烧伤科

大面积烧伤患者皮肤替代物的研究进展

作者:佚名 来源:中国医师杂志 日期:2017-01-23
导读

         大面积烧伤患者的皮肤屏障功能丧失是烧伤后休克、感染的根本原因,治疗大面积烧伤的首要任务是及时有效的封闭创面来预防创面脓毒血症的发生、发展。近年来,大面积烧伤的治疗发生了革命性的变化,目前国内外大面积烧伤最主流的封闭创面方式就是早期切削痂手术和有效的创面覆盖。

关键字:  烧伤 

        大面积烧伤患者的皮肤屏障功能丧失是烧伤后休克、感染的根本原因,治疗大面积烧伤的首要任务是及时有效的封闭创面来预防创面脓毒血症的发生、发展。近年来,大面积烧伤的治疗发生了革命性的变化,目前国内外大面积烧伤最主流的封闭创面方式就是早期切削痂手术和有效的创面覆盖。

        目前公认的最有效的创面覆盖物方式仍为自体皮移植,但大面积烧伤患者的自体皮源有限,仅仅依靠自体皮移植治疗大面积烧伤是远远不够的。所以寻找和研究有效的创面覆盖方式也是近年来大面积烧伤研究的热点。随着材料科学及技术的进步,创面覆盖物的种类也越来越多,创面覆盖物的分类方式有多种:暂时的或永久性的;表皮、真皮或复合皮;生物性或人工合成的;本文主要从暂时性的和永久性的两方面来阐述皮肤替代物研究进展。

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        1.1 同种异体皮覆盖物

        长期以来,同种异体皮肤都是最为理想的暂时性覆盖物,也因为同种异体皮的应用,大面积烧伤患者采取切削痂手术后创面应用异体皮加微粒皮的方式,使得我国大面积烧伤患者的抢救成功率较前大大提高。国内外很多大型医院都有自己的皮库,同种异体皮能暂时性恢复皮肤屏障功能,减少水、电解质、蛋白质及热量的丢失,阻止细菌侵入,促进创面愈合。同种异体皮移植分为新鲜的异体皮和液氮甘油保存两种:新鲜的异体皮仍然是所有临时创面覆盖物里最理想的创面覆盖物,但因为新鲜异体皮只能在冰箱里保存10 d左右,所以新鲜异体皮的使用受到限制,大部分临床患者使用的都是液氮保存的甘油冷冻皮,甘油冷冻皮活性虽然较新鲜异体皮为差,但临床应用也取得了非常不错的效果。临床应依据患者病情择期更换异体皮或移植自体皮。但医学伦理学的限制,异体皮的应用也越来越少。

        1.2 异种皮覆盖物

        异种皮在临床上用于治疗大面积烧伤已经有多年历史,由于异体同种皮肤的来源十分有限,并且存在着疾病传播的风险,同时还受到医学伦理学的限制,因此,脱细胞异种猪皮越来越受到重视。与人的皮肤最为相近的是猪的皮肤,在组织结构、生物性状以及免疫性等诸多方面都十分相似,因此,来源广泛的猪皮是制备脱细胞异种猪皮的最佳材料。异种猪皮有多种形式,包括新鲜猪皮、冻干猪皮、辐照猪皮和脱细胞异种猪皮,新鲜猪皮排斥反应发生时间早,溶解快,且取材和保存不方便,目前已很少使用。冻干或无活性猪皮使用方便,但用于混合移植效果并不理想,无法达到异体皮的效果。辐照猪皮因其价格相对脱细胞猪皮便宜也被部分学者使用治疗大面积烧伤,也取得了较好的临床效果。全厚型脱细胞猪皮,来源广泛,因为异种猪皮脱细胞后大大降低了免疫原性,与人体的排斥反应也越来越小,抗原性弱具有良好的组织相容性,同时具有良好弹性,柔软性和韧性,可随体形覆盖创面,适用于人体各个部位。其常温保存、运输、使用方便,可明显减轻全身炎症反应综合征及减轻瘢痕的增生,越来越多学者开始采用脱细胞异种猪皮作为大面积烧伤切削痂术后的临时覆盖物,并且取得了良好效果。近年来国内很多学者采用异种皮与微粒皮联合移植治疗大面积烧伤取得了良好的效果,因为来源较异体皮更广泛,因此,临床应用也越来越广泛。

        国内有学者在大面积烧伤患者入院清创后,未行切削痂手术前就将异种脱细胞猪皮覆盖于烧伤创面,此法能够有效地阻止创面水分的蒸发,减少补液中水分的输入,补液相关性并发症发生率如肺水肿,腹腔综合征等也相应地下降。

        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、抗菌性和无致瘤性作为一种生物敷料应用于多种领域。羊膜可以用来促进Ⅱ度烧伤创面的愈合或Ⅲ度烧伤创面的暂时性创面覆盖物,作为一种暂时性生物敷料,能有效地减少疼痛、加速创面愈合并且减少感染。无论是自体的还是异体的都有促进再上皮化的作用,改变角质细胞的一些行为使其有利于再上皮化,除了研究新鲜羊膜对创伤愈合的作用,也有不少学者致力于"低温冷藏羊膜"和"干燥羊膜"的研究。经辐照的干羊膜在储存若干年后仍然具有有效的屏障作用和微生物渗透作用。

        1.4 人工合成材料

        人工合成材料多种多样,如Biobrane、Omiderm凝胶膜、Opsite聚氨酯薄膜、医用海绵以及Hydron涂膜和甲壳胺膜等。该类材料可减轻疼痛并促进创面再上皮化,具有良好的保护作用,由胶原、透明质酸、甲壳素等和高分子材料经加工制成。这类暂时性皮肤替代物覆盖于烧伤创面,具有一定屏障功能,减少创面疼痛,并可为创面提供一个湿润、微酸的环境,有利于促进上皮再生。目前国外临床上常用的合成膜Biobrane外层为超薄多孔的聚二甲酮硅膜,具有相当于表皮的屏障功能,能阻止细菌入侵、防止水分丢失且具有透气性;内层是尼龙网,纤维血管可长入其中;内外两层之间由从猪真皮胶原中提取的经交联的多肽填充,其具有良好的组织相容性,不引起异物、炎症和排斥反应,可增加黏附性,适合成纤维细胞长入但将人工合成材料应用于污染创面尤其是有较多坏死组织的污染创面,则有可能导致严重感染。使用医用海绵的负压封闭引流技术近年来也被越来越多的学者应用于烧伤创面的治疗,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用自体皮肤制出了可移植的表皮细胞膜片,称为自体培养表皮皮片(cultured epithelial autografts,CEAs)。1981年O'Conner首次将CEAs移植于烧伤患者获得成功。国外学者Carsin等将其应用于30例大面积烧伤患者取得了良好的临床效果。但CEAs因为很薄,应用起来比较困难,尤其是在背部、臀部、大腿后侧以及其他身体受力部位,很容易移位导致移植失败。应用CEAs技术要求高,操作复杂,培养需较长时间,易感染,移植后成活率低,愈合后瘢痕挛缩严重,弹性差,不耐磨,易破溃。临床使用该方法的费用较传统网状自体皮移植高、患者住院时间也较长,所以目前也未广泛应用。但将其和真皮基质联合移植可提高移植成功率和创面愈合质量。因为组织工程化皮肤只含有成纤维细胞和角质形成细胞,而缺乏黑色素细胞、朗格汉斯细胞、内皮细胞、汗腺、皮脂腺等,所以就不具备相应的温度调节、免疫调节以及压力感觉等功能,所以很多学者尝试着往组织工程学皮肤里加入黑色素细胞、朗格汉斯细胞、内皮细胞以及皮肤附属器细胞而使其具有相应的功能。

        2.2 真皮替代物

        理想的真皮替代物应具有良好的生物相容性、易于快速血管化、合适的降解性、具有一定的强度和韧性以及可塑性,最重要的是具有类似真皮的三维结构。根据真皮替代物材料不同可以分为脱细胞真皮替代物和合成材料真皮替代物。无论何种真皮替代物都只能达到真皮修复的目的,无法实现表皮重建,因此临床上将真皮替代物与薄层自体皮结合移植,修复Ⅲ度烧伤创面或者其他全层皮肤缺损创面。创面愈合后在外观、功能等方面接近中厚皮或全厚皮移植的效果。

        2.2.1 脱细胞真皮替代物

        脱细胞真皮取材于同种异体皮或异种皮,通过胰酶消化法、高渗盐溶液-SDS法、平衡盐浸泡法等去除细胞成分,仅保留真皮基质,但含正常皮肤的胶原纤维束及完整的基底膜结构,生物亲和性强,免疫原性低,广泛应用于烧伤、整形等学科领域。异体真皮移植后不被排斥,在体内可能会被吸收,具有调节、诱导宿主细胞长入的作用,可与自体皮片联合移植于深度烧伤创面,愈合后瘢痕增生和挛缩的发生率减低,程度也大大减轻,取得了很好的临床效果,但应用于大面积烧伤则因为其价格昂贵而很少应用。因为脱细胞异体真皮来源受限,所以近年来研究尝试异种猪皮来制备无细胞真皮基质,其来源广泛、价格便宜。但目前脱细胞真皮联合自体皮移植近来也仅限于小面积深度烧伤治疗,文献报道也有限。

        脱细胞真皮基质本身无抗菌作用,移植时容易感染,有学者将其浸泡于硝酸银中,制备成含银脱细胞真皮基质,既保留了组织的基本结构和完整的胶原纤维支架,且具有较好的局部抗菌效果。

        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),两者均具有类似正常真皮的三维结构,表面覆盖硅胶膜。Integra是由戊二醛交联的牛Ⅰ型胶原与6-硫酸软骨素构成。应用于创面2~3周后,内皮细胞和成纤维细胞长入形成新的真皮结构,再移植薄层自体皮。愈合后创面收缩轻,瘢痕发生率低。皮耐克为海绵状猪胶原支架,已广泛应用于Ⅲ度烧伤和瘢痕整形,能较快地血管化和形成新生的真皮,且远期效果良好。总体来讲,两种材料的生物学特性有着相似之处,但Integra在厚度、远期效果方面略占优势,皮耐克的血管化时间相对较短,顺应性也相对较好。两者应用于大面积烧伤虽然价格昂贵,但却能够明显减少瘢痕增生的程度。应用Integra及Pelnac做支架用于制作组织工程化皮肤也是一项极具前景的工作。

        2.3 复合皮

        因为单层细胞皮片愈合后瘢痕挛缩严重,弹性差,不耐磨,易破溃,很多学者开始研究复合组织工程皮肤,Idrus等通过动物实验认为,双层结构的组织工程皮肤较单层结构的组织工程皮肤为好。为了寻找理想的替代物,国内外学者进行了大量的尝试。学者们开始尝试将胶原水凝胶作为支架制造复合皮肤,但此种人工皮肤存在存活率不高、容易挛缩的缺点,人们开始探索更好的制造复合皮的支架材料,1998年,Zacchi等开始在体外构建透明质酸做支架的组织工程学皮肤,随后越来越多的学者开始进行相关方面的研究,意大利学者Scuderi等用透明质酸构架支架制作复合皮肤,将具有三维结构的复合皮肤临床应用于11例患者,大部分患者取得了良好的临床效果,但目前仍处于探索阶段,大规模应用于大面积烧伤患者仍有很长的路要走。近年来更有学者开始研究带有毛细血管及淋巴管的复合组织皮肤。

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        烧伤后所有的一切病理生理变化均由创面引起,烧伤后必须有效地将创面覆盖,这对大面积烧伤的救治尤其重要。目前来讲,国内特大面积烧伤的治疗主要还是采用早期切削痂术加异体皮、异种皮暂时覆盖加微粒皮移植的方式来治愈烧伤创面,但患者需要多次手术,术后瘢痕挛缩严重,畸形严重。因此,寻求一种理想的创面敷料,一直是医学界不断追求的重要目标,但至今为止,仍未发现非常理想的皮肤替代物。研制形态、功能与正常皮肤相似的永久性复合皮肤替代物将成为未来研究的方向。随着材料科学、组织工程学的飞速发展,相信研制出一种形态、功能和正常皮肤相似的理想皮肤替代物在不远的将来就会成为现实,届时,大面积烧伤的治疗也会产生革命性的变化!

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