuàng)面愈合,有效改善因血管微循環(huán)受到破壞而血管形成受損,創(chuàng)面愈合時間延長。
綜上所述,穩(wěn)恒磁場是具有促進糖尿病創(chuàng)面愈合的無創(chuàng)性物理治療手段,具有臨床治療糖尿病創(chuàng)傷愈合的良好前景。其對于糖尿病創(chuàng)面愈合率的促進作用給臨床應(yīng)用提供了一定的理論基礎(chǔ)。至于磁場對創(chuàng)面愈合密切相關(guān)的生物學(xué)特性及生長因子的表達有待進一步系統(tǒng)的細胞學(xué)研究。對于暴露在SMF中的創(chuàng)面,其在創(chuàng)面愈合炎癥期的炎性因子表達是否降低,是否有進一步抑制傷口愈合后期的瘢痕形成的作用,也需要進一步的研究實驗證實。