创面修复——我们一直在路上


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创面修复——我们一直在路上

作者信息:

本文来源:中国美容整形外科杂志 2022 年 3 月第 33 卷第 3 期

DOI:10.3969/j.issn.1673-7040.2022.03.001

作者:宋保强 刘佳熙

基金项目:国家自然科学基金(82072182);

陕西省重点研发计划(2022SF-179) 

作者单位:空军军医大学第一附属医院 整形外科,陕西 西安 710032

【摘要】众所周知,创面愈合是一个重要且复杂的生理过程。创面的愈合大致可分为炎症、增殖和重塑三个阶段。此外, 创面根据愈合时间和愈合情况又可分为急性、慢性和慢性难愈性创面。急性创面的治疗重在选择适合的外科手段尽快闭合 创面,而慢性或慢性难愈性创面的治疗重在探索机制、分析病因,以便采取针对性措施。从历史角度分析,治愈创伤是人类文 明最基础的实践活动之一。直到现在,及时有效的修复不同类型的创面依旧是我们不懈追求的目标。从各种外科手段的创新 到各种新机制、新材料的探索应用,人类已经在该领域取得了巨大进步,未来的跨学科合作将是攻克创面愈合这一难题的不 二选择。

【关键词】创面愈合;修复重建手术;仿生材料;跨学科研究

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创面愈合背景

创面愈合在自然界中是一个极其重要的生理过程,也是一个高度复杂的病理生理链式反应。创面的闭合 对于维持皮肤的屏障作用、正常的体温调节、水分平衡和感觉功能都至关重要。如何闭合或者修复各种类型 的创面也是临床工作的重点和难点。

从机制上看,创面愈合是一个复杂的过程,涉及一系列病理生理变化,有众多趋化因子、细胞因子、营养物质和基质元素的参与。根据创面愈合的大致特点,学者们将整个愈合过程分为炎症、增殖和重塑三个阶段[1], 虽然三者之间并无明显的界限,但这仍可以帮助我们了解整个复杂的愈合过程。创面愈合的炎症期在止血后不久就开始了,这一阶段主要是清除伤口的病原体和异物,并控制局部创面的损伤。血管通透性随血管舒张而增加,中性粒细胞和单核细胞定位到受损区域。复杂的细胞因子间相互作用也有助于调控这一阶段,最终单核细胞转化为巨噬细胞。巨噬细胞不仅吞噬和消化组织碎片和剩余的中性粒细胞,还分泌促进组织增殖和细胞迁移的生长因子和细胞因子。增殖期以成纤维细胞为核心,产生胶原蛋白和基质物质,这些物质是形成 创面组织结构支架的基础。与此同时,内皮细胞进入快速生长阶段,肉芽组织内大量血管生成,形成丰富的血管网,为这个代谢非常活跃的区域提供能量。2~3 周后,创面过渡到重塑或成熟阶段,胶原类型恢复正常,组织逐渐成熟,恢复了正常结构,血管网也迅速退化。但是创面愈合后的区域并不会恢复到受伤前组织结构的 同等水平,皮肤的拉伸强度也最多达到受伤前的 70%(WK Stadelmann, 1998 年)。


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不同类型创面的探讨

创面在不同条件下有着多种分类标准,而时间对于创伤处理及创面修复来说是一个关键因素,因此我们在临床中常根据愈合时间及愈合情况将创面分为急性创面、慢性创面和慢性难愈创面。

2.1 急性创面

急性创面是指损伤后 7 d 之内的创面,通常由创伤或手术造成[2]。一部分急性创面能够及时有序的进行自我修复,最终实现解剖和功能较好的恢复,愈合的时间通常在 3~4 周。而有些急性创面情况较为复杂,无法自行愈合,需要外科手段介入。针对这类急性创面,选取合适的方式及时关闭创面,避免进一步的感染和体液丢失是治疗的重点。一些常用的技术手段包括外用敷料、负压治疗、植皮、皮瓣和人工皮移植等,这些技术的单独或联合应用是修复急性创面的有力手段。

2.1.1 敷料 敷料对于急性创面愈合的促进作用已经得到了有效证明。敷料的选择以干湿度合适的保湿敷料为宜,过干或过湿都不利于创面愈合。保湿敷料有 5 种类型:薄膜型、泡沫型、凝胶型、藻酸盐型和水凝胶型。这些敷料除了能起到较好的抗菌和屏障作用外,还具有各自的优缺点。薄膜型敷料透气性及可见度好,但渗出液体易积聚。泡沫型敷料有较强的吸收和保水能力。凝胶型敷料可辅助自身启动“自溶性清创”,但可致使创面渗液过多。藻酸盐型敷料有着较好的吸收及止血作用,但不适于干燥创面。水凝胶型敷料可以刺激创面肉芽组织的生成且应用简单,但不易成形,而且引流能力较差[3]。在临床上应用这些敷料时需准确把握其特性。

2.1.2 创面负压治疗 负压治疗应用于创面愈合开始于上世纪八十年代,其促进创面愈合的相关机制已明确:创面持续负压会及时去除局部的炎症介质;负压吸引后,组织中渗液浸润明显减少,有利于改善组织氧合;通过负压的机械传导,可促进伤口闭合。机械刺激会诱导一系列生化信号,增加成纤维细胞的生长和迁移,最终促进创面收缩和愈合[4]。

2.1.3 植皮 植皮可快速覆盖闭合创面,是临床应用多年的成熟技术。但需要指出的是,无论是刃厚、中厚还是全厚皮,移植成活后均会产生收缩,这种收缩包括早期真皮内弹性蛋白的收缩和后期肌成纤维细胞的收缩。刃厚皮和中厚皮虽然容易成活,但二者继发性收缩较全厚皮会更明显。网状皮可有效引流创面积液[5],常用于覆盖更大面积的创面。

2.1.4 皮瓣 相较于植皮,皮瓣属于带血供的复合组织移植,具有血供丰富、组织容量大且弹性好等优势,可 用于封闭创伤所导致的大腔隙创面。临床工作中,需要根据患者的具体情况选择合适的皮瓣修复。对于面积 较小的创面,局部皮瓣是较好的选择,手术简单,且色泽、质地匹配度好,常采用旋转、推进和易位等形式修复 周围组织缺损[6]。随着显微外科技术的不断发展,曾经作为终极手段的游离皮瓣也得到了更为广泛的应用。当创面较大,或有重要结构显露时,只要受区血管情况良好,均可以选择游离皮瓣修复,常用的皮瓣包括肩胛 皮瓣、股前外侧皮瓣、背阔肌肌皮瓣等[7]。随着解剖技术的不断成熟,采用穿支皮瓣修复创面成为皮瓣应用技 术领域的新进展。穿支皮瓣概念由日本 I Koshima 和 S Soeda 于 1989 年首先提出,是指以管径细小的穿支血 管供血的皮瓣,属于轴型皮瓣范畴。穿支皮瓣具有设计灵活、供区损伤较小、术后恢复较快等优点,但也存在 穿支血管口径细小并且存在解剖变异等缺点[8]。

2.1.5 人工皮肤 人工皮肤是近些年创面修复和人体材料学交叉研究的新探索。当创面较大而无足够的供区可用时,对于短期内的创面覆盖,人工皮肤无疑是个好的选择。人工皮肤主要分为 3 种:(1)天然生物材料, 具有完整的细胞外基质及皮肤结构,可来源于异体或异种皮肤组织。(2)经加工的生物材料,由特定的生物成分组成,主要由异体胶原组织合成。(3)合成替代材料,多属于高分子材料。无论是哪种人工皮肤,都可作为创面的临时覆盖材料,起到保护创面不受感染,防止水分蒸发等作用[9]。

2.2 慢性创面及慢性难愈创面

慢性及慢性难愈创面是指未能实现正常愈合,不能及时有序修复且难以愈合的创面。在临床上,应对急性与慢性创面的侧重点有很大的不同。前者注重的是如何选取最合适的方法,并以最小的代价闭合创面,只要方法选择得当,闭合创面也就水到渠成。但对于慢性创面而言,特别是慢性难愈创面,分析创面长久不愈的原因、探究慢性创面形成的机制更为重要,否则再多、再好的技术手段也难以发挥作用。

慢性及慢性难愈创面的形成是其愈合过程受到了各种不利因素的影响,导致愈合过程被阻断,表现为创面在炎症、增殖或重塑阶段的延长、反复或中止。这些不利因素包括感染、缺氧、坏死、渗出和过多的炎症细胞因子等。特别是创面持续的炎症状态会产生一系列组织反应,导致创面难以愈合。患者自身一些因素也会导致难愈创面的形成,如免疫功能失调、外周血管疾病、放射性疾病、遗传性疾病、糖尿病、营养不良、类固醇激素的大量使用等。此外,创面较深、创周组织血供差、缝合张力大等局部因素对创面愈合也有一定不利影响。

2.2.1 免疫功能失调 与免疫功能失调相关的难愈创面包括一些恶性溃疡和炎症性溃疡,临床上除了全身系统性治疗外,可根据创面具体情况选择合适的敷料,若渗出物较多可选取藻酸盐型敷料,若创面较干燥并有组织坏死,可选用水凝胶敷料。对于风湿性疾病造成的难愈性创面,须加强全身治疗,包括应用免疫抑制剂和特异性抗体等。

2.2.2 外周血管疾病 压迫疗法对静脉性难愈创面能有一定的效果,通常采用弹力袜或弹力绷带进行压迫治疗。研究表明,该疗法确实提高了静脉性难愈创面的愈合率,如果再搭配已酮可可碱可更有效促进创面愈合[10]。但对于心衰、年老体弱和外周动脉性疾病的患者,此法应慎用。还有研究发现,卡地姆碘也可促进静脉性创面的愈合[11]。以往对于外周动脉性疾病造成的创面,除进行血管重建以外,并无更好的治疗手段,有的甚至直接选择截肢。但近年的研究证实,对于经皮氧分压 >4 kPa 的患者,可以通过更换敷料和高压氧治疗等保守措施实现创面愈合,从而避免截肢[12]

2.2.3 放射性疾病 放射对局部血管化、成纤维细胞活性、生长因子水平和间充质干细胞等均有抑制作用。显微镜下可见辐照组织的微血管血栓形成和血管结构异常。而在临床上,放射性创面表现为上皮化变慢,组织拉伸强度降低,感染率和创面裂开率增加。目前正在研究应用高压氧、己酮可可碱和局部生长因子作为放射性损伤的预防和治疗措施[13]。

2.2.4 遗传性疾病 一些遗传疾病也可以表现为难愈性创面。如 Ehlers-Danlos 综合征,是一种常染色体显性遗传病。其共有 6 种亚型,其中 5 种都表现为胶原蛋白的异常,除了创面难以愈合还常伴有心血管疾病的问题。再如 Werner 综合征,又被称为“成人早衰症”,为常染色体隐性遗传病,其病理突变为 DNA 解螺旋霉的异常,导致了 DNA 的不稳定和生长因子、成纤维细胞生长因子的功能障碍从而导致创面愈合困难[14]。

2.2.5 糖尿病 除了糖尿病造成的微小动脉闭塞,还有许多病理表现可归因于晚期糖基化终产物的形成。这些终产物影响糖尿病创面中的细胞外基质、细胞信号通路和基因表达,表现为炎症反应降低,粒细胞反应降低,上皮化减慢[15]。

2.2.6 营养不良 营养物质摄入不足也会影响伤口愈合。与低蛋白质饮食的患者相比,食用高蛋白饮食的压疮患者溃疡愈合更快。一项随机对照试验表明,在长期护理住院的患者中,蛋白质补充治疗组创面愈合率大约是对照组的两倍[16]。此外,纠正维生素 C、维生素 A 和锌的缺乏可以有效提高患者的创面愈合能力。

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对创面修复的一些思考和展望

以往创面修复领域的研究重点是各种外科修复技术的创新及应用,在植皮、皮瓣移植、组织扩张、显微外科等传统方法基础上,发展出了如穿支皮瓣、超级显微外科和异体复合组织移植等新技术。这些技术固然是修复创面的根基,但毫无疑问,单纯手术技术的发展已经到了瓶颈期。该类技术的短板如创伤较大、恢复时间较长、部分手术难度较高、供区并发症和伦理问题等,几乎是无法避免的。随着人类对创面愈合认识的逐渐加深,意识到即便再精湛的外科手段也不能确保所有创面顺利愈合,更无法实现组织结构和功能的最佳修复。值得庆幸的是,许多专家同仁同样认识到了这个问题。与此同时从分子生物学到材料学,大量研究开始投入创面修复领域并取得了丰硕成果。一些研究聚焦于创面愈合的新分子如一氧化氮,更有大量研究试图用干细胞促进创面愈合并减弱瘢痕反应[17]。此外,一些新的疗法如电流刺激治疗、假体材料修复组织缺损、基因治疗等都向我们展现出光明的前景[18-19]。虽然部分新材料或新疗法仍存在价格昂贵、保存困难、使用繁琐和感染率较高等短板,但作为新生事物,这些新材料和新方法已经表现出传统外科手段所难以比拟的优势。事实已经证明,多种手段联合治疗各种急慢性创面才能取得更理想的效果,单纯依靠某一种技术并不能达到我们的期望。相信在不久的将来,我们可以通过跨学科合作实现外科修复技术和新材料新机制的完美组合,并最终攻克创面修复这一人类历史性难题!

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本期编委 宋保强


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宋保强,主任医师、教授,博士研究生导师,中国美容整形外科杂志第九届编委会副主编。现任空军军医大学第一附属医院(西京医院)整形外科主任。兼任中华医学会显微外科学分会委员、中国康复医学会修复重建外科分会常委、陕西省医学会整形外科学分会主任委员。同时兼任《中华整形外科杂志》《中华显微外科杂志》《中华烧伤与创面修复杂志》《中国修复重建外科杂志》《中国美容医学》《组织工程与重建外科杂志》杂志编委、常务编委、副主编。兼任国家、省、部级基金项目或科技奖评委。近5年来,主持国家级课题2项、省部级课题1项、校级及院级课题4项;主译专著1部,以第一作者或通信作者发表SCI论文31篇,其中JCR一区论文4篇,单篇最高影响因子11.6;以第一作者或通信作者发表中文核心期刊论文31篇。

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