生物泡沫敷料覆盖封闭负压引流加速慢性创面愈合中活性明胶酶的变化

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.25.025

摘要/Abstract

摘要：

背景：有研究表明封闭负压引流可以通过增加创面血流量的方式加速创面愈合，但关于其对人慢性创面中活性形式明胶酶的影响，尚缺乏相应的具体研究。
目的：观察封闭负压引流技术对加速慢性创面愈合的活性形式明胶酶的影响。
方法：从2013年4月到2014年1月，选取湖北医药学院附属人民医院的96例创伤患者进行临床治疗，将其分为2组，慢性创面组52例患者给予创面封闭负压引流，对照组44例患者于乳腺癌切除后第3天的创面引流液设为急性创面对照。慢性创面组将从压疮和乳癌术后皮肤坏死创面收集的渗出液标本分别成为样本A和B；从2例静脉瘀滞性溃疡创面收集的标本分别称为样本C，D；从创伤性皮肤缺损创面收集的称为样本E。
结果与结论：薄层分析仪测定表明：负压治疗15 d后，慢性创面组所有样本中活性较低的活性形式的明胶酶A样本中的活性基质金属蛋白酶2，B样本中的活性基质金属蛋白酶9，C，D，E样本中的活性基质金属蛋白酶2、基质金属蛋白酶9活性较治疗前均增高(P < 0.05)，而活性过高的活性形式明胶酶A样本中的活性基质金属蛋白酶9，B样本中的活性基质金属蛋白酶2活性则较治疗前显著减弱(P < 0.05)。治疗15 d后，慢性创面中活性基质金属蛋白酶2、活性基质金属蛋白酶9、活性形式明胶酶总活性与对照组相比均差异无显著性意义(P > 0.05)。结果证实，人慢性创面中活性形式明胶酶活性的改变可能是慢性创面长期不愈的原因，封闭负压引流能调节慢性创面中活性形式明胶酶的活性。

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

关键词: 生物材料, 材料相容性, 封闭负压引流技术, 慢性创面愈合, 明胶酶, 作用机制, 基质, 活性, 渗出液

Abstract:

BACKGROUND: Studies have shown that vacuum sealing drainage can accelerate wound healing through increasing the wound blood flow, but its influence on activated gelatinases in human chronic wound still lacks corresponding research.
OBJECTIVE: To observe the effect of vacuum sealing drainage on the activity of gelatinase during the healing of chronic wounds.
METHODS: Totally 96 trauma patients admitted at the People’s Hospital of Hubei University of Medicine from April 2013 to January 2014 were divided into two groups: 52 patients in chronic wound group were treated with vacuum sealing drainage and 44 in control group treated with wound drainage at 3 days after removal of breast cancer. In the chronic wound group, exudates from pressure sores and skin necrosis after removal of breast cancer were collected as samples A and B; exudates from two cases of venous stasis ulcer were collected as samples C and D; exudates from traumatic skin wounds collected as sample E.
RESULTS AND CONCLUSION: TLC analyzer showed that: after 15-day negative pressure therapy, activities of matrix metalloproteinase 2 in sample A with low activity of gelatinase, matrix metalloproteinase 9 in sample B, matrix metalloproteinase 2 and 9 in samples C, D, E were all increased significantly (P < 0.05); however, the activities of matrix metalloproteinase 9 in sample A with high activity of gelatinases and matrix metalloproteinase 2 in sample B were reduced significantly after treatment (P < 0.05). In addition, no significant difference was found in the activity of matrix metalloproteinase 2, matrix metalloproteinase 9 and activated gelatinase between
the chronic wound group and control group (P > 0.05). These findings indicate that the variation of activated gelatinases activity in human chronic wounds may be the reason why the chronic wounds cannot be healed for a long time, but vacuum sealing drainage can regulate the activity of activated gelatinases in chronic wounds.

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

Key words: Drainage, Negative-Pressure Wound Therapy, Wound Healing, Matrix Metalloproteinases, Treatment Outcome

中图分类号:

R318

杨萍，闫洪伟，龚慧，刘华，倪智敏，田诗政. 生物泡沫敷料覆盖封闭负压引流加速慢性创面愈合中活性明胶酶的变化[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(25): 4064-6068.

Yang Ping, Yan Hong-wei, Gong Hui, Liu Hua, Ni Zhi-min, Tian Shi-zheng. Vacuum sealing drainage with biological foam dressing accelerates the healing of chronic wounds: changes in gelatinase activity [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(25): 4064-6068.

图/表（结果） 3

参考文献

[1] 钱晓玲,周学芹,尹晓莉.封闭负压引流干预慢性创面神经生长因子和微血管的变化[J].中国组织工程研究,2014,11(5): 1647-1652.

[2] 曾勇,简华刚,宗建春.封闭负压引流技术对人慢性创面组织中C-ski及Smad3表达的影响[J].第三军医大学学报,2010,7(4): 704-707.

[3] 王红英,李海珍,孙淮庆.银离子敷料结合自制负压封闭引流技术在糖尿病足溃疡中的应用[J].浙江医学,2015,(1):72-74.

[4] 李国瑞,陈琳,刘沙.负压封闭引流对兔颅骨外露创面愈合效果的实验研究[J].现代生物医学进展,2014,(14):2640-2645.

[5] 李振刚,周媛,夏回容.持续性封闭式负压引流装置用于皮肤移植术的临床疗效[J].临床和实验医学杂志,2014,13(19): 1626- 1628.

[6] 苏晖,杨艳秋,宋海艳.负压封闭引流技术在软组织缺损难愈创面中的应用和护理[J].中国美容医学,2014,23(14):1215-1216.

[7] 陈其庆,姜平.封闭负压引流技术在急慢性创面修复及植皮前后辅助治疗中的研究及应用进展[J].广东医学,2011,22(13): 3004-3006.

[8] 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,2013,16(5):3026-3032.

[9] Amul B, Atul S, Ravi G, et al. Digital photography and transparency-based methods for measuring wound surface area. Indian J Surg. 2014;752(7):123-189.

[10] 梁献平,马永奇.封闭负压引流技术对猪皮肤软组织海水浸泡爆炸伤创面愈合的病理学影响研究[J].中国美容整形外科杂志, 2014,25(10):633-637.

[11] 孙家驹.封闭负压引流技术(VSD)修复慢性压疮创面的临床研究[J].中国伤残医学,2014,22(21):7-8.

[12] 曹学秀.闭式负压引流术应用于骨科不愈合创面的护理[J].中国基层医药,2014,(12):1919-1920.

[13] 柳申鹏,万广,梁秋冬,等.外固定架结合泡沫敷料覆盖负压引流修复软组织严重损伤的四肢开放性骨折[J].中国组织工程研究, 2014,18(44):7157-7161.

[14] 柴益民.感染创面负压封闭引流技术的应用[J].中华显微外科杂志,2014,37(3):212-215.

[15] 顾立强.复杂性创面中负压封闭引流技术的应用[J].中华显微外科杂志,2014,37(3);217-218.

[16] 徐海栋,赵建宁,卢俊浩.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,2012,12(8): 2189-2192.

[17] 黄智勇,陈大夫,钟宇,等.自制简易封闭负压引流装置结合刃厚皮移植治疗深度烧伤[J].华西医学,2011,10(15):1468-1469.

[18] 徐敏超,郑琼,陈明.皮瓣移植结合封闭式负压引流修复下肢皮肤及软组织缺损[J].中国组织工程研究,2012,53(11): 10055- 10062.

[19] 师俊莉,席文锦,易成刚.封闭负压引流促进猪腹部爆炸伤创面愈合的实验研究[J].细胞与分子免疫学杂志,2014,(3):312-315.

[20] 刘桂喜,李少君,周淑娟,等.负压封闭引流技术在168例难愈合创面的应用及护理[J].武警后勤学院学报:医学版,2014,(2): 160-161.

[21] 姚辉,卢华定,徐义春,等.高分子泡沫材料负压封闭引流修复足踝部皮肤软组织缺损[J].中国组织工程研究,2014,18(16): 2607- 2612.

[22] 李晨,喻爱喜,白育庭,等.负压封闭引流对创面愈合和血浆纤维连接蛋白水平的影响[J].中华实验外科杂志,2014,31(1):190-191.

[23] 殷学利.利福霉素联合封闭负压引流对溃疡型淋巴结核创面愈合的研究[J].重庆医学,2014,43(2):150-151.[24] 刘宸赫,张永红,郭向宏. RNPT设备及材料修复创伤性软组织缺损[J].中国组织工程研究与临床康复,2011,38(18):7170-7174.

[25] 流小舟,徐海栋,赵建宁.生物与合成敷料封闭负压引流促进植皮创面愈合的对比[J].中国组织工程研究,2014,8(6):1295-1300.

[26] 赵继宏.负压封闭引流及皮片移植修复胫腓骨骨折的皮肤软组织缺损[J].中国组织工程研究,2014,18(20):3246-3251.

[27] 邱学文.封闭负压引流对兔压力性溃疡创面组织水肿及血流量的影响[J].广西医学,2014,36(5):599-601.

[28] 贾阳.负压创面治疗法作用原理及临床应用研究进展[J].中国美容医学,2014,23(14):1217-1221.

[29] 李晨阳,马兵.负压引流技术在临床应用中的研究进展[J].华西医学,2011,10(16):1461-1465.

[30] 龚震宇,冯小艳,熊锐华,等.封闭负压引流对兔放射性溃疡创面愈合的影响[J].海军医学杂志,2015,36(1):16-19.

[31] 钱李科.扩创植皮联合负压封闭引流治疗烧伤患者后期感染难愈创面的效果分析[J].医学美学美容:中旬刊,2015,24(1): 256-256.

[32] Woo KY, Kwong EW, Jimenez C, et al. Topical Agents and Dressings for Pilonidal Sinus Wound Healing by Secondary Intention: A Scoping Review. Surg Technol Int. 2015;26: 57-63.

[33] Chandra PK, Ross CL, Smith LC, et al. Peroxide-based oxygen generating topical wound dressing for enhancing healing of dermal wounds. Wound Repair Regen. 2015.

[34] Greaves NS, Iqbal SA, Hodgkinson T, et al. Skin substitute- assisted repair shows reduced dermal fibrosis in acute human wounds validated simultaneously by histology and optical coherence tomography. Wound Repair Regen. 2015. doi: 10.1111/wrr.12308.

[35] Itani HE. Reviewing the benefits and harm of NPWT in the management of closed surgical incisions. Br J Community Nurs. 2015;20 Suppl 6:S28-S34.

[36] Lönnqvist S, Emanuelsson P, Kratz G. Influence of acidic pH on keratinocyte function and re-epithelialisation of human in vitro wounds. J Plast Surg Hand Surg. 2015:1-7.

[37] do Nascimento-Neto LG, Vasconcelos Evaristo FF, de Alencar Alves, et al. Effect of the triterpene 3β, 6β, 16β-trihydroxylup-20(29)-ene isolated from the leaves of Combretum leprosum Mart. on cutaneous wounds in mice. J Ethnopharmacol. 2015.

[38] Gainza G, Chu WS, Guy RH, et al. Development and in vitro evaluation of lipid nanoparticle-based dressings for topical treatment of chronic wounds. Int J Pharm. 2015.

[39] Kleinman WB. Physical Examination of the Wrist: Useful Provocative Maneuvers. J Hand Surg Am. 2015.

[40] Rammelt S, Goronzy J. Subtalar Dislocations. Foot Ankle Clin. 2015;20(2):253-264.

[41] van Koppen CJ, Hartmann RW. Advances in the treatment of chronic wounds: a patent review. Expert Opin Ther Pat. 2015: 1-7.

引言

近年来，随着人们寿命延长，车祸创伤增多，以及糖尿病、癌症等疾病患者的增加，慢性创面愈合患者也越来越多^[1]。慢性创面愈合给患者造成了极大的痛苦，对人体的危害极大^[2]。而且，较之急性愈合中的创面渗液，慢性创面愈合创面渗液中会出现增多的炎性因子和蛋白酶，且生长因子的活性出现显著下降现象。慢性炎症中增高的蛋白酶对愈合所需的生长因子以及细胞外基质蛋白进行了降解，导致对伤口的正常愈合产生了阻碍^[3-4]。基质金属蛋白酶是胶原及明胶的主要降解酶，创伤早期的炎性细胞浸润阶段，中性粒细胞、巨噬细胞和淋巴细胞等炎性细胞移行至伤处吞噬细菌、清除细胞和组织碎片及异物^[5]。这些炎性细胞分泌基质金属蛋白酶，用于将坏死的组织细胞从细胞外基质上分离下来，或将大块的坏死组织或血凝块分割成小块，有利于吞噬细胞的吞噬^[6]，因此，基质金属蛋白酶与创面愈合之间具有十分密切的联系^[7]。以往对慢性创面愈合患者进行治疗的时候，传统的换药、抗感染治疗不仅费时、费钱，而且疗效并不理想，甚至无法愈合；随着对慢性创面认识的提高以及各种药物、新型敷料、生长因子、封闭负压技术等广泛应用，在一定程度上促进了慢性创面愈合^[8]。
封闭负压引流技术是一种创面处理新理念指导下的全新外科技术，是外科引流技术的革新。其原理是将高分子医用泡沫材料覆盖于创伤烧伤创面，再用医用半透膜覆盖于外表与周围正常的皮肤，并通过连接引流管和负压源，形成一个封闭的引流系统，有效吸除创面坏死组织和渗出物[9]。封闭负压引流技术加速创面愈合的作用机制之一是增加创面血流量，是用医用泡沫敷料(聚乙烯醇或聚氨酷材料，polyvinyl alcohol or polyurethane ether)包裹多侧孔引流管，将泡沫敷料裁剪后置于创面，并用半通透性的薄膜密闭创面，再通过埋与引流瓶及负压源进行负压引流^[10]。
实验以此观察封闭负压引流治疗对人慢性创面中活性形式明胶酶的影响，以探索封闭负压引流促进创面愈合的机制。已知的封闭负压引流促进创面愈合的作用机制，研究集中于减轻感染，减轻水肿，增加血流。但是，目前关于负压引流促进创面细胞增生复制的具体机制研究缺乏，对负压引流改善创面血液循环，促进创面毛细血管的生长的临床研究，对于机械力作用于创面是否通过止凝血机制和血小板活化释放生长因子聚集于创面并促进生长，探究封闭负压引流影响活性明胶酶，加速创面愈合的相关研究相对较少^[3]。
实验选取湖北医药学院附属人民医院的96例慢性创面患者进行临床治疗，探讨封闭负压引流技术对加速慢性创面愈合的活性明胶酶的影响。

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

材料方法

设计：回顾性病例分析。
时间及地点：于2013年4月至2014年1月在湖北医药学院附属人民医院整形美容烧伤外科完成。
对象：选取2013年4月至2014年1月湖北医药学院附属人民医院的96例创伤患者为研究封闭负压引流加速创面愈合的临床情况，其中男56例，女40例；年龄21-78岁，平均(48.8±2.5)岁。
纳入标准：患者创伤后截瘫性骶部压疮、乳腺癌根治术皮肤坏死和创伤性皮肤缺损创面静脉淤滞性溃疡。
排除标准：患者伤口有癌症存在、有明显的湿性坏疽改变、伤口有干性焦痂、未经治疗的慢性骨髓炎、正在出血或渗血的伤口、直接用于暴露的血管神经及脏器。
将96例患者分为2组，慢性创面组选择52例慢性创面患者给予创面封闭负压引流，对照组选择44例患者乳腺癌切除后第3天的创面引流液，为急性创面对照。患者均通过医院伦理委员会批准，均签署知情同意书。
材料：

生物泡沫敷料覆盖封闭负压引流实验相关试剂及仪器：
试剂及仪器	来源
低温冰箱	埃德仪器国际贸易(上海)有限公司
W型胶原酶	上海玉博生物科技有限公司
样品缓冲液	安徽中旭生物科技有限公司
Triotn X-100	艾然生物科技(北京)有限公司
孵育箱	北京方程佰金科技有限公司
薄层分析仪	迪申生物技术(上海)有限公司

生物泡沫敷料：由广州润虹医药科技有限公司提供，产品主要是由贴合性良好，亲水性强的聚酯泡沫构成，经电离辐射灭菌，一次性使用。产品外观见图1。

方法：
慢性创面渗出液收集：慢性创面组52例患者给予创面封闭负压引流，分别在封闭负压引流治疗前及治疗后24 h，3 d，5 d，10 d，15 d，用1 mL空针抽取积聚在透明薄膜下的液体0.5-1.0 mL、6 000 r/min离心5 min，上清液置于-20 ℃冰箱内保存备用。
将从慢性创面组压疮和乳癌术后皮肤坏死创面收集的渗出液标本分别设为样本A，B；从慢性创面组中2例静脉瘀滞性溃疡创面收集的标本分别称为样本C，D；从慢性创面组创伤性皮肤缺损创面收集的称为样本E。
急性创面渗出液收集：将44例患者于乳腺癌切除后第3天的创面引流液设为急性创面对照，在乳腺癌患者乳房全切术后第1，2，3天，从引流管中抽取引流液0.5-1.0 mL，保存方法同上。
明胶酶活性检测：利用Zymography法测定明胶酶的活性，渗出液样品均用样品缓冲液稀释100倍，孵育1 h。电泳后凝胶浸泡于体积分数2.5%Triotn X-100中1 h去除SDS，然后在激活缓冲液中孵育20 h。用体积分数0.25%考马斯亮蓝R-250染色0.5 h，脱色液脱色至条带清晰。用相机在固定距离为凝胶照相，薄层分析仪分析试验结果。
疗效评价：样本均进行组织学检查，证实封闭负压引流后，急性期淋巴细胞浸润消退快，增生期胶原合成早，修复期内可见收缩性纤维合成增加，各期炎症细胞明显减少；能较快消除慢性水肿，增加局部血流，促进肉芽组织生长从而加速创面愈合[4]。
主要观察指标：两组术后1-3 d急性创面中活性形式明胶酶活性；封闭负压引流前后慢性创面中活性形式明胶酶活性；负压治疗15 d后慢性创面与对照组活性形式明胶酶及活性形式明胶酶总活性。
统计学分析：以SPSS 17.0软件分析。计量资料以x±s或x表示，多组间数据差异的比较采用方差分析，P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

封闭负压引流技术是一种创面处理新理念指导下的全新外科技术，是外科引流技术的革新^[11]。其原理是将高分子医用泡沫材料覆盖于创伤烧伤创面，再用医用半透膜覆盖于外表与周围正常的皮肤，并通过连接引流管和负压源，形成一个封闭的引流系统，有效吸除创面坏死组织和渗出物，就像覆盖了一层临时皮肤，可防止感染等^[12-16]。该技术将高分子泡沫材料作为负压引流管和创面间的中介，于是，各种引流物便可以通过海绵微孔进入引流管中，并顺利的排出^[17]。但传统的方式引流管会直接接触到创面，容易出现引流不充分现象，甚至出现引流管堵塞等不良后果^[18]。另外，利用负压封闭引流技术，还可以通过引流管利用双氧水、生理盐水、碘伏清洁对创面进行清洁和消毒，并实现持续清洁^[19-20]。于是，炎性反应的发生率显著降低，伤口生长和创面愈合更加迅速。因此，利用封闭负压引流技术，可以将存在于患者创面的各种坏死组织和分泌物等彻底清除，避免出现感染。
封闭负压引流技术对加速慢性创面愈合的活性形式明胶酶在体内没有活性，所以实验仅研究其活性形式^[21]。在研究人慢性创面中这两种酶的过程中，用作实验对照的急性创面的选择是一个难题^[22-23]。最理想的急性创面对照是在整个愈合过程中均易于获取研究样本。这就要求创面是敞开的，这在足够数量的患者身上是难以做到的^[24-25]。
近年来，有学者开始将乳腺癌术后的患者作为急性创面对照，虽然大多只能在术后3-5 d内获得创面引流液，但它具有易获得足够数量样本的优点^[26-27]。在引流管外用负压引流管医用泡沫包裹，是泡沫材料成为引流管和被引流腔隙或创面间的中介，再利用具有生物阀功能的半透性粘贴薄膜封闭被引流区，使之与外界隔绝，接通高负电源，形成一个高效引流系统。及时清理被引流区的渗出物。且具有创面愈合快、感染率低、更换敷料次数少、抗菌药物使用少、降低医药费用等特点。封闭负压引流能使创基内微循环得到改善，促进了创面中基质金属蛋白酶2等的合成，调节慢性创面中活性形式明胶酶的活性。本次实验结果显示：急性创面中活性基质金属蛋白酶2，9的活性在术后前d内逐渐增高，以第3天活性最高，因而实验选择了乳癌术后第3天引流液作为急性创面对照。
实验通过对慢性创面组和对照组两种方案，结果发现，慢性创面组完全缓解、有效率均显著高于对照组，急性创面渗液标本中所含活性基质金属蛋白酶 2活性均是在术后第1天较弱，第2，3天有所增高。薄层分析仪测定表明：在术后第3天两者活性最高，与以往研究报道一致[29]。患者用封闭负压引流技术进行治疗效果更加有显著，安全性更加提高。患者进行对照组，急性创面中活性形式明胶酶的活性进行实验，得出详细的数据。更好的进行临床治疗，准确的验证。活性形式明胶酶总活性较对照组高负压治疗后，所有样本中活性较低的活性形式的明胶酶，较治疗前活性增高，而活性过高的活性形式明胶酶较治疗前活性显著减弱。与以往研究报道一致^[30]。对有明显适应证的患者使用可起到事半功倍的疗效。而对创面小、无明显感染或无严重感染威胁的患者，则需权衡利弊。负压治疗15 d后慢性创面与对照组活性形式明胶酶及活性形式明胶酶总活性的比较，慢性创面中活性基质金属蛋白酶 2，9与对照组相比无明显差异，活性形式明胶酶总活性与对照组无明显差异，与以往研究报道一致^[31]。慢性创面治疗方法是一个非常安全、有效、稳定的临床医疗手段，治疗效果更加显著、可靠^[32-41]。但受到入组样本数量以及观察时间等因素的影响，实验所得到的相关结果以及相应的结论可能存在一定的片面性和不准确。因此，实验还存在一定的不足之处，还需要在今后的研究中予以进一步完善和分析。
综上所述，人慢性创面中活性形式明胶酶的活性过低或活性过高均可能是慢性创面长期不愈的原因，封闭负压引流能调节慢性创面中活性形式明胶酶的活性。

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