深Ⅱ度创面削痂保留变性真皮改善愈合质量的探索

五、深Ⅱ度创面削痂保留变性真皮改善愈合质量的探索

如何提高深Ⅱ度及混合度烧伤创面的修复质量,一直是烧伤外科领域研究的重点和难点,特别是手部,易产生瘢痕挛缩畸形,早期采用的方法正确与否,关系到患者的功能恢复及日后生活质量。应用削痂时保留变性的真皮与自体皮片移植修复,是近几年来修复深Ⅱ度及混合度烧伤创面的一种新的有效方法,该方法简单,又能恢复较好的功能和外形。但对于其机制的研究正在深入中。

(一)对于真皮模板作用的认识

上海市烧伤研究所的一系列研究表明:真皮组织的缺损及其程度是导致瘢痕过度增生的根本原因。其机制在于真皮组织的缺损程度影响着创面愈合过程。真皮组织的三维结构对修复细胞的功能趋向具有“模板样”的引导作用,不仅可诱导修复细胞的长入,而且可改善创面皮肤组织的力学状态,调节修复细胞的功能,促进组织重塑;并且真皮组织的结构对成分具有“允许作用”,在非生理结构下,细胞外基质成分可对成纤维细胞功能产生异常的影响作用,一旦细胞外基质的结构和机械性质恢复到生理状态,则细胞外基质成分对细胞功能的异常影响将消失;组织结构是引导细胞功能趋向的“模板”,合适的三维结构可促进细胞生理周期的完成,有利于细胞生物学行为的恢复。而真皮组织的完整性、连续性是组织结构充分发挥“模板作用”的必要前提。创伤引起的真皮组织完整性、连续性的破坏以致真皮“模板作用”的缺失可能是影响修复细胞功能、导致瘢痕形成的重要机制之一,由此提出了瘢痕形成的“模板缺损学说”。而如能尽可能地保留真皮组织,让模板不缺损或尽可能少缺损,那么创面修复的转归可能得到进一步的改善。

(二)变性真皮促进创面愈合、减轻愈后瘢痕增生的机制探索

近年来,黄晓元等的临床研究发现:保留深Ⅱ度烫伤后部分变性真皮,进行自体薄皮片移植,能促进创面愈合、减轻愈后瘢痕增生。这使我们得到一个启示:烧伤后变性的真皮胶原似乎也可以保留,用于促进创面愈合,改善瘢痕形成。

为什么变性真皮仍能发挥有益于创伤愈合的临床作用呢?其作用机制究竟是通过变性ECM的成分影响细胞的生物学行为,还是因其保留了真皮的组织结构而起到一定的“模板作用”,抑或两者兼而有之?这些问题对于我们深入理解烧伤愈合及其瘢痕产生机制、进一步完善“模板缺损学说”都是极其必要的。

胶原是细胞外基质的主要成分,因此,我们以胶原作为主要研究对象。肌成纤维细胞是成纤维细胞的分化亚型,具有比成纤维细胞更旺盛的合成、分泌活性和收缩能力,是创伤修复过程中结缔组织重塑和纤维化形成的关键细胞。研究发现,在体外培养条件下,变性胶原不但不能抑制成纤维细胞向肌成纤维细胞的分化,反而促进了肌成纤维细胞分化,这意味着变性胶原的存在可能会对创伤修复以及瘢痕形成产生不利的影响。如何解释体外实验与临床结果之间的矛盾呢?为此,我们进行了深入的探索。

Rho蛋白为一类小分子G蛋白,在细胞信号传导通路中作为信号转换器或分子开关,主要参与张力纤维装配和黏着斑形成。Rho相关蛋白激酶(Rho-associated kinase,ROCK)以GTP依赖的方式与Rho蛋白相互作用,Rho/ROCK激酶途径是肌动蛋白信号转导的主要成分:Rho/ROCK信号通路通过一系列磷酸化/脱磷酸化的反应来调节细胞骨架的聚合,从而控制细胞的生物学行为。现已知多种器官的纤维化(如肺纤维化、肝硬化)与Rho/ROCK信号转导通路有关。潘姝等检测到在增生性瘢痕中RhoA和ROCK Ⅰ mRNA表达增加,提示了Rho/ROCK信号途径在增生性瘢痕形成过程中有重要意义。研究发现,虽然在二维及三维培养条件下,变性胶原均可诱导肌成纤维细胞的分化,但二者的机制不同,在二维环境中变性胶原对Rho/ROCK信号通路影响不大,而可能通过TGF-β及其受体途径诱导肌成纤维细胞分化;在三维胶原凝胶环境中则上述两条信号途径均被显著激活。在对胶原凝胶的断裂模量的检测中发现,与正常胶原凝胶相比,变性胶原凝胶(含一半变性胶原,一半正常胶原)断裂模量显著降低,而与半量正常胶原凝胶组差异并不显著,提示胶原变性后对三维凝胶的力学性质具有显著的影响,且变性胶原凝胶组反映肌成纤维细胞分化的指标与半量正常胶原凝胶组差异并不显著。这意味着在三维凝胶培养体系中,变性胶原凝胶诱导肌成纤维细胞分化的主要原因是与胶原变性后导致正常胶原浓度下降并引起凝胶力学性质的改变,而非变性胶原成分的作用。细胞生长、分泌等生物学行为与它们所处的力学环境密切相关。ECM除了提供细胞适合的生长环境外,还能提供组织适当的力学强度。已有实验证明,在热力作用下由于胶原蛋白的变性,使皮肤的力学性质发生显著变化。而当细胞周围力学环境发生变化后,细胞的功能也随之发生变化。

那么在体情况下,真皮变性后是否同样存在力学性质的改变呢?我们比较了正常大鼠与深度烫伤后不同时期皮肤的力学特性,发现烫伤早期皮肤的弹性模量和最大载荷与正常皮肤相差不大,但3天后烫伤皮肤的弹性模量发生明显下降;同时皮肤组织的最大载荷也明显下降,在拉力负荷下更容易发生断裂,提示皮肤组织烫伤后其力学性质也存在进行性演变的过程。

通过正常与变性真皮脱细胞基质的组织学观察比较发现,早期变性真皮基质中虽然见较多部位有玻璃样变性、部分基质融合成片,但仍保留了与正常大致相近的编织状结构;随病程的演进,创面血流淤滞区域的微循环未得到改善、炎性反应加重及感染等原因导致创面进行性加深使胶原变性坏死范围进一步扩大,真皮组织结构遭到进一步破坏。

而研究显示,组织的结构与组织张力是密不可分的,皮肤组织维持一定的结构以满足组织张力的需要,因此我们推测,早期热力作用后胶原蛋白虽然发生一定程度的变性,但皮肤的组织结构尚未发生明显改变,因此并未引起组织力学性质的明显改变;随着病程的演进,创面进行性加深使真皮组织结构进一步遭到破坏,组织力学性质亦随之改变,从而产生不同的修复结局。因此,保留部分变性真皮的结构完整、维持接近正常的组织力学性质可能是变性真皮能够改善瘢痕形成的重要原因。临床上可用的变性真皮应是指烧伤创面上组织细胞存在新陈代谢障碍、细胞功能降低并有形态学改变,但仍有可逆性、能恢复正常形态和功能的那部分真皮,临床保留变性真皮的前提是必须注意彻底削除表面坏死组织,这既利于移植皮片的存活,也能避免坏死组织的持续存在引起局部过强炎症反应而破坏变性真皮组织。(https://www.daowen.com)

本部分实验结果也进一步提示早期正确的创面处理以保留变性真皮模板在创面修复中的重要性。本研究有关脱细胞变性真皮的体内的转归和远期效果等还有待进一步补充、完善;削痂后本应废弃的变性真皮组织是否还有再利用的价值也是值得继续探讨的问题。这些问题不仅能完善瘢痕形成的真皮模板缺损学说,对于(变性)真皮模板的临床使用也有指导意义。

综上所述,真皮组织的组织结构及其力学特性对细胞的生物学行为有着十分重要的影响。虽然体外实验中变性胶原有诱导肌成纤维细胞分化、促进瘢痕形成的作用,但在体内只要细胞外基质的三维结构和力学性质仍保持接近正常的生理状态,变性胶原成分对成纤维细胞功能的异常影响就不能体现。临床保留变性真皮的目的也是最大限度保留真皮模板的完整性和连续性,保护其三维结构和力学性质不被破坏,从而达到或接近正常真皮模板的修复效果。

(三)深Ⅱ度创面削痂保留变性真皮的临床实践

国内黄晓元教授在深Ⅱ度创面削痂保留变性真皮的临床实践中积累了许多经验,尤其在保护深Ⅱ度手烧伤愈合后功能和外观方面获得了明显的效果。

为了在深Ⅱ度创面保留变性真皮的目的,黄晓元教授采用浅削痂的方法,所谓浅削痂就是与传统的削痂相比削痂的层次要浅,坏死组织应削除干净,而变性组织部分要保留。如何在术中肉眼判断坏死组织与变性真皮组织?临床的经验提示,肉眼观察浅黄色为坏死组织,白色为变性真皮。通过病理切片的组织形态学检查发现,前者表现为组织凝固性坏死,后者为玻璃样变性。为了保证变性真皮保留后的创面愈合,对于保留较厚的变性真皮,可用手术刀在变性真皮组织上行多个“#”字形切划,达到真皮下,但不损伤真皮下血管网,这样有利于血浆渗出,保证皮片营养有利于成活。

浅削痂后,变性真皮得以保留,整个创面可用断层皮片覆盖,而且皮片移植应有一定的厚度,真皮厚度与术后组织挛缩程度密切相关。术后真皮越厚则挛缩程度越轻,反之,挛缩程度越重,明显影响功能。术后真皮厚度包括保留创面的变性真皮的厚度及移植皮片真皮的厚度。为了避免术后因真皮厚度不足发生的挛缩畸形及功能障碍,术中应根据创面深浅决定保留创面变性真皮的厚度。在保证清除创面坏死组织的条件下应尽可能多保留变性真皮,并根据保留变性真皮的厚度决定移植皮片的厚度。深Ⅱ度创面保留的变性真皮较厚,应取薄中厚皮片移植。混合度创面保留的变性真皮较薄,则需取中厚皮片移植,才能达到满意的功能和外形恢复,移植刃厚皮片易发生色素沉着,甚至可发生一定程度的挛缩,外观及功能均受影响。反之,如移植的皮片过厚(厚中厚皮片),虽然成活良好,功能及颜色较好,但移植的皮片高于周围的皮肤,手部的美观受到影响。因此只能根据手部的创面情况选择薄中厚或中厚皮片较为适宜。

黄晓元教授等对于手深Ⅱ度烧伤创面行浅削痂保留变性真皮的治疗方法积累了一定的经验,认为:24小时内入院患者,烧伤创面彻底清创,外用辐照猪皮或敷料覆盖包扎,然后根据情况选择手术时机。在全麻或臂丛麻醉下进行,无需上驱血带,用滚轴刀将手背指背部表层的坏死的皮肤削除,对已有坏死组织开始溶解者,可用滚轴刀或手术刀片与创面呈90°,直接刮除开始溶解的坏死皮肤,保留白色的真皮组织,病理切片检查证实为玻璃样变性,由于保留了变性的真皮,创面无明显活跃密集的出血点,有时可见散在不活跃的出血点。对保留较厚的变性真皮行多“#”字形切开,达皮肤全层即可。然后取整张薄中厚或中厚皮片移植手背、指背部创面,皮片边缘散在缝合数针固定,使皮片保持一定的自然张力,用敷料加压包扎,术后根据敷料渗透情况更换外层敷料继续包扎,10天打开全层敷料拆线,逐渐进行功能活动。

手背部皮肤薄,没有指纹,只有张力线,皮下为疏松的结缔组织,没有皮下垂直纤维将皮层与深层组织相连,因而滑动性较大,握拳时手背部皮肤不致过紧而影响这一功能。深Ⅱ度手烧伤创面由于行浅削痂,保留了原位自体变性真皮,使皮下组织结构与深层组织的连接没有遭到破坏,并通过整张自体中厚皮片移植,成活后的皮肤与正常皮肤厚度接近,质地柔软,富有弹性,有利于早期功能恢复。由于手指活动时皮肤的滑动性较大,手术后2周手部的功能可基本恢复正常。

研究还认为,对于浅削痂的手术时机原则上应尽早。应根据病情缓急、全身及局部情况决定。手术多选择在伤后2~5天进行。对于单纯手部深度烧伤或小面积烧伤合并手部烧伤的病例,由于全身情况好,伤后2~3天即可实施手术。对较晚的创面,坏死组织开始溶化,采用刮痂的方法,充分刮除液化坏死的组织,控制感染。经刮痂皮后植皮,均能获得成功。大面积烧伤合并手部深度烧伤的病例,应根据全身情况及供皮区而定。特大面积深度烧伤,如缺乏供皮区,不适用该方法。

浅削痂除能保证术后真皮厚度,避免深层组织结构粘连,有利于早期进行功能锻炼,最大限度地减轻瘢痕挛缩畸形及功能障碍,保证术后获得满意的外观与功能外,还因肢体手术不需上止血带,进而使手术程序减少,操作简单,大大缩短手术时间。同时避免了以往切削痂手术上止血带加压所致的局部创面损伤及缺血再灌注损伤,且术中损伤轻微。

手术中必需严格无菌操作,削、刮痂前,用2%过氧化氢溶液、络合碘溶液、生理盐水反复冲洗,削、刮痂后再次用生理盐水反复冲洗,不需用抗生素溶液外敷。经上述处理,手术后无感染,保证了皮片的成活。