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燒傷科

大面積燒傷患者皮膚替代物的研究進展

作者:佚名 來源:中國醫師雜志 日期:2017-01-23
導讀

         大面積燒傷患者的皮膚屏障功能喪失是燒傷后休克、感染的根本原因,治療大面積燒傷的首要任務是及時有效的封閉創面來預防創面膿毒血癥的發生、發展。近年來,大面積燒傷的治療發生了革命性的變化,目前國內外大面積燒傷最主流的封閉創面方式就是早期切削痂手術和有效的創面覆蓋。

關鍵字:  燒傷 

        大面積燒傷患者的皮膚屏障功能喪失是燒傷后休克、感染的根本原因,治療大面積燒傷的首要任務是及時有效的封閉創面來預防創面膿毒血癥的發生、發展。近年來,大面積燒傷的治療發生了革命性的變化,目前國內外大面積燒傷最主流的封閉創面方式就是早期切削痂手術和有效的創面覆蓋。

        目前公認的最有效的創面覆蓋物方式仍為自體皮移植,但大面積燒傷患者的自體皮源有限,僅僅依靠自體皮移植治療大面積燒傷是遠遠不夠的。所以尋找和研究有效的創面覆蓋方式也是近年來大面積燒傷研究的熱點。隨著材料科學及技術的進步,創面覆蓋物的種類也越來越多,創面覆蓋物的分類方式有多種:暫時的或永久性的;表皮、真皮或復合皮;生物性或人工合成的;本文主要從暫時性的和永久性的兩方面來闡述皮膚替代物研究進展。

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        1.1 同種異體皮覆蓋物

        長期以來,同種異體皮膚都是最為理想的暫時性覆蓋物,也因為同種異體皮的應用,大面積燒傷患者采取切削痂手術后創面應用異體皮加微粒皮的方式,使得我國大面積燒傷患者的搶救成功率較前大大提高。國內外很多大型醫院都有自己的皮庫,同種異體皮能暫時性恢復皮膚屏障功能,減少水、電解質、蛋白質及熱量的丟失,阻止細菌侵入,促進創面愈合。同種異體皮移植分為新鮮的異體皮和液氮甘油保存兩種:新鮮的異體皮仍然是所有臨時創面覆蓋物里最理想的創面覆蓋物,但因為新鮮異體皮只能在冰箱里保存10 d左右,所以新鮮異體皮的使用受到限制,大部分臨床患者使用的都是液氮保存的甘油冷凍皮,甘油冷凍皮活性雖然較新鮮異體皮為差,但臨床應用也取得了非常不錯的效果。臨床應依據患者病情擇期更換異體皮或移植自體皮。但醫學倫理學的限制,異體皮的應用也越來越少。

        1.2 異種皮覆蓋物

        異種皮在臨床上用于治療大面積燒傷已經有多年歷史,由于異體同種皮膚的來源十分有限,并且存在著疾病傳播的風險,同時還受到醫學倫理學的限制,因此,脫細胞異種豬皮越來越受到重視。與人的皮膚最為相近的是豬的皮膚,在組織結構、生物性狀以及免疫性等諸多方面都十分相似,因此,來源廣泛的豬皮是制備脫細胞異種豬皮的最佳材料。異種豬皮有多種形式,包括新鮮豬皮、凍干豬皮、輻照豬皮和脫細胞異種豬皮,新鮮豬皮排斥反應發生時間早,溶解快,且取材和保存不方便,目前已很少使用。凍干或無活性豬皮使用方便,但用于混合移植效果并不理想,無法達到異體皮的效果。輻照豬皮因其價格相對脫細胞豬皮便宜也被部分學者使用治療大面積燒傷,也取得了較好的臨床效果。全厚型脫細胞豬皮,來源廣泛,因為異種豬皮脫細胞后大大降低了免疫原性,與人體的排斥反應也越來越小,抗原性弱具有良好的組織相容性,同時具有良好彈性,柔軟性和韌性,可隨體形覆蓋創面,適用于人體各個部位。其常溫保存、運輸、使用方便,可明顯減輕全身炎癥反應綜合征及減輕瘢痕的增生,越來越多學者開始采用脫細胞異種豬皮作為大面積燒傷切削痂術后的臨時覆蓋物,并且取得了良好效果。近年來國內很多學者采用異種皮與微粒皮聯合移植治療大面積燒傷取得了良好的效果,因為來源較異體皮更廣泛,因此,臨床應用也越來越廣泛。

        國內有學者在大面積燒傷患者入院清創后,未行切削痂手術前就將異種脫細胞豬皮覆蓋于燒傷創面,此法能夠有效地阻止創面水分的蒸發,減少補液中水分的輸入,補液相關性并發癥發生率如肺水腫,腹腔綜合征等也相應地下降。

        1.3 人羊膜

        人羊膜以其低免疫原性,促再上皮化作用,抗炎性、抗菌性和無致瘤性作為一種生物敷料應用于多種領域。羊膜可以用來促進Ⅱ度燒傷創面的愈合或Ⅲ度燒傷創面的暫時性創面覆蓋物,作為一種暫時性生物敷料,能有效地減少疼痛、加速創面愈合并且減少感染。無論是自體的還是異體的都有促進再上皮化的作用,改變角質細胞的一些行為使其有利于再上皮化,除了研究新鮮羊膜對創傷愈合的作用,也有不少學者致力于"低溫冷藏羊膜"和"干燥羊膜"的研究。經輻照的干羊膜在儲存若干年后仍然具有有效的屏障作用和微生物滲透作用。

        1.4 人工合成材料

        人工合成材料多種多樣,如Biobrane、Omiderm凝膠膜、Opsite聚氨酯薄膜、醫用海綿以及Hydron涂膜和甲殼胺膜等。該類材料可減輕疼痛并促進創面再上皮化,具有良好的保護作用,由膠原、透明質酸、甲殼素等和高分子材料經加工制成。這類暫時性皮膚替代物覆蓋于燒傷創面,具有一定屏障功能,減少創面疼痛,并可為創面提供一個濕潤、微酸的環境,有利于促進上皮再生。目前國外臨床上常用的合成膜Biobrane外層為超薄多孔的聚二甲酮硅膜,具有相當于表皮的屏障功能,能阻止細菌入侵、防止水分丟失且具有透氣性;內層是尼龍網,纖維血管可長入其中;內外兩層之間由從豬真皮膠原中提取的經交聯的多肽填充,其具有良好的組織相容性,不引起異物、炎癥和排斥反應,可增加黏附性,適合成纖維細胞長入但將人工合成材料應用于污染創面尤其是有較多壞死組織的污染創面,則有可能導致嚴重感染。使用醫用海綿的負壓封閉引流技術近年來也被越來越多的學者應用于燒傷創面的治療,并取得了良好效果。

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        2.1 表皮替代物

        早在1975年,Rheinwald和Green用自體皮膚制出了可移植的表皮細胞膜片,稱為自體培養表皮皮片(cultured epithelial autografts,CEAs)。1981年O'Conner首次將CEAs移植于燒傷患者獲得成功。國外學者Carsin等將其應用于30例大面積燒傷患者取得了良好的臨床效果。但CEAs因為很薄,應用起來比較困難,尤其是在背部、臀部、大腿后側以及其他身體受力部位,很容易移位導致移植失敗。應用CEAs技術要求高,操作復雜,培養需較長時間,易感染,移植后成活率低,愈合后瘢痕攣縮嚴重,彈性差,不耐磨,易破潰。臨床使用該方法的費用較傳統網狀自體皮移植高、患者住院時間也較長,所以目前也未廣泛應用。但將其和真皮基質聯合移植可提高移植成功率和創面愈合質量。因為組織工程化皮膚只含有成纖維細胞和角質形成細胞,而缺乏黑色素細胞、朗格漢斯細胞、內皮細胞、汗腺、皮脂腺等,所以就不具備相應的溫度調節、免疫調節以及壓力感覺等功能,所以很多學者嘗試著往組織工程學皮膚里加入黑色素細胞、朗格漢斯細胞、內皮細胞以及皮膚附屬器細胞而使其具有相應的功能。

        2.2 真皮替代物

        理想的真皮替代物應具有良好的生物相容性、易于快速血管化、合適的降解性、具有一定的強度和韌性以及可塑性,最重要的是具有類似真皮的三維結構。根據真皮替代物材料不同可以分為脫細胞真皮替代物和合成材料真皮替代物。無論何種真皮替代物都只能達到真皮修復的目的,無法實現表皮重建,因此臨床上將真皮替代物與薄層自體皮結合移植,修復Ⅲ度燒傷創面或者其他全層皮膚缺損創面。創面愈合后在外觀、功能等方面接近中厚皮或全厚皮移植的效果。

        2.2.1 脫細胞真皮替代物

        脫細胞真皮取材于同種異體皮或異種皮,通過胰酶消化法、高滲鹽溶液-SDS法、平衡鹽浸泡法等去除細胞成分,僅保留真皮基質,但含正常皮膚的膠原纖維束及完整的基底膜結構,生物親和性強,免疫原性低,廣泛應用于燒傷、整形等學科領域。異體真皮移植后不被排斥,在體內可能會被吸收,具有調節、誘導宿主細胞長入的作用,可與自體皮片聯合移植于深度燒傷創面,愈合后瘢痕增生和攣縮的發生率減低,程度也大大減輕,取得了很好的臨床效果,但應用于大面積燒傷則因為其價格昂貴而很少應用。因為脫細胞異體真皮來源受限,所以近年來研究嘗試異種豬皮來制備無細胞真皮基質,其來源廣泛、價格便宜。但目前脫細胞真皮聯合自體皮移植近來也僅限于小面積深度燒傷治療,文獻報道也有限。

        脫細胞真皮基質本身無抗菌作用,移植時容易感染,有學者將其浸泡于硝酸銀中,制備成含銀脫細胞真皮基質,既保留了組織的基本結構和完整的膠原纖維支架,且具有較好的局部抗菌效果。

        2.2.2 生物合成真皮替代物

        生物合成真皮替代物主要有Integra和皮耐克(Pelnac),兩者均具有類似正常真皮的三維結構,表面覆蓋硅膠膜。Integra是由戊二醛交聯的牛Ⅰ型膠原與6-硫酸軟骨素構成。應用于創面2~3周后,內皮細胞和成纖維細胞長入形成新的真皮結構,再移植薄層自體皮。愈合后創面收縮輕,瘢痕發生率低。皮耐克為海綿狀豬膠原支架,已廣泛應用于Ⅲ度燒傷和瘢痕整形,能較快地血管化和形成新生的真皮,且遠期效果良好。總體來講,兩種材料的生物學特性有著相似之處,但Integra在厚度、遠期效果方面略占優勢,皮耐克的血管化時間相對較短,順應性也相對較好。兩者應用于大面積燒傷雖然價格昂貴,但卻能夠明顯減少瘢痕增生的程度。應用Integra及Pelnac做支架用于制作組織工程化皮膚也是一項極具前景的工作。

        2.3 復合皮

        因為單層細胞皮片愈合后瘢痕攣縮嚴重,彈性差,不耐磨,易破潰,很多學者開始研究復合組織工程皮膚,Idrus等通過動物實驗認為,雙層結構的組織工程皮膚較單層結構的組織工程皮膚為好。為了尋找理想的替代物,國內外學者進行了大量的嘗試。學者們開始嘗試將膠原水凝膠作為支架制造復合皮膚,但此種人工皮膚存在存活率不高、容易攣縮的缺點,人們開始探索更好的制造復合皮的支架材料,1998年,Zacchi等開始在體外構建透明質酸做支架的組織工程學皮膚,隨后越來越多的學者開始進行相關方面的研究,意大利學者Scuderi等用透明質酸構架支架制作復合皮膚,將具有三維結構的復合皮膚臨床應用于11例患者,大部分患者取得了良好的臨床效果,但目前仍處于探索階段,大規模應用于大面積燒傷患者仍有很長的路要走。近年來更有學者開始研究帶有毛細血管及淋巴管的復合組織皮膚。

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        燒傷后所有的一切病理生理變化均由創面引起,燒傷后必須有效地將創面覆蓋,這對大面積燒傷的救治尤其重要。目前來講,國內特大面積燒傷的治療主要還是采用早期切削痂術加異體皮、異種皮暫時覆蓋加微粒皮移植的方式來治愈燒傷創面,但患者需要多次手術,術后瘢痕攣縮嚴重,畸形嚴重。因此,尋求一種理想的創面敷料,一直是醫學界不斷追求的重要目標,但至今為止,仍未發現非常理想的皮膚替代物。研制形態、功能與正常皮膚相似的永久性復合皮膚替代物將成為未來研究的方向。隨著材料科學、組織工程學的飛速發展,相信研制出一種形態、功能和正常皮膚相似的理想皮膚替代物在不遠的將來就會成為現實,屆時,大面積燒傷的治療也會產生革命性的變化!

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