甲壳质医用创面贴的临床应用

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.34.025

摘要/Abstract

摘要：

背景：甲壳质制备的创面材料具有减轻伤口疼痛、止血、促进伤口愈合作用，并且具有良好的生物相容性和抗菌性，通透性好，能通过体内酶自然降解。

目的：对比分析采用甲壳质医用创面贴与常规敷料进行伤口换药处理的临床疗效。

方法：纳入临床门诊换药治疗患者60例，按患者意愿分别采用甲壳质医用创面贴和常规敷料换药处理，每组30例。比较两组处理后3，7，14 d伤口愈合率、细菌检出率及目测类比评分，并记录两组的愈合时间和治疗费用。

结果与结论：甲壳质医用创面贴组不同时间点伤口愈合率高于常规敷料换药组(P < 0.05)，不同时间点细菌检出阳性率、目测类比评分低于常规敷料换药组(P < 0.05)。甲壳质医用创面贴组窗口愈合时间短于常规敷料换药组(P < 0.05)。两组治疗费用比较差异无显著性意义。结果表明采用甲壳质医用创面贴处理创口可以有效促进伤口愈合，降低细菌感染率，患者治疗满意度较优。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

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关键词: 生物材料, 材料相容性, 甲壳质医用创面贴, 伤口换药, 临床疗效, 细菌检出率, 抗菌, 愈合率, 敷料

Abstract:

BACKGROUND: The chitin medical wound dressing can relieve the wound pain, bleeding, and promote wound healing. It has good biocompatibility and antibacterial properties. With the good permeability and natural degradation in the body, it can be used clinically as a good biological wound dressing.

OBJECTIVE: To evaluate the clinical outcome of the chitin medical wound dressing paste and routine dressings used in changing the dressing and medication.

METHODS: We retrospectively studied 60 patients undergoing wound-treatment. They were divided into two groups: chitin medical wound dressing paste group and routine dressing group. Each group had 30 patients. We recorded wound healing rate, detection rate of bacteria, visual analog scale score, healing time and cost of treatment at 3, 7, 14 days after treatment.

RESULTS AND CONCLUSION: The wound healing rate, detection rate of bacteria, visual analog scale score, healing time of the chitin medical wound dressing paste group were better than those of the routine dressing change medicine group (P < 0.05). But there was no difference in the cost of treatment between the two groups. Therefore, we can made the conclusion that the chitin medical wound dressing paste used in changing the dressing and medication can promote wound healing, reduce the antibacterial infection rate, and obtain better treatment satisfaction.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

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Key words: bandages, wound healing, chitosan

中图分类号:

R318

张佳，胡素琴，严璐，王桂玲. 甲壳质医用创面贴的临床应用[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(34): 5555-5560.

Zhang Jia, Hu Su-qin, Yan Lu, Wang Gui-ling. Clinical application of chitin medical wound dressing paste[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(34): 5555-5560.

图/表（结果） 3

参考文献

[1] García JF,Del Mar Abad García M.Resource materials for the treatment of wounds. Rev Enferm.2013;36(2):20-31.
[2] Hackl F,Kiwanuka E,Philip J,et al.Moist dressing coverage supports proliferation and migration of transplanted skin micrografts in full-thickness porcine wounds. Burns.2014; 40(2):274-280.
[3] Junker JP,Kamel RA,Caterson EJ,et al.Clinical Impact Upon Wound Healing and Inflammation in Moist, Wet, and Dry Environments.Adv Wound Care (New Rochelle).2013; 2(7): 348-356.
[4] Rusak A,Rybak Z.New directions of research related to chronic wound healing. Polim Med.2013;43(3):199-204.
[5] Meaume S,Dissemond J,Addala A,et al.Evaluation of two fibrous wound dressings for the management of leg ulcers: Results of a European randomised controlled trial (EARTH RCT).J Wound Care.2014;23(3):105-116.
[6] Co?kun G,Karaca E,Ozyurtlu M,et al.Histological evaluation of wound healing performance of electrospun poly(vinyl alcohol)/sodium alginate aswound dressing in vivo.Biomed Mater Eng.2014;24(2):1527-1536.
[7] P T SK,Lakshmanan VK,Raj M,et al.Evaluation of wound healing potential of β-chitin hydrogel/nano zinc oxide composite bandage.Pharm Res. 2013;30(2):523-537.
[8] Kumar PT,Lakshmanan VK,Biswas R, et al.Synthesis and biological evaluation of chitin hydrogel/nano ZnO composite bandage as antibacterial wounddressing.J Biomed Nanotechnol. 2012;8(6):891-900.
[9] Zhou Y,Yang H,Liu X,et al.Potential of quaternization- functionalized chitosan fiber for wound dressing.Int J Biol Macromol.2013;52:327-332.
[10] Gholipour-Kanani A,Bahrami SH,Samadi-Kochaksaraie A,et al.Effect of tissue-engineered chitosan-poly(vinyl alcohol) nanofibrous scaffolds on healing of burn wounds of rat skin. IET Nanobiotechnol.2012;6(4):129-135.
[11] 鲁元刚,伍津津,朱堂友,等.复合壳多糖人工皮肤修复家兔全层皮肤缺损的实验研究[J].中华烧伤杂志,2002,18(1):19-22.
[12] Michalska M,Kozakiewicz M,Bodek KH.Polymer angiogenic factor carrier. Part I. Chitosan-alginate membrane as carrier PDGF-AB and TGF-beta[.Polim Med.2008;38(4):19-28.
[13] Waibel KH,Haney B,Moore M,et al.Safety of chitosan bandages in shellfish allergic patients.Mil Med.2011; 176(10): 1153-1156.
[14] Jang SI,Mok JY,Jeon IH,et al.Effect of electrospun non-woven mats of dibutyryl chitin/poly(lactic acid) blends on wound healing in hairless mice. Molecules.2012;17(3):2992-3007.
[15] Nacer Khodja A,Mahlous M,Tahtat D,et al.Evaluation of healing activity of PVA/chitosan hydrogels on deep second degree burn: pharmacological and toxicological tests.Burns. 2013;39(1):98-104.
[16] Francesko A,Tzanov T.Chitin, chitosan and derivatives for wound healing and tissue engineering.Adv Biochem Eng Biotechnol.2011;125:1-27.
[17] Jayakumar R,Prabaharan M,Sudheesh Kumar PT,et al. Biomaterials based on chitin and chitosan in wound dressing applications.Biotechnol Adv.2011;29(3):322-337.
[18] Wang Y,Zhang CL,Zhang Q,et al.Composite electrospun nanomembranes of fish scale collagen peptides/chito-oligosaccharides: antibacterial properties and potential for wound dressing.Int J Nanomedicine. 2011; 6: 667-676.
[19] 张秀菊,林志丹,陈文彬,等.新型聚乙烯醇/载药壳聚糖微球复合生物医用敷料的制备及临床应用[J].生物医学工程学杂志,2011,28(2):381-386.
[20] Murakami K,Ishihara M,Aoki H,et al.Enhanced healing of mitomycin C-treated healing-impaired wounds in rats with hydrosheets composed ofchitin/chitosan, fucoidan, and alginate as wound dressings.Wound Repair Regen.2010; 18(5):478-485.
[21] 徐海栋,赵建宁,卢俊浩,等.基于生物材料创面敷料封闭负压引流在创伤性骨髓炎治疗中的应用[J].中国组织工程研究,2012, 16(12):2189-2192.
[22] 徐海栋,陈勇,卢俊浩,等.基于生物材料创面敷料封闭负压引流在四肢脱套伤治疗中的应用[J].中国组织工程研究,2012,16(34): 6445-6448.
[23] 徐海栋,陈勇,陆萌,等.基于生物材料创面敷料封闭负压引流在四肢毁损伤治疗中的应用[J].中国组织工程研究,2012,16(21): 3877-3880.
[24] 徐海栋,陈勇,赏后来,等.基于生物材料创面敷料封闭负压引流在骨筋膜室综合症切开减压中的应用[J].中国组织工程研究,2012, 16(8):1505-1508.
[25] 徐海栋,赵建宁,赏后来,等.生物材料创面敷料封闭负压引流在大面积创面植皮中的应用[J].中国组织工程研究,2012,16(3): 543-546.
[26] 徐海栋,赵建宁,卢俊浩,等.创面敷料封闭负压引流治疗慢性创面[J].中国组织工程研究,2013,17(16):3026-3032.
[27] 蒋琪霞,刘玉秀,印洪林,等.负压伤口治疗中2种填充敷料对伤口血管化和组织增殖活性的研究[J].医学研究生学报,2012,25(2): 175-179.
[28] 蒋琪霞,朱礼霞,李晓华,等.负压伤口治疗中两种填充敷料的研究进展[J].东南国防医药,2012,14(2):152-155.
[29] 何玲,于波,王慧丽,等,甲壳素/壳聚糖生物抗菌敷料在皮肤组织工程中的应用[J].中国组织工程研究与临床康复,2010,14(38): 7149-7152.
[30] Angspatt A,Tanvatcharaphan P,Channasanon S,et al.Comparative study between chitin/polyacrylic acid (PAA) dressing, lipido-colloid absorbent dressing and alginate wound dressing: a pilot study in the treatment of partial-thickness wound.J Med Assoc Thai.2010;93(6): 694-697.
[31] Dailey RA,Chavez MR,Choi D.Use of a chitosan-based hemostatic dressing in dacryocystorhinostomy.Ophthal Plast Reconstr Surg.2009;25(5):350-353.
[32] Wharram SE, Zhang X, Kaplan DL,et al. Electrospun silk material systems for wound healing.Macromol Biosci. 2010; 10(3):246-257.
[33] Sang LY,Zhou XH,Yun F,et al.Enzymatic synthesis of chitosan-gelatin antimicrobial copolymer and its characterisation.J Sci Food Agric.2010;90(1):58-64.
[34] Rescia VC,Takata CS,de Araujo PS,et al.Dressing liposomal particles with chitosan and poly(vinylic alcohol) for oral vaccine delivery.J Liposome Res.2011;21(1):38-45.
[35] Millner R,Lockhart AS,Marr R.Chitosan arrests bleeding in major hepatic injuries with clotting dysfunction: an in vivo experimental study in a model of hepatic injury in the presence of moderate systemic heparinisation.Ann R Coll Surg Engl.2010;92(7):559-561.
[36] Lu G,Ling K,Zhao P,et al.A novel in situ-formed hydrogel wound dressing by the photocross-linking of a chitosan derivative.Wound Repair Regen.2010;18(1):70-79.
[37] Singh R,Chacharkar MP,Mathur AK.Chitin membrane for wound dressing application--preparation, characterisation and toxicological evaluation.Int Wound J. 2008;5(5):665-673.
[38] Madhumathi K,Sudheesh Kumar PT,Abhilash S,et al. Development of novel chitin/nanosilver composite scaffolds for wound dressing applications.J Mater Sci Mater Med.2010; 21(2):807-813.
[39] Bochicchio G,Kilbourne M,Kuehn R,et al.Use of a modified chitosan dressing in a hypothermic coagulopathic grade V liver injury model.Am J Surg.2009;198(5):617-622.
[40] Dai M,Zheng X,Xu X,et al.Chitosan-alginate sponge: preparation and application in curcumin delivery for dermal wound healing in rat.J Biomed Biotechnol.2009;2009:595126.
[41] Zhang X,Yang D,Nie J. Chitosan/polyethylene glycol diacrylate films as potential wound dressing material.Int J Biol Macromol.2008;43(5):456-462.
[42] Ong SY,Wu J,Moochhala SM,et al.Development of a chitosan-based wound dressing with improved hemostatic and antimicrobial properties. Biomaterials.2008; 29(32): 4323-4332.

引言

甲壳质又名甲壳素、几丁质、壳多糖、蟹壳素和聚乙酰氨基葡萄糖等名称，是一种蕴藏在甲壳类动物或微生物体内的氨基多糖，带正电荷的天然高分子聚合物。该材料是可以方便获得的可再生资源之一，可以进行各种加工形成各种衍生物，含有游离氨基酸，物理化学性质均比较稳定，有良好的生物相容性和可降解性，基本无抗原性和致敏性，无不良反应，可以成膜、塑形、黏附，可以作为新型生物敷料的重要来源之一。对天然生物甲壳质进行化学修饰，改性成为高等生物糖胺多糖，引入取代基团CM，使得改性后的甲壳质不再结晶，方便成型，容易水解，生物活性增强，具备良好的抗菌作用，可以促进创面上皮增生速度，促进真皮层胶原的沉积，抑制纤维素生成，从而降低瘢痕发生率。

目前在临床将甲壳质制备成医用敷料，譬如壳聚糖无纺布、绷带、纱布、止血棉、药膜等制剂形式，此类材料有良好的透气透水性，可以通过自身的酶类进行降解处理。目前主要用于：①治疗外伤、创伤：由其制备的各种伤口敷料或保护膜能够促进外伤或创伤性伤口的愈合，减少换药次数，减轻患者疼痛，抗感染。②作为良好的止血材料：研究表明甲壳素或壳聚糖材料绷带可以减少患者的创面渗血量。在亚种战伤的胸、腹、颈部等重要部位出血中，壳聚糖基质止血敷料的有效率和成功率都高达90%以上，明显高于传统压迫止血法且患者的自我感觉较佳。③对烧伤、烫伤创面的处理：该材料生物相容性良好，对创面刺激小。使用时其与伤口渗出物混合凝结形成保护性痂皮，阻挡外界的不良刺激、细菌的侵入及水分丢失，刺激表皮细胞、皮肤成纤维细胞及细胞外基质再生，促进伤口愈合。另外其具有广谱抗菌活性，带有正电荷，可与蛋白质形成高分子复合物，增加创面组织的网状结构，有利于胶原合成，增加伤口的抗拉伸强度。而目前部分研究表明将其作为药物载体运输药物至伤口处，可以明显提高伤口愈合速度，增强抗感染作用，减少全身抗生素的使用量。④治疗溃疡、压疮：动物实验和人体临床研究都表明，采用壳聚糖膜外贴组溃疡面积和容积的缩小速度明显优于常规换药组，并且组织病理学检查发现壳聚糖膜外贴组细胞增生活性度明显优于常规传统换药组。总之，甲壳素或壳聚糖具有资源丰富、天然无污染、安全无毒及生物相容性高的优点，被公认为是一类具有良好生物活性的高分子化合物，近年来作为医用材料其基础研究和临床研究不断深化，逐渐为临床广泛接受，具有良好的经济效益和社会效益。目前在临床中的研究正在不断深入和发展中，相信会逐渐发展成为材料学研究的一个重要方向。

试验对临床门诊患者分别采用甲壳质医用创面贴和常规敷料进行伤口换药处理，对比分析两组伤口愈合速率、细菌检出率、愈合时间、患者自身感受及医疗花费等方面的差异。

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材料方法

设计：对比观察临床分析。

时间及地点：于2011年1月至2012年12月在解放军南京军区南京总医院门诊部骨科门急诊换药室完成。

对象：选择解放军南京军区南京总医院门诊部收治的四肢创伤致软组织缺损患者60例，其中男39例，女21例；年龄15-65岁，平均36.5岁。根据患者自愿原则分别采用甲壳质医用创面贴与常规敷料进行伤口换药处理。所有患者经过常规检验项目，排除糖尿病、免疫系统疾病、恶性传染病等影响伤口愈合的基础疾病。采用数码照片计算机测量创面大小。两组患者的基本资料详见表1所示。

诊断标准：患者有明确的外伤史，经医师诊断为软组织缺损，不能通过缝合的方式或患者本人不愿意采用缝合的方式进行伤口闭合处理。经内科诊断排除影响伤口愈合的因素，患者在门诊采用换药方式进行伤口愈合的诊疗处理。

纳入标准：①明确外伤造成的组织缺损，不采用缝合或者转移皮瓣的方式进行创面修复者。②创面深度在真皮层以内者。③创面为新鲜的外伤创面者。④创面面积在 20 cm²左右或以内。⑤患者具有较好的换药治疗依从性。

排除标准：①创面较大，采用单纯换药的方式愈合较慢者。②合并有骨折或深部组织器官的损伤，需采用手术治疗者。③患者经过内科的检查发现有心脏病、高血压、糖尿病、免疫系统疾病等影响到伤口愈合的基础疾病患者。④排除各种传染病患者。⑤儿童及老年人不纳入本研究中。

材料：海敷康甲壳质医用创面贴，为山东济南太和生物工程有限公司生产，材料的主要成分为甲壳质(高纯度壳聚糖含量> 97%)，产品的医疗器械注册证为鲁食药监械(准)字第2010第2640113号。可以根据实际需要进行材料的修剪和整合敷贴于创面上。

方法：

甲壳质组：清创及清洗患者伤口创面后，将该材料修剪为合适大小敷贴在创面上，外敷纱布包扎好，观察伤口渗出情况。根据渗出进行伤口换药处理，换药时若该材料与皮肤黏附后有血污等，采用生理盐水冲洗溶解后，清理创面并重新换药敷贴在创面上。

常规敷料组：清创及清洗创面后，采用无菌纱布和绷带进行覆盖和换药，早期采用隔日换药的方式，1周后采用隔日换药或者观察渗出选择性换药的处理方式。

评估标准及主要观察指标：在伤口换药的治疗周期中，比较两组处理后3，7，14 d伤口的愈合愈合率。伤口愈合率=(原创面面积－伤口测量面积)/原创面面积×100%，面积的计算采用数码相机摄片后计算机运算出面积大小。细菌检出率：根据处理后3，7，14 d创面渗出物的细菌培养和药敏试验，每个创面每次取样5次，计算其阳性细菌检出的百分率。处理后3，7，14 d换药时患者伤口疼痛评估，采用目测类比量表，即在纸上面划一条10 cm的横线，横线的一端为0，表示无痛；另一端为10，表示剧痛；中间部分表示不同程度的疼痛。让患者根据自我感觉在横线上划一记号，表示疼痛的程度。统计两组患者的愈合时间和总体治疗费用。

统计学分析：采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。计量资料采用x(_)±s表示，组间的比较采用重复测量设计的方差分析，单个时间点的比较采用两样本t 检验。以P < 0.05为差异有显著性意义。

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讨论

随着“湿润愈合”理论的不断推进，采用新型创面修复材料成为临床治疗创面的共识^[1-3]。与传统常规敷料换药相比，采用现代新型生物材料创面敷料治疗具有加速创面愈合、降低感染率、提高伤口愈合速度及减轻患者换药疼痛等优点^[4-6]。甲壳质材料作为天然高分子聚合物，是自然界广泛存在的有机高分子，对其采用脱乙醇化处理后成为可溶性的甲壳质或者壳聚糖，带有正电荷，其生物学性能具备较高的组织相容性、低组织毒性、可生物降解性、水溶性，可作为理想的创面敷料材料应用于临床^[7-10]。目前关于该材料的理化性质、生物学性质的研究很多，主要集中在其对烧伤、外伤、压疮等的治疗研究上。有研究分析提示其免疫作用可能是通过低聚糖完成，其带正电荷吸引巨噬细胞、T淋巴细胞表面的负电荷，激发这些免疫细胞向B淋巴细胞发出指令，产生免疫球蛋白，增强机体的细胞免疫应答和体液免疫应答^[11-12]。而高聚壳聚糖具备良好的抗菌性，从而抑制创面上各种细菌群落，尤其是金黄色葡萄球菌的增殖，并且其作为弱碱性的生物多糖带正电荷，能与蛋白质形成高分子复合物，增强创面组织的网状结构，促进胶原合成，增加伤口的抗拉伸强度^[13-15]。

本研究发现采用了甲壳质医用创面贴覆盖创面后，患者的伤口愈合速度得到明显提高，并且减少了由于渗出、污染、细菌增殖造成的反复换药次数。分析可能是采用新型生物材料后，甲壳质与创面的渗出物混合，凝结成为干性的保护性痂皮，在阻挡外界的不良刺激、感染的同时，激活表皮细胞、正常皮肤成纤维细胞及细胞外基质的再生和修复，减少了创面感染^[16-20]。由于甲壳质具有良好的水溶性，采用生理盐水冲洗后可以清洗大部分逐渐分解的痂皮成分，避免传统换药方式对创面的二次损伤过程，影响整体的愈合速率。并且，在换药治疗过程中，患者的疼痛刺激明显降低，获得了比较好的换药时主观感受，在本研究组中患者的目测类比评分较传统换药方式低。

目前的国内外大量研究表明，甲壳质具有止血、止痛、促进伤口愈合、减少瘢痕形成、抑制细菌增殖等药理活性，还具有良好的生物相容性和生物降解性，适合作为伤口敷料。本院前期的很多研究中，采用了封闭负压引流技术处理各种创面获得了比较好的临床疗效和验证^[21-28]，但对于浅层、较小的皮肤创面(不采用缝合或转移皮瓣的方式闭合创面)，该技术在临床门诊换药时显得不是很便捷，患者的依从性不高。选择甲壳质创面贴，只需采用传统的门诊换药方式，在处理好创面后采用该材料覆盖，清理时采用生理盐水冲洗，常规包扎好创面。直接贴敷创面的甲壳质材料能加速愈合，抑制细菌增殖，促进表皮细胞和成纤维细胞增殖，从而实现较好的临床治疗效果^[29-30]。虽然该材料的单次使用费用要高于常规纱布敷料等，但本研究中将患者的来院交通费用、产生的治疗相关费用等统计到治疗的总体费用中去，发现新材料减少了患者的来院频率，缩短了治疗时间，两种方法的治疗总体费用评估是相当的，说明新型生物材料作为创面敷料并没有增加患者的费用开销，其应用和推广的前景值得肯定。

甲壳质医用创面贴的抗菌作用是保证其临床疗效的前提和关键，作为其主要成分的甲壳质(壳聚糖)具有较广泛的抗菌谱，对多种细菌、真菌都有较好的抑制性^[31-36]。多项研究证实了其对幽门螺杆菌、变形链球菌、枯草杆菌、产气夹膜杆菌及多种真菌都有良好的抑制性。前期动物试验证实了甲壳质(壳聚糖)敷料的原液对皮肤、角结膜无刺激性，对角质细胞和成纤维细胞无毒性^[37-40]。作为一种组织相容性高、生物毒性低、取材制备便捷、抗菌谱广的创面新材料^[41-42]，甲壳质(壳聚糖)具有良好的临床应用前景。

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