创面愈合的研究进展

创面愈合的研究进展

近年来，国内外对伤口愈合有了许多新的概念和治疗方法，重大挑战了传统伤口治疗技术提出了新的课题。其中，生长因子和成体干的基础和应用研究，以及在修复和再生医学中的动态产品进步，可能会为伤口愈合带来革命性的进步。1红色创伤性心理特征对伤口大小、深度、水肿、感染等情况的判定是创面治疗的基础。但多年来,创面愈合的研究仍停留在大体评价与病理检查等方面。Falanga应用的系统性伤区评分方法由于包括肉芽组织、纤维连组织和焦痂变化、伤口渗液等多方面的指标,并根据量化情况来决定合适的覆盖材料,使创面愈合的判定有了一定的进步。近来有人提出按RYB(red,yellow,black)3种颜色来区分创面情况,已得到大量临床医生的认同。红色创面(redwound)涵盖了伤口愈合过程的任何阶段,如炎症、增生和塑型。黄色创面(yellowwound)包括的颜色从黄色到白色以及灰色,主要是黄色的脂肪、白色或灰色的肌腱。此阶段,湿润环境有利于细菌增殖,造成感染发生,影响愈合的时间与质量。如何清除坏死组织与控制细菌感染是本阶段的重要工作。黑色创面(blackwound)主要是全层皮肤坏死形成的厚而干的焦痂,颜色范围包括黑、棕及棕褐色。此期往往需要采用各种积极手段清除坏死焦痂和黄色的坏死脱落物,保护创面直至愈合。创面的愈合过程是由黑向黄,再到红色的变化过程。即使慢性创面也同样重复着这一过程,只是有时慢性创面可能同时存在黑、黄、红的情况。这一概念的提出使创伤愈合的临床工作可操作性更强。创面活检一直受检测手段的限制,特别是分子水平的检测难题已成为制约治疗水平提高的瓶颈。目前有学者在分裂细胞脱氧核糖核酸中掺入重水(heavywater),运用该标记方法测量活体角质形成细胞增殖与更新,取得了可喜的成绩,也为创面愈合的研究开拓了新思路。彻底清创是防止创面感染的重要措施,而及时闭合伤口又是防止组织进一步发生坏死的手段。当完成对创面的预判工作后,适当地创基处理、合适的敷料覆盖以及闭合方法在加速愈合中有重要作用。2创造基础处理的新思路创面愈合的每一个阶段都包含对创基的处理,它包括坏死组织清除、控制细菌感染、渗液的排出和促进新生组织生长等几方面。2.1手术治疗前准备及应用坏死组织是创面感染的起源,能够延长炎症反应,阻碍伤口渗出和脓液的排出,影响伤口挛缩和再上皮化。适宜的清创有助于伤区坏死组织和细菌的祛除。机体自身的清创能力是通过中性粒细胞分泌各种弹性蛋白酶、胶原酶、过氧化物酶、酸性水解酶和溶酶体酶来完成。同时,分泌的蛋白激酶抑制剂,可减少伤口边缘正常组织遭受蛋白酶的损害。除自身的清创外,外部条件下的清创手段同样有助于促进创面愈合。根据目前的各种清创手段,可以分为物理、化学、生物等多种。物理清创是当前应用较普遍的创基治疗手段。手术切除伤口坏死性的痂皮及组织是最积极的策略。其主要优点是迅速、简洁。适合大范围缺损、有广泛感染、或伴有骨骼、肌腱外露的创面处理。缺点是对失活组织的判断不够准确、粗糙,常发生切除过多(可造成重要组织如神经、血管等损伤)或不够。因此,对失活组织的判断和显微镜下的微侵袭清创术是未来临床发展的方向之一。化学清创又称酶促清创,是用天然的蛋白酶,如木瓜蛋白酶,木瓜蛋白脲、胶原酶以去除坏死组织。木瓜蛋白酶能够攻击任何蛋白(包括基质蛋白和生长因子)半胱氨酸的残基。木瓜蛋白脲能促进炎症反应、增加疼痛。酶学清创可增加病人创区引流,坏死组织与焦痂分离。许多研究发现,在密闭的湿润环境下渗出液释放并激活多种酶及酶的活化因子,特别是蛋白酶和尿激酶。这些酶促进纤维蛋白和坏死组织的溶解,有效地发挥酶学清创作用。同时纤维蛋白本身反过来又可作为某些炎性细胞的趋化因子,促进生长因子分泌,激活其活性,以加速创面的愈合。目前,寻找高效蛋白酶和最佳作用条件是研究的重点。生物清创始于上世纪40年代,后因抗生素的发现逐渐被弃用,近来由于抗生素耐药性的出现,该种处理方法又重新在一些国家流行起来。在英国应用蛆虫(larvatherapy,LT)来处理腿部溃疡已经取得了可喜成绩。创面的渗出、气味、感染和疼痛都有所减轻。副反应主要是出血、发热及流行性感冒等症状。瑞典的Wolff等发现,这种方法能有效清除86%的坏死组织,并使气味减少58%,有41%的人无疼痛感,但也有34%感觉疼痛增加。其主要的机理是改善组织的氧合作用。2.2负压治疗可显著改善患儿的普通状况近来人们发现应用负压吸引(vacuum-assistedclosure,VAC)能明显加速愈合速度。实验证实,25mmHg负压可增强创面愈合速度,而50、75和125mmHg之间差异无显著性。Moues等对54例开放性创伤病人进行的研究显示,与25例常规湿纱布换药的创面相比,29例应用负压吸引治疗的创面清洁肉芽组织的生长能力明显增强,创面面积减少。对创面的细菌接种量进行检测发现,革兰阴性菌的数量明显降低,而金黄色葡萄球菌的数量明显增加,两者均有统计学意义,但其作用机制以及在慢性创面、感染性创面的应用有待进一步研究。人们推测,负压治疗创面能够使血管外间隙的水肿液迅速被抽出,减轻微循环障碍,改善血流供应,同时其机械性的张力作用能直接刺激细胞增殖。目前,国外VACTM已有圣安东尼奥K.C.I.开发的产品并用于市场。国内以陈绍宗教授为首的科研小组不仅在作用机制及临床应用方面获得了许多成果,并且已开发研制出国内第一台创面负压吸引治疗仪。2.3治疗慢性期创伤愈合在创面联合使用透明质酸和磺胺嘧啶银,证实有明显抑制炎症发生,加速愈合进程的作用。新的创面治疗产品HyalofillTM包含合成基质成分的透明质酸酯,主要来自创基渗出液,能刺激产生胶原,促进慢性创面愈合。己酮可可豆碱(pentoxifylline)是另一种有效促进慢性创面愈合的药物。Pycnogenol为从法国海岸松树皮提取的一种物质,其不同浓度的作用不尽相同,其中1%Pycnogenol即可明显缩短愈合时间,而5%Pycnogenol的效果更为明显,并且可减少瘢痕形成。从海藻中分离而来的高浓度甘露糖醛酸可以使机体的自身清创能力提高,促使伤口尽快从炎症阶段进入到增殖阶段。因机体营养与创面愈合关系密切,合理使用精氨酸促创面愈合是当前研究的另一方向。2.4阴性创伤中,消消托补泻加味临床应用需要辨清坏死组织的多少,腐脱之难易,辨明肉芽组织的有无,以便分别使用祛腐力强或弱的祛腐类药和生肌类药。中医治疗创面分局部和全身两方面。四诊合参把创面分为阳性、阴性、半阴半阳三种。阳性创面的特征为创面红,炎症浸润明显,红肿热痛,脓汁稠,腐烂组织多,苔黄,脉滑数。阴性创面表现为创面经久不愈,清冷,暗淡,肉芽不清鲜,灰白,分泌物少或无,舌苔淡,脉细无力。可以看出,这种分类方法与国外的RYB有异曲同工之妙。中医治疗分为消、托、补三法。早期以消为主,解热清毒;中期以托为主,托毒外出兼以解毒;晚期以补为主,益气托里生肌。同时根据创面情况多法同用,灵活掌握。阴性创面通常要先回阳内托,再按阳性创面处理,与西医把慢性创面转变成急性创面进而促进愈合相一致。目前,对中药促创面愈合作用的研究主要集中在“煨脓长肉”的机制上,通过外用中药对在创面愈合中起重要作用的一些细胞、化学介质进行调节。研究较多的愈创方药有“生肌玉红膏”等古方,也有“去腐生肌膏”等验方。这些方药愈创作用主要是通过促进血液循环、成纤维细胞增长、激活、趋化巨噬细胞、增强创面免疫活性细胞氧化代谢功能、提高创面纤维结合蛋白含量、促进创面收缩物质增生等方面来完成。2.5保幼氧的作用机制:从网络带氧到单次输注后细胞内呼吸功能的改善和预防分离CO2激光用于组织的切割可减少出血,术后疼痛和肿胀。而应用CO2激光、氩激光、Nd-YAG激光进行激光“焊接”是一种新型的组织修复技术。低能量的激光治疗能够直接作用于细胞,提高中性粒细胞的吞噬能力,增加胶原的合成,刺激创面的愈合。He-Ne激光可使局部血流速度加快,毛细血管通透性增加,从而改善炎症局部微循环,影响酶的活性,加强细胞内核糖核酸、蛋白质及糖原合成,加强吞噬细胞的活性,增强其吞噬能力,提高组织细胞免疫功能,提高机体免疫力及代谢水平,改善机体营养状况。总之,He-Ne激光影响G1期进程,为细胞进入S、G2、M期准备了物质基础,为表皮颗粒层、棘层、角质层的增生提供条件。此外,还促进成纤维细胞和新生血管增生,促进胶原合成及肉芽组织生长,并有助于控制感染。半导体镓铝砷激光能扩张微血管,促进血液循环,提高红细胞携氧能力,提高组织对氧气的利用,活化红细胞表面酶系统,提高ATP的产生和DNA、RNA合成,促进物质代谢和能量代谢,提高个体免疫力,从而有利于受损组织的修复和再生。电刺激能够促进血管形成,增强表皮细胞的迁移活动,其机制主要是磁场非热生物效应。外加磁场所产生的电磁效应通过丰富的神经网络传导于靶组织,该处离子在电磁效应的影响下,活动度增加,导致细胞内外离子交换的速度加快,其结果是细胞的代谢活动加强。包括巨噬细胞、粒细胞、淋巴细胞的生物活性提高,在抗感染过程中发挥更积极作用。红细胞代谢活动增强使血红蛋白携氧能力提高,氧供增加,内呼吸功能改善。病灶组织细胞活动增强一方面可促进炎性渗出物的吸收,另一方面可加速损伤组织的修复、抑制瘢痕粘连。微电流的产生可对体内生物电活动产生一系列影响,如加强Na+、K+、Cl-等离子的活动能力,改变膜电位,增强细胞膜的通透性,促进细胞膜内外物质的交换等。金属离子是机体内酶活性中心的组成部分,有些酶的分子中虽不含有金属,但需要金属离子激活,金属离子活动能力影响酶的催化活性。因此,磁场具有镇静、止痛、减轻炎症反应的作用,可能与胆碱酯酶、单胺氧化酶、组胺酶和激肽酶的活性增强有关。电刺激激活成纤维细胞DNA与胶原合成增加,生长因子作用的位点增加,并可刺激多种细胞的迁移活动。短波具有促进血液循环、促进炎症物质吸收的作用,同时能增加吞噬细胞的功能,作用部位较深,对创面炎症的控制有较好的疗效。提高创面局部氧浓度,对改善创面营养和预防厌氧菌感染有一定作用。氧是大量化学反应的必要成分,同时又是胶原代谢过程所必需的物质。高压氧能增加组织中的氧分压,增强氧的传递,有助于新血管的形成。愈合创面边缘与中心部位之间的氧梯度能刺激毛细血管向氧浓度相对不足的伤口中心生长。Tandara等证实,低氧诱导因子(hypoxia-induciblefactor1,HIF-1)在此过程中扮演重要角色。许多学者验证了密闭性敷料利用相对密封与保湿原理,形成创面低氧或相对缺氧的微酸环境能抑制创面细菌生长、促进成纤维细胞生长,刺激血管增生,从而更利于创面修复。氧代谢作为生长因子等其他信号转导通路的重要调节者可影响创面愈合。恒定的体温同样有助于血流增加,同时增加创基氧的含量。目前国外市场上出现一种热治疗仪(warm-uptherapyTM),该装置运用高级的医疗泡沫敷料将到达创面的热温度保留为温室效应,创面温度升高至38℃,由于它不直接接触创面,所以没有副作用的发生,对于静脉溃疡和压疮的治疗都取得了较好的效果。3胶原生物敷料传统敷料如纱布、棉垫等是临床上使用的主要敷料。但传统敷料止血效果不满意,无保湿作用,肉芽组织容易长入纱布网眼中致粘连结痂,敷料浸透时易导致外源性感染,对创面愈合没有明显的促进作用。有人在纱布中加入油脂、硅酮聚合物等防止粘连,也有人将含抗生素(如磺胺嘧啶银软膏)、石碳酸、氯化汞等的油膏应用到纱布敷料中防止感染,但结果均不太理想。全厚皮肤缺损创面最理想的方法是用自体皮覆盖,但有时自体皮来源有限,用皮肤替代物覆盖创面是一种解决办法,主要包括异体组织覆盖物、合成敷料以及人造敷料等。同种异体移植物主要来源于尸体皮,但存在来源有限、价格昂贵等不足。异种异体移植物有猪皮、蛙皮、羊膜、大网膜等。但该类敷料不能永久覆盖创面,不能完全消除其抗原性。另外,移植物还有灭菌、消毒和储存困难以及需多次手术导致费用昂贵等缺陷。随着石化工业的发展,以高分子材料为原料的合成敷料日益增多,这类敷料可大致分为膜型、泡沫型、喷雾型和复合型。合成敷料与创面周围正常皮肤紧密贴合造成的局部低氧、微酸湿润环境可刺激毛细血管形成,内源性胶原酶释放和激活,使创面坏死组织溶解,为修复细胞提供良好环境。创面微环境的改善可吸引大量修复细胞和炎性细胞,这些细胞可分泌多种生长因子,生长因子与受体结合后又发挥促修复作用。人造生物敷料的基质主要为胶原,依种类不同还含弹性蛋白、脂质、硫酸软骨素等成分,故又称为胶原生物敷料。胶原生物敷料的促愈合作用表现在:一定的促凝止血作用,可诱导多种细胞增殖分化。胶原为各种细胞的游走、附着、增殖提供支架。胶原生物敷料在创面最终降解为机体修复细胞所必需的氨基酸,为创面修复提供营养物质。由于胶原生物敷料稳定性较差和吸收渗液能力不强,因此,要特别注意控制感染。从猪或牛小肠黏膜下层获得的外源性胶原OasisTM和FibroacolPlusTM(分别由CooKJohnson生物技术有限公司生产)正在被人们使用。与传统的敷料相比,胶原敷料具有加速创面愈合作用。组织工程创面覆盖物用于临床仍有许多难题,其中细胞培养周期较长、难以大量生产和成本昂贵是以后要解决的关键问题。另外,有研究者在生物敷料中加入缓释的生长因子以加速成纤维细胞增殖和毛细血管形成。还有研究者通过转基因技术将人血管内皮生长因子基因转入胶原敷料中的角质形成细胞,该敷料过度表达血管内皮生长因子的特性可明显减少移植后敷料血管化时间。当前临床使用的皮肤替代物可以分成暂时性和永久性两种。暂时性的替代物Allograft来源于尸体皮。Biobrane是尼龙网与硅胶合成的。TransCyte与工程化人成纤维细胞在一起的聚合膜。而永久性的产品Alloderm是一种没有免疫原细胞的真皮基质,Integra是一种复合有真皮成纤维细胞和牛胶原的产品。4纳米烧烫伤贴的抗菌性能纳米技术是近10年来发展较快的新科学,现已广泛应用于药物及生物工程等领域。当金属或非金属被制成相当于100nm的物质时,其物理性能和化学性质会发生变化。通过纳米技术将银制成尺度在纳米级的超细小微粒,然后使其附着于棉织物上,其杀菌能力可提高200倍左右。其抗菌机制主要是接触反应,造成微生物固有成分破坏或产生功能障碍;光催化反应,激活水和空气中的氧,产生羟自由基和活性氧离子,在短时间内破坏细菌的增殖能力而使细胞死亡。国内某公司生产的纳米烧烫伤贴将原有抗菌成分提纯,经纳米化加工后制成一种具有超强抗菌活性的敷料。与传统的外用药相比,其抑菌和杀菌作用更好,具有抗菌谱广,渗透性强,不易产生化学耐药等特点。该敷料还可产生热效应,改善创周微循环,加速伤口愈合。未来理想的创面敷料应具有以下特点:能保护创面,不与创面粘连,更换敷料时不会产生再损伤;能为创面愈合提供一个良好的局部环境,主动促进创面愈合;无免疫抗原性,不引发排异反应和炎症;制作容易,储存消毒方便。但迄今为止,各种敷料距此要求都还有相当距离,故对理想敷料的研究还有待进一步的深入。5生长因子、树干和基因治疗等新概念已经开始，基础研究和临床应用已经迈出了一步5.1生物活性材料生长因子是一类已知能发挥诱导和刺激创面细胞增殖、分化,维持细胞存活等生物效应的极其重要的蛋白类物质。研究证实,创伤局部给予适量外源性生长因子可加速受创组织愈合。但将生长因子直接外用于伤口部位时存在一定的缺点,即生长因子常会由于机体内环境而失活,达不到所期望的促创面愈合的效果。其主要原因是生长因子活性半衰期只有数小时或更短,而在创伤局部生长因子与细胞接触必须超过一定时间才能有效发挥作用;生长因子作为多肽和蛋白质,在室温和有水情况下非常不稳定,加上伤口部位存在的蛋白酶对生长因子的降解作用,使生长因子丧失其生物活性。采用能缓释生长因子的生物材料对生长因子进行整体包埋,组合成一种生长因子敷料覆盖创面,可增加皮肤与生长因子的接触面积和时间,缓慢而均匀地释放生长因子到伤口部位,收到很好的加速创口愈合的效果。目前的研究显示,bFGF主要刺激成纤维细胞与内皮细胞的增殖与迁移。TGF-β刺激成纤维细胞和角质形成细胞生长,并促使细胞外基质增加。EGF促角质形成细胞增殖,并对角质形成细胞、成纤维细胞和内皮细胞迁移有推动作用。PDGF具有趋化与促增殖作用,诱导多形核细胞和巨噬细胞在创面聚集,参与修复过程。如Regra