蘇東瑋,劉 鋒,毛發(fā)江,方國恩
隨著全球作戰(zhàn)形勢的變化,在現代戰(zhàn)爭中,爆炸武器的使用比例愈發(fā)升高,爆炸傷在戰(zhàn)傷中的占比也呈現上升趨勢[1]。資料顯示,波黑戰(zhàn)爭中,由地雷、炸彈、炮彈等爆炸性武器引發(fā)的爆炸傷,占全部傷員的87%;伊拉克和阿富汗戰(zhàn)爭中,78%的傷員合并爆炸傷[2]。除現代戰(zhàn)爭外,恐怖襲擊事件也是導致爆炸傷的重要原因之一,據報道,2003-2006年恐怖襲擊事件數量增加了4倍,而爆炸相關創(chuàng)傷上升了8倍[3]。因此,促進爆炸傷創(chuàng)面愈合,不僅僅是現代戰(zhàn)爭中醫(yī)療救治機構正在面臨的重大問題,也是應對當前世界安全局勢改變的關鍵環(huán)節(jié)。海軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院(上海長海醫(yī)院)于2014年起引入便攜式負壓引流系統(tǒng),在降低乳腺癌改良根治術患者術后并發(fā)癥發(fā)生風險、縮短住院時間方面發(fā)揮了積極作用,但多年臨床實踐也顯現出該裝置存在穿刺部位出血、感染等弊端?;趥鹘y(tǒng)便攜式負壓引流裝置的弊端,借助3D打印技術,我院設計了一種新型軍用便攜式抗菌負壓引流系統(tǒng)(專利號:CN203494042U),現采取動物實驗研究,就其對爆炸傷創(chuàng)面愈合的影響進行了分析,旨在為該系統(tǒng)的優(yōu)化及研發(fā)提供參考依據。
1.1 實驗動物及建模選取15只健康小型白家豬,體重15~20 kg,雌雄不拘,均由海軍軍醫(yī)大學動物實驗中心提供(動物許可證號:SCXK(滬)2016-0017)。參照《實驗動物管理條例》,動物實驗室氣溫、濕度分別控制在22~25 ℃、40%~50%范圍內,適應性飼養(yǎng)1周后建立爆炸傷創(chuàng)面感染模型:使用Φ12型電雷管(西安213研究所提供)距家豬雙側臀部皮膚約1.0 cm處引爆,造成30個爆炸創(chuàng)面。2組創(chuàng)面?zhèn)? d均不予治療,以引發(fā)創(chuàng)面感染。
1.2 方法使用隨機數字表法,將家豬創(chuàng)面隨機分為對照組和實驗組,同一只家豬左右側臀部需分在不同組別。傷后第3天起對照組給予常規(guī)負壓引流,實驗組使用新型軍用便攜式抗菌負壓引流系統(tǒng)引流。新型引流系統(tǒng)負壓引流管上端留置體內,下端連接接頭;負壓接頭上端連接引流管,下端為螺紋接頭,通過螺紋接口與引流管相通;連接體上段為硬膠結構,內部中空螺紋結構,與下端螺紋接頭相連,連接體下段為軟膠結構,用于擠壓處理引流物,然后分解為兩個獨立的引流管,連接負壓瓶,可實現單獨拔管、單獨計量。引流管內有納米涂層,能夠預防感染發(fā)生。見圖1。
圖1 新型軍用便攜式引流系統(tǒng)3D模型圖
1.3 評價指標分別于治療前和治療1 d、治療3 d、治療5 d、治療7 d時進行創(chuàng)面細菌計數、創(chuàng)面深度及引流液炎性因子檢測。創(chuàng)面細菌計數:嚴格無菌操作下切取創(chuàng)面周圍肌肉組織,稱取質量、眼科剪剪碎、玻璃勻漿器磨碎組織,進行細菌培養(yǎng)計數[4],將待檢標本加入99倍無菌等滲鹽水,勻漿后將原液按10倍比稀釋,每份稀釋液取1 μL分別接種于血瓊脂平板,37 ℃培養(yǎng)箱內孵育,20 h后行細菌菌落計數,確定創(chuàng)緣組織的細菌數量。細菌計數:每克組織內細菌數=菌落數×稀釋倍數×103。創(chuàng)面深度測量:使用1 mL空針吸取等滲鹽水,注滿創(chuàng)腔,根據文獻[5]的相關公式計算創(chuàng)面平均深度。引流液炎性因子包括腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor α,TNF-α)、白細胞介素-1(Interleukin-1,IL-1)及IL-6,使用ELISA法進行檢測。此外,記錄2組創(chuàng)面愈合時間,并進行組間比較。
2.1 建模結果15只家豬的30個創(chuàng)面均建模成功,傷后第2天創(chuàng)面惡臭,可見白色混濁黏稠膿性分泌物,模型動物平均創(chuàng)面面積為(7.36±1.25)cm2。
2.2 創(chuàng)面細菌計數變化實驗組治療1、3、5、7 d時創(chuàng)面細菌計數均較治療前下降且低于對照組同時期水平(P<0.05);對照組治療3、5、7 d時創(chuàng)面細菌計數較治療前下降,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 入組創(chuàng)面細菌計數變化比較
2.3 創(chuàng)面平均深度變化實驗組治療后創(chuàng)面深度較治療前下降,對照組治療1、3、5 d時創(chuàng)面深度較治療前升高,治療7 d時創(chuàng)面深度較治療前下降(P<0.05);治療7 d時,實驗組治療后創(chuàng)面平均深度低于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。
表2 入組創(chuàng)面平均深度變化比較
2.4 引流液炎性因子變化實驗組治療3、5、7 d時引流液TNF-α均較治療1 d時升高,IL-1、IL-6均較治療1 d時下降,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。與對照組比較,實驗組治療3、5、7 d時引流液TNF-α、IL-1、IL-6等差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。
表3 入組引流液TNF-α、IL-1、IL-6變化比較
2.5 創(chuàng)面愈合時間實驗組創(chuàng)面愈合時間[(24.69±1.82)d]少于對照組[(32.36±2.45)d],差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
軟組織爆炸創(chuàng)面的治療是整形外科與戰(zhàn)地醫(yī)院醫(yī)師所面臨的重要問題,研究顯示,爆炸傷員感染率高達45.5%,傷口異物多、污染嚴重、初級救治不規(guī)范是導致傷員創(chuàng)面感染的主要因素[6]。20世紀90年代起,負壓封閉引流技術在四肢軟組織創(chuàng)面感染中得到了廣泛的應用,其治療效果確切、操作簡便、減少換藥次數等優(yōu)勢已得到廣泛認可,在戰(zhàn)創(chuàng)傷爆炸創(chuàng)面的初級救治環(huán)節(jié)得到了廣泛的應用[7-8]。
然而,傳統(tǒng)負壓封閉引流技術也存在一定弊端,主要體現在穿刺部位出血風險高、無法滿足多處引流區(qū)域排液要求、無法單獨拔管、難以單獨計量等[9]。為解決這一弊端,我院研制了新型軍用便攜式抗菌負壓引流系統(tǒng),解決的技術難點包括:①負壓形成,但目前臨床常用的負壓引流瓶需借助外界負壓,本系統(tǒng)運用膨脹球原理,設計了自身配置負壓且負壓可調節(jié)的負壓引流系統(tǒng),解決了負壓形成的問題;②引流管側孔制作,傳統(tǒng)的引流側孔多為引流管周圍圈孔,引流管堵塞風險較高[10-11]。本系統(tǒng)運用樹脂材料、生產橫向側孔,并設計中央間隔圓盤式樣的外科引流管,對于預防引流管堵塞亦有著積極意義。
為印證該系統(tǒng)對爆炸傷創(chuàng)面愈合的影響,此次研究選取15只家豬建立了動物模型,其依據為:家豬在解剖學、生理學、皮膚結構等方面較其他哺乳動物更為接近人類,創(chuàng)面愈合過程中的病理生理變化與人類相仿[12]。本研究2組創(chuàng)面細菌計數比較結果顯示,新型軍用便攜式抗菌負壓引流系統(tǒng)迅速且有效地減少了創(chuàng)面細菌計數,其優(yōu)勢主要得益于更理想的密閉環(huán)境、更高效的引流系統(tǒng)、更有效的負壓控制,同時,納米涂層的應用,被認為有助于提高爆炸傷創(chuàng)面的髓氧化物活性,對于激活體內抗菌系統(tǒng)、促進創(chuàng)面愈合有著積極作用[13-14]。本研究實驗組治療后創(chuàng)面深度持續(xù)下降,印證了上述結論。
創(chuàng)面引流液被認為是創(chuàng)面環(huán)境的“窗戶”,其生化特性不僅能夠評估創(chuàng)面狀態(tài),也是獲取創(chuàng)面信息的無創(chuàng)方法[15]。本研究就2組治療后引流液炎性因子水平變化進行了比較,結果顯示,對照組引流液炎性因子水平未見明顯變化,而實驗組引流液TNF-α逐漸升高,IL-1、IL-6持續(xù)下降,說明抗菌負壓引流系統(tǒng)可有效調節(jié)創(chuàng)面炎性因子水平:TNF-α持續(xù)高表達有助于抑制角質形成細胞、成纖維細胞等細胞生長因子的增殖和遷移;IL-1、IL-6的下降意味著炎性細胞聚集受到明顯抑制,急性期蛋白合成減少,機體炎癥和組織損傷得到控制[16-17]。得益于上述優(yōu)勢,實驗組創(chuàng)面愈合時間較對照組大幅縮短,進一步印證了新型軍用便攜式抗菌負壓引流系統(tǒng)在促進爆炸傷創(chuàng)面愈合中的積極價值。
除促進爆炸傷創(chuàng)面愈合外,該引流系統(tǒng)還具有以下優(yōu)勢:①采用角錐形穿刺器,穿刺成功率高、操作方便,降低穿刺部位創(chuàng)傷出血風險;②采用多腔負壓引流裝置,實現單個負壓裝置配套多個引流瓶的需求;③壓力指示表能夠實現負壓瓶壓力定量控制,便于操作及引流量記錄;④引流管內增加納米涂層,降低引流管堵塞發(fā)生率、感染發(fā)生率。上述優(yōu)勢不僅解決了現存引流系統(tǒng)的弊端,也為軍隊戰(zhàn)創(chuàng)傷救治能力與衛(wèi)勤保障能力的提高奠定了堅實的基礎,與此同時,該負壓引流系統(tǒng)安全、有效、便捷、精確的優(yōu)勢,亦滿足民用臨床需要,有著良好的社會效益及應用前景。
綜上所述,新型軍用便攜式抗菌負壓引流系統(tǒng)能夠有效減少創(chuàng)面細菌數量、降低創(chuàng)面深度、調節(jié)創(chuàng)面炎性因子水平,促進爆炸傷創(chuàng)面愈合,值得進一步優(yōu)化與推廣。