在开放性骨折的治疗中,预防感染的关键是早期及时彻底的清创以及清创过程中的严格无菌操作
[1]。据统计开放性骨关节损伤手术后感染率可高达20%
[3],因此抗生素的应用仍属必要,特别是对那些就诊较晚,损伤较重,污染严重,估计清创不可能彻底的病例,抗生素的应用意义更大。
全身用药虽可在血液中达到较高浓度,但对于四肢一些局部血循环破坏较重的损伤和局限性的软组织感染,由于其费用高,全身毒副作用大且很难达到并维持局部抗炎灭菌所需的有效药物浓度的缺点,从而限制了其有效的预防作用,局部给药抗生素浓度可以达到全身给药浓度的100~200倍,由于局部浓度高,即使某些在全身用药时对细菌不敏感的抗生素在局部高浓度药物作用下仍可达到杀菌或抑菌的效果[4]。手术清创后的区域是缺乏血供的,而局部应用抗生素可以直接作用于病变部位,病变局部的缺血也不致影响疗效[5]。因此局部应用抗生素可在感染局部获得较高药物浓度并避免其全身毒副作用而引起了人们的极大重视。研究证实,治疗感染的用药时机以术前2 h内及术中用药的效果优于术后[6]。近年来国内外学者均提倡在清创术后于创口内各层中放置抗生素缓释剂,局部抗生素释放系统可提供局部高浓度抗生素,能有效地防治严重开放性骨折深部感染[7]。关于生物蛋白胶的临床应用已有较多探讨[21-29],目前研究进展主要是开发理想的抗生素载体,以及评价这些抗生素释放系统的安全性和有效性,并逐步进行临床研究[30]。
加替沙星抗菌谱广,其抗葡萄球菌、链球菌和肠球菌的活性是环丙沙星的2~4倍,抗厌氧菌(如梭状芽胞杆菌)则是环丙沙星的4~16倍,与氧氟沙星具有相似的抗绿脓假单胞菌活性,具有生物利用度高、体内分布广、不良反应小、不宜产生耐药性等优点,加替沙星可渗透到骨骼、肺、皮肤、泌尿、生殖和中枢等组织系统,在皮肤和软组织感染等方面得到广泛应用[6,20]。实验的组织病理切片就可以明确的观察到该抗生素的抗炎效果。 生物蛋白胶即纤维蛋白胶,生物相容性好,具有降解速度可调、形状可塑和一定的抗压性等特点。将抗生素与生物蛋白胶混合植入,局部可维持足够抗生素浓度。抗生素缓慢释放至周围组织,其局部形成浓度梯度且维持较长时间的有效浓度,从而减少用药总量。生物蛋白胶在8~18 d降解被组织吸收,吸收时间的长短与局部的纤溶活性及胶的厚度有关[8-9]。从本实验的实验组血浆及局部抗生素浓度的比较就充分证明了这一理论。Itokazu等[10]将纤维蛋白抗生素复合物冻干,增加了纤维蛋白的交联,有利于容纳抗生素。以往临床上采用的局部植入药物的载体存在不吸收或难以吸收的问题,并需要再次手术取出载体物,纤维蛋白载体可解决这方面的问题[11]。同时生物蛋白胶具有止血,减少创面渗液,覆盖及保护手术创面,填充缺损,促进创伤愈合, 防止粘连等作用[12]。
本实验成功设计了第4代氟喹诺酮类广谱抗菌药物与生物蛋白联合局部应用于感染动物模型。通过生物蛋白胶搭载加替沙星进行实验,实验组与空白组同期比较白细胞计数有明显的增加,这就有力的提供了这种复合模型抗感染能力的组织细胞学证据。进而对第3,7,14天实验组血浆及局部加替沙星的浓度进行测定,分布有明显差异,该种组合将抗生素与生物蛋白胶混合植入,抗生素缓慢释放至周围组织,局部可维持足够的抗生素浓度。同时又可及时将残留药物从体内清除,说明了利用的安全性和有效性。生物蛋白胶作为加替沙星的载体,可以使局部组织有效药物浓度维持至少7 d,而血浆中药物浓度较低。处死动物后,空白组切口内可见大量脓液和坏死组织,切口愈合不良,这是标准的切口感染外观。对照组和实验组未见脓液形成,切口愈合良好,与以上模型形成了鲜明对比。通过苏木精-伊红染色,分别观察空白组,对照组,实验组第3,7,14天时肌肉组织中的炎性细胞情况,进一步说明了生物蛋白胶搭载加替沙星比单用抗生素的有效性。生物蛋白胶是一种抗感染药物释放系统的良好生物载体,其与加替沙星联合局部应用,可以减少出血,降低感染发生概率。局部应用预防皮肤软组织感染简单、方便、安全、有效。因此,以生物蛋白载体为依托的抗生素的应用具备了良好的抗感染效果,本实验的各个观察指标的比较为下一步更好的指导临床有效抗感染提供了理论依据。