不同强度超声波治疗兔腹部皮肤瘢痕

doi:10.12307/2023.586

中国组织工程研究 ›› 2023, Vol. 27 ›› Issue (23): 3640-3645.doi: 10.12307/2023.586

• 皮肤粘膜组织构建 skin and mucosal tissue construction • 上一篇下一篇

不同强度超声波治疗兔腹部皮肤瘢痕

郑广集1，王庆伟1，陆俊极1，李钰鸿1，陈富成1，庄海山2，钟美莲1，林恩慧1，潘越妤1，罗庆禄1

广州医科大学附属第五医院，1康复医学科，广东高校生物靶向诊治与康复重点实验室，2医疗质量管理评价科，广东省广州市 510000

收稿日期:2022-08-03 接受日期:2022-10-12 出版日期:2023-08-18 发布日期:2023-01-16
通讯作者: 罗庆禄，博士，教授，广州医科大学附属第五医院康复医学科，广东高校生物靶向诊治与康复重点实验室，广东省广州市 510000
作者简介:郑广集，2000年生，广东省廉江市人，汉族，广州医科大学本科在读，主要从事超声波在瘢痕治疗时的作用机制及其安全性研究。
基金资助:
国家自然科学基金(82072544)，项目负责人：罗庆禄；广州医科大学2022-2023年度大学生科技创新项目立项(2021A051)，项目负责人：郑广集

Different intensities of ultrasound for abdominal skin scar in rabbits

Zheng Guangji1, Wang Qingwei1, Lu Junji1, Li Yuhong1, Chen Fucheng1, Zhuang Haishan2, Zhong Meilian1, Lin Enhui1, Pan Yueyu1, Luo Qinglu1

1Department of Rehabilitation, Key Laboratory of Biotargeted Diagnosis and Rehabilitation of Guangdong Universities, 2Department of Medical Quality Management Evaluation, The Fifth Hospital of Guangzhou Medical University, Guangzhou 510000, Guangdong Province, China

Received:2022-08-03 Accepted:2022-10-12 Online:2023-08-18 Published:2023-01-16
Contact: Luo Qinglu, MD, Professor, Department of Rehabilitation, Key Laboratory of Biotargeted Diagnosis and Rehabilitation of Guangdong Universities, The Fifth Hospital of Guangzhou Medical University, Guangzhou 510000, Guangdong Province, China
About author:Zheng Guangji, Department of Rehabilitation, Key Laboratory of Biotargeted Diagnosis and Rehabilitation of Guangdong Universities, The Fifth Hospital of Guangzhou Medical University, Guangzhou 510000, Guangdong Province, China
Supported by:
National Natural Science Foundation of China, No. 82072544 (to LQL); The 2022-2023 Science and Technology Innovation Project of Guangzhou Medical University, No. 2021A051 (to ZGJ)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

超声波：是一种频率高于20 000 Hz的声波，其具有空化效应、热效应及机械效应。可激活组织内胶原酶，从而为胶原蛋白加速分解提供条件。同时可破坏胶原的交联，促进胶原纤维束的分散、分解，增加结缔组织延展性，有效治疗皮肤瘢痕及松解粘连。
皮肤瘢痕：是各种烧伤、创伤后的常见并发症，是皮肤结缔组织对创伤的反应超过正常范围的表现，为创伤愈合的异常结局，常伴有瘙痒、疼痛及关节活动受限等不适症状，包括增生性瘢痕和瘢痕疙瘩。皮肤瘢痕不仅影响组织外观，严重者甚至影响内脏功能，还会干扰皮肤功能恢复，严重影响患者的身心健康。

背景：皮肤瘢痕的治疗是整形和烧伤长期关注的重点和难点，因超声波具有创伤小、恢复快、瘢痕治疗风险低等优点，成为其科研的一大热点和趋势。
目的：探讨不同强度超声波对兔腹部皮肤瘢痕的疗效及其作用机制。
方法：选取16只3月龄新西兰大白兔，按分层随机抽样法分为4组，每组4只，雌雄各半，每组均行腹部6个部位创伤切口瘢痕造模。造模21 d后，假超声波组行腹部瘢痕假超声波干预，低、中、高强度超声波组兔分别给予腹部瘢痕0.3，0.5，0.8 W/cm2超声波干预，每个疗程7 d，共2个疗程，疗程间隔2 d。测量各组兔治疗前后瘢痕长度、厚度；采用苦味酸天狼星红染色观察干预后瘢痕组织Ⅰ、Ⅲ型胶原面密度；ELISA法检测干预前后兔血清Ⅲ型前胶原氨基端肽表达。

结果与结论：①96处创伤切口共形成70处皮肤瘢痕，造模成功率约为72.9%；②干预后瘢痕长度低、中强度超声波组均低于假超声波组和高强度超声波组(P < 0.05)；干预后瘢痕厚度低、中、高强度超声波组均低于假超声波组(P < 0.05)，低强度超声波组低于中、高强度超声波组(P < 0.05)；③干预后Ⅰ、Ⅲ型胶原占比均显示低强度超声波组高于高强度超声波组(P < 0.05)；高强度超声波组低于假超声波组(P < 0.05)；Ⅰ/Ⅲ型胶原比值低强度超声波组低于高强度超声波组(P < 0.05)；④干预前和第1疗程后血清Ⅲ型前胶原氨基端肽表达差值低、中、高强度超声波组均低于假超声波组(P < 0.05)，低强度超声波组低于中、高强度超声波组但差异无显著性意义(P > 0.05)；第1疗程结束和第2疗程结束后血清Ⅲ型前胶原氨基端肽表达结果差值组间差异均无显著性意义(P > 0.05)；⑤提示低强度超声波干预治疗皮肤瘢痕具有更好的综合疗效，其作用机制可能是通过机械作用、理化作用影响皮肤瘢痕组织内Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维束的排布，优化皮肤瘢痕组织的顺应性来实现的，具体仍需进一步研究发现。

https://orcid.org/0000-0003-3948-1166(郑广集)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 皮肤瘢痕, 超声波, Ⅰ型胶原, Ⅲ型胶原, Ⅲ型前胶原氨基端肽

Abstract: BACKGROUND: The treatment of skin scars is a long-term focus and difficulty for plastic surgery and burn. Ultrasound has become a hot spot and trend in its scientific research due to its advantages of small trauma, fast recovery and low risk of scar treatment.
OBJECTIVE: To explore the therapeutic effect of different intensities of ultrasound on abdominal skin scar in rabbits and its mechanism of action.
METHODS: Sixteen 3-month-old New Zealand rabbits were selected and divided into four groups with four rabbits in each group, male and female, according to stratified random sampling method. After 21 days, sham ultrasound intervention was performed on abdominal scars in the sham ultrasound group, and 0.3, 0.5, and 0.8 W/cm2 ultrasound interventions were given to abdominal scars in the low-, medium- and high-intensity ultrasound groups, respectively, for 7 day each, for a total of two sessions with an interval of 2 days. The length and thickness of scars were measured before and after treatment. The area density of type I and III collagen in scar tissue after intervention was observed by Sirius red staining. The expression of serum N-terminal peptide of type III procollagen (PIIINP) was detected by ELISA before and after the intervention.
RESULTS AND CONCLUSION: A total of 70 skin scars formed in 96 wound incisions, and the success rate of modeling was about 72.9%. After the intervention, the scar length in the low- and medium-intensity groups was significantly lower than that in the sham ultrasound group and the high-intensity group (P < 0.05). After the intervention, the scar thickness in the low-, medium- and high-intensity groups was significantly lower than that in the sham ultrasound group (P < 0.05). The scar thickness in the low-intensity group was significantly lower than that in the medium- and high-intensity groups (P < 0.05). After the intervention, the percentage of type I and III collagen in the low-intensity group was significantly higher than that in the high-intensity group (P < 0.05); the percentage of type I and III collagen in the high-intensity group was significantly lower than that in the sham ultrasound group (P < 0.05). After the intervention, the density ratio of type I/III collagen in the low-intensity group was significantly lower than that in the high-intensity group (P < 0.05). The difference of serum PIIINP expression before the intervention and after the first session was significantly lower in the low-, medium-, and high-intensity groups than the sham ultrasound group (P < 0.05), while the difference in the low-intensity group was lower than that in the medium- and high-intensity groups but with no statistical significance (P > 0.05). There was no significant difference between the two groups in the expression of serum PIIINP at the end of the first session and the end of the second session (P > 0.05). To conclude, low-intensity ultrasonic intervention has a better comprehensive effect on the treatment of hypertrophic scar. The mechanism of ultrasonic treatment may be to optimize the compliance of hypertrophic scar tissue through the mechanical, and physicochemica action on the arrangement of type I and III collagen fiber bundles in hypertrophic scar tissue, which still needs further research and confirmation.

Key words: skin scar, ultrasound, type I collagen, type III collagen, N-terminal peptide of type III procollagen

中图分类号:

郑广集, 王庆伟, 陆俊极, 李钰鸿, 陈富成, 庄海山, 钟美莲, 林恩慧, 潘越妤, 罗庆禄. 不同强度超声波治疗兔腹部皮肤瘢痕[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(23): 3640-3645.

Zheng Guangji, Wang Qingwei, Lu Junji, Li Yuhong, Chen Fucheng, Zhuang Haishan, Zhong Meilian, Lin Enhui, Pan Yueyu, Luo Qinglu. Different intensities of ultrasound for abdominal skin scar in rabbits[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2023, 27(23): 3640-3645.

图/表（结果） 6

2.1 实验动物数量分析实验共纳入16只新西兰兔，雌雄各半，均分为4组，每组4只。进入结果分析剩余14只兔，其中假超声组3只，低强度组4只，中强度组4只，高强度组3只。有2只兔在创伤切口造模后受感染致脱失。
2.2 干预前后瘢痕长度、厚度结果比较干预前各组瘢痕长度、厚度比较，差异无显著性意义(P > 0.05)；干预后瘢痕长度低强度组、中强度组均低于假超声组、高强度组(P < 0.05)，低强度组低于中强度组，但差异无显著性意义(P > 0.05)；干预后瘢痕厚度低强度、中强度组、高强度组均低于假超声组(P < 0.05)，低强度组低于中强度组、高强度组(P < 0.05)，见表1及见图1，2。

2.3 干预后Ⅰ、Ⅲ型胶原面密度比较干预后Ⅰ、Ⅲ型胶原占比均显示低强度超声波组高于高强度超声波组(P < 0.05)；高强度超声波组低于假超声波组(P < 0.05)；干预后Ⅲ型胶原占比显示低强度超声波组高于中、高强度超声波组(P < 0.05)；Ⅰ/Ⅲ型胶原比值低强度超声波组低于假超声波组及中、高强度超声波组，与高强度超声波组比较差异有显著性意义(P < 0.05)，与假超声波组、中强度超声波组比较差异无显著性意义(P > 0.05)，见表2及图3。

2.4 干预前后ELISA检测各组兔血清PⅢNP表达差值比较干预前血清PⅢNP表达组间比较差异均无显著性意义(P > 0.05)；干预前和第1疗程后血清PⅢNP表达结果差值低、中、高强度超声波组均低于假超声波组，差异有显著性意义(P < 0.05)；低强度超声波组低于中、高强度超声波组但差异无显著性意义(P > 0.05)；第1疗程结束和第2疗程结束后血清PⅢNP表达结果差值组间差异均无显著性意义(P > 0.05)，见表3。

参考文献

[1] FINNERTY CC, JESCHKE MG, BRANSKI LK, et al. Hypertrophic scarring: the greatest unmet challenge after burn injury. Lancet. 2016;388(10052): 1427-1436.
[2] PETERS SE, JHA B, ROSS M. Rehabilitation following surgery for flexor tendon injuries of the hand. Cochrane Database of Systematic Reviews 2021;1:CD012479.
[3] 魏战杰,颜家琪,杨永刚,等. 温哥华瘢痕量表在曲安奈德治疗甲状腺术后皮肤瘢痕中的应用[J]. 中华实验外科杂志,2022,39(5): 924-927.
[4] WANG ZC, ZHAO WY, CAO Y, et al. The Roles of Inflammation in Keloid and Hypertrophic Scars. Front Immunol. 2020;11:603187.
[5] 郭冰玉,林枫,白泽明,等. 微小RNA-296在兔皮肤瘢痕中的表达及对人成纤维细胞的作用[J]. 中华烧伤杂志,2021,37(8):725-730.
[6] 刘江涛, 曾纯, 欧阳容兰, 等. 人工真皮+负压封闭引流技术+自体刃厚皮片移植联合修复复杂创面的临床应用[J]. 中华损伤与修复杂志(电子版),2020,15(3):215-218.
[7] LEE HJ, JANG YJ. Recent Understandings of Biology, Prophylaxis and Treatment Strategies for Hypertrophic Scars and Keloids. Int J Mol Sci. 2018;19(3):711.
[8] LI Y, ZHANG J, SHI J, et al. Exosomes derived from human adipose mesenchymal stem cells attenuate hypertrophic scar fibrosis by miR-192-5p/IL-17RA/Smad axis. Stem Cell Res Ther. 2021;12(1):221.
[9] ZHANG J, LI Y, BAI X, et al. Recent advances in hypertrophic scar. Histol Histopathol. 2018;33(1):27-39.
[10] VAN DEN TILLAART SA, SCHONEVELD A, PETERS IT, et al. Abdominal scar recurrences of cervical cancer: incidence and characteristics: a case-control study. Int J Gynecol Cancer. 2010;20(6):1031-1040.
[11] XU QL, SONG JH. Characteristics of scar hyperplasia after burn and the rehabilitation treatment in children. Zhonghua Shao Shang Za Zhi. 2018;34(8):509-512.
[12] WANG XQ, LI ZN, WANG QM, et al. Lipid nano-bubble combined with ultrasound for anti-keloids therapy. J Liposome Res. 2018;28(1):5-13.
[13] 谭志,陈俊伟,翁其彪,等. 高压氧联合超声波对病理性瘢痕早期干预的疗效观察[J]. 中华航海医学与高气压医学杂志,2020,27(5): 589-593.
[14] SABET-PEYMAN EJ, WOODWARD JA. Complications using intense ultrasound therapy to treat deep dermal facial skin and subcutaneous tissues. Dermatol Surg. 2014;40(10):1108-1112.
[15] RIAZ HM, ASHRAF CHEEMA S. Paraffin wax bath therapy versus therapeutic ultrasound in management of post burn contractures of small joints of hand. Int J Burns Trauma. 2021;11(3):245-250.
[16] SAKAMOTO M. Effects of Physical Agents on Muscle Healing with a Focus on Animal Model Research. Phys Ther Res. 2021;24(1):1-8.
[17] 贺花, 师书玥, 黄永震, 等. 高校实验室实验动物生物安全管理与规范[J].安徽农业科学,2018,46(31):217-219.
[18] 陈晶, 刘耀宇, 陈友滨. 卡托普利对兔耳皮肤瘢痕影响的实验研究[J]. 中国医药,2017,12(6):925-929.
[19] PANG W, ZHANG Z, ZHANG Y, et al. Extracellular matrix collagen biomarkers levels in patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension. J Thromb Thrombolysis. 2021;52(1):48-58.
[20] Liu H, He Y, Jiang Z, et al. Prodigiosin Alleviates Pulmonary Fibrosis Through Inhibiting miRNA-410 and TGF-β1/ADAMTS-1 Signaling Pathway. Cell Physiol Biochem. 2018;49(2):501-511.
[21] ISSA SF, CHRISTENSEN AF, LINDEGAARD HM, et al. Galectin-3 is Persistently Increased in Early Rheumatoid Arthritis (RA) and Associates with Anti-CCP Seropositivity and MRI Bone Lesions, While Early Fibrosis Markers Correlate with Disease Activity. Scand J Immunol. 2017;86(6):471-478.
[22] SUN P, LU X, ZHANG H, et al. The Efficacy of Drug Injection in the Treatment of Pathological Scar: A Network Meta-analysis. Aesthetic Plast Surg. 2021;45(2):791-805.
[23] 王洪涛,韩军涛,胡大海. 炎症反应在皮肤瘢痕和瘢痕疙瘩形成中的作用及其机制研究进展[J]. 中华烧伤杂志,2021,37(5):490-494.
[24] LEI JA, ZHOU Y, QIN ZL. Research advances on inflammatory responses involved in keloid development. Zhonghua Shao Shang Za Zhi. 2021; 37(6):591-595.
[25] 雷颖, 彭诗绮, 陈红阳, 等. 点阵激光联合脉冲染料激光加多点微量注射曲安奈德对兔耳皮肤瘢痕的影响[J]. 中华整形外科杂志, 2020,36(10):1128-1138.
[26] LI-TSANG CW, LAU JC, CHAN CC. Prevalence of hypertrophic scar formation and its characteristics among the Chinese population. Burns. 2005;31(5):610-616.
[27] LIU J, LIU M, ZHANG S, et al. Intent to have a second child among Chinese women of childbearing age following China’s new universal two-child policy: a cross-sectional study. BMJ Sex Reprod Health. 2019; 46(1):59-66.
[28] 马亦飞. 超声联合检测子宫瘢痕前壁下段厚度对剖宫产再次妊娠女性合理选择分娩方式的指导意义[J]. 中国基层医药,2020,27(19): 2379-2383.
[29] ZHU Z, LI H, ZHANG J. Uterine dehiscence in pregnant with previous caesarean delivery. Ann Med. 2021;53(1):1265-1269.
[30] 谭志, 陈俊伟, 翁其彪, 等. 高压氧联合超声波对病理性瘢痕早期干预的疗效观察[J]. 中华航海医学与高气压医学杂志,2020,27(5): 589-593.
[31] 石海飞, 韩春茂, 胡学庆, 等. 兔耳背植入人工真皮支架模型的应用评价[J]. 浙江医学,2005,27(5):334-336.
[32] NEDELEC B, COUTURE MA, CALVA V, et al. Randomized controlled trial of the immediate and long-term effect of massage on adult postburn scar. Burns. 2019;45(1):128-139.
[33] CONSTANS C, MATEO P, TANTER M, et al. Potential impact of thermal effects during ultrasonic neurostimulation: retrospective numerical estimation of temperature elevation in seven rodent setups. Phys Med Biol. 2018;63(2):025003.
[34] 苏荣家, 王志勇, 刘英开, 等. 变性胶原体外培养模型的建立[J]. 中华创伤杂志,2013,29(4):353-358.
[35] 许庆友, 潘莉, 王月华, 等. 红花对肾间质纤维化实验大鼠肾小管上皮细胞表型转化的抑制作用[J]. 中国老年学杂志,2009,29(11): 1344-1346.
[36] 沈锐, 冯祥生, 宋红梅, 等. 烧伤后皮肤瘢痕患者不同时期血清中PⅢNP的浓度变化及其意义[J]. 国际外科学杂志,2010,37(11): 726-728.
[37] HUANG C, OGAWA R. Keloidal pathophysiology: Current notions. Scars Burn Heal. 2021;7:2059513120980320.
[38] TU L, LIN Z, HUANG Q, et al. USP15 Enhances the Proliferation, Migration, and Collagen Deposition of Hypertrophic Scar–Derived Fibroblasts by Deubiquitinating TGF-βR1 In Vitro. Plast Reconstr Surg. 2021;148(5):1040-1051.

引言

皮肤瘢痕是皮肤结缔组织对创伤的反应超过正常范围的表现，为创伤愈合的异常结局，包括增生性瘢痕和瘢痕疙瘩[1-5]。瘢痕组织对维持组织器官完整与增加组织器官坚固性具有一定作用。但瘢痕修复过程中会引起瘙痒、疼痛、烧灼感和不适感等弊端，若瘢痕存在于关节或重要器官时，会造成关节和/或组织变形，甚至会诱发关节受限或关节挛缩[6-8]，影响患者人际关系和社会关系，对其身心健康产生负面影响[9]，使患者生活质量严重下降；加上皮肤瘢痕无正常的皮肤组织结构与功能，严重时有癌变的可能[10]，因此，治疗皮肤瘢痕具有十分重要的意义。
目前临床上皮肤瘢痕的治疗方法有手术治疗、应用硅胶膜、局部注射药物(皮质类固醇，肉毒素)、外用生长因子、压力治疗、放射治疗、激光治疗、中药治疗、填充治疗及超声波治疗等[11]。超声波具有促进生物体局部的血液淋巴循环、加强新陈代谢、提高组织再生能力和营养状况的效果，同时可以使坚硬的结缔组织延长、变软，可用于治疗瘢痕[12-13]。与常规瘢痕治疗方法，如激光治疗、放射治疗、手术治疗等相比，超声波治疗具有相对方便、舒适感较高、有效率高且疗效确切、费用较低等优势，具有较高的临床应用价值。但是不同强度超声波治疗皮肤瘢痕效果的相关研究未见报道，其具体作用机制仍不非常明确。此次研究通过观察不同强度超声波对兔腹部皮肤瘢痕的治疗效果，为临床腹部皮肤瘢痕的超声波治疗选择合适的强度参数及明确相关治疗机制提供参考。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1.1 设计随机对照动物实验，多组间比较采用ANOVA方法分析，进一步对比采用假定方差LSD法进行多重比较。
1.2 时间及地点实验于2021年11月至2022年1月在广东省华微检测股份有限公司动物实验中心完成。
1.3 材料
1.3.1 实验动物健康普通级3月龄新西兰大白兔16只，体质量 (2.4±0.4) kg，雌雄各半，由广东省华微检测股份有限公司动物实验中心饲养，许可证号：SYXK(粤)2021-0249。实验方案经广东省华微检测股份有限公司IACUC动物实验伦理委员会批准，批准号：20210604。实验过程遵循了国际兽医学编辑协会《关于动物伦理与福利的作者指南共识》和本地及国家法规。
1.3.2 实验器材和设备舒泰(法国维克有限公司)，速眠新(敦化市圣达动物药品有限公司，20210301)，三目生物显微镜(上海光学，XK-20210222-0004)，苦味酸天狼星红染色剂(phygene，20210902)，离心机(湖南湘仪，17400021040617)，游标卡尺(得力，2102200232)，全自动生化分析仪(迈瑞，BAA-12000208)，脱蜡剂(珠海贝索生物技术有限公司，C210501)，恒温摊片烤片仪(湖北泰维科技实业股份有限公司，42100401048)，轮转式切片机(徕卡显微系统有限公司)，组织脱水机(湖北泰维科技实业股份有限公司，42200101003)，染色机(湖北泰维科技实业股份有限公司，42200901002)。
1.4 方法
1.4.1 动物分组按照分层随机抽样方法将16只3月龄新西兰大白兔平均分为4组，即假超声波组和低、中、高强度超声波组，每组4 只，雌雄各半。

1.4.2 兔腹部瘢痕造模分别使用0.1 mL/kg舒泰和0.1 mL/kg速眠新等麻醉药物对兔进行肌内注射麻醉，然后将兔固定于手术台上，在兔腹部左右侧纵行各做3个1 cm×1 cm的创伤切口，切口间距为1 cm，要注意完整切除皮肤，直至皮肤渗血为止，而后为受创家兔做止血、防感染处理；每只兔术后单笼饲养，观察瘢痕形成状况及瘢痕颜色的变化并记录日期。

1.4.3 干预方法造模3周后，各组兔腹部脱毛后采用超声波治疗仪(日本伊藤US-751型)干预瘢痕组织，除强度外采用同一参数(移动法，连续波，3 MHz，10 min/次，每天1次，连续7 d为一个疗程，共2个疗程，每疗程间隔2 d)治疗[14]，分别对各组兔腹部皮肤瘢痕进行假超声波干预(仅移动声头，不开启强度开关干预)、低强度超声波(0.3 W/cm2)、中强度超声波(0.5 W/cm2)和高强度超声波(0.8 W/cm2)治疗[15-16]。
1.5 主要观察指标
1.5.1 瘢痕长度、厚度在每组兔干预前及干预结束后，基于大体观察，由两人用手指指腹对瘢痕走行进行触诊，确定瘢痕两端凸起的最远位置，用卡尺对准瘢痕两端测量瘢痕长度，每人每处瘢痕长度连续测量3次，结果取其平均值。同样两人平视兔子腹部，用卡尺对准瘢痕皮肤表面一点和瘢痕最高点水平位置，两点间距离为瘢痕厚度，每人每处瘢痕厚度连续测量3次，结果取其平均值。
1.5.2 干预后瘢痕组织形态学观察在干预结束后按照实验室规定对家兔进行处理[17]。使用0.1 mL/kg的舒泰和0.1 mL/kg的速眠新等麻醉药物对家兔进行肌内注射麻醉后处死，对腹部皮肤瘢痕进行完全切除。
1.5.3 Ⅰ、Ⅲ型胶原面密度检测苦味酸天狼星红染色切片，在200倍偏振光显微镜下对切片的瘢痕中央，瘢痕周围边缘的平整处随机抽取3个视野进行计数，采用计算机图像分析系统分别进行检测。
Ⅰ型胶原面密度(%)=(红色区域面积+黄色区域面积)/总面积×100%[18]；Ⅲ型胶原面密度(%)=绿色区域面积/总面积×100%[18]。
1.5.4 血清Ⅲ型前胶原氨基端肽(N-terminal peptide of type Ⅲ procollagen，PⅢNP)检测干预前、第1疗程后以及第2疗程后，从兔腹部抽取静脉血3 mL，静置15 min血液凝固后，3 000 r/min离心10 min，取上层血清，-80 ℃冰冻保存至检
测。最后采用ELISA法对实验标本统一进行检测：准备试剂、加样、温育、配液、洗涤、加酶、温育、洗涤、显色、终止、测定[19-21]。
1.6 统计学分析采用SPSS 25.0统计软件进行数据处理。计量资料以x±s表示，多组间比较采用ANOVA方法分析，进一步对比采用假定方差LSD法进行多重比较，P < 0.05为差异有显著性意义。文章统计学方法由广州医科大学附属第五医院医务科公共卫生专业硕士庄海山审核。

讨论

瘢痕是组织受到各种创伤后(如烧伤、手术等)机体修复过程的必然结果，当此过程出现纤维细胞过度增殖、胶原等细胞外基质过度沉积，随即会形成病理性瘢痕，包括皮肤瘢痕和瘢痕疙瘩[22-23]。皮肤瘢痕病理特征包括纤维细胞过度增殖、毛细血管增生以及细胞外基质过度沉积。形成过程可分为3个连续又交叉的病理阶段：伤后1-3 d的炎症阶段；4-21 d组织形成的增殖阶段；3周至2年的重塑阶段[24]。瘢痕形成过程与遗传、种族、感染及皮肤张力、年龄、内分泌、胶原代谢异常、细胞因子、细胞外基质成分等有密切关系。皮肤瘢痕形成早期会产生触痛、瘙痒、充血等症状，尤其是瘢痕存在于关节或重要器官位置时，往往会导致关节活动受限、肌肉痉挛、肌肉压迫等，对患者的日常生活和身心健康呈严重负面趋势[25]。
LI-TSANG等[26]报道中国人群中术后瘢痕的患病率高达74.7%，尽管临床上有多种具有一定疗效的瘢痕治疗方案，但因皮肤瘢痕的发病率、复发率高及治疗周期长等特点，加上目前缺乏有效治疗瘢痕的选择，因此临床上皮肤瘢痕的治疗仍是迫切解决的问题。如今随着二胎甚至三胎政策的开放，剖宫产后再次妊娠的女性数量大幅增加[27]。虽然剖宫产分娩方式具有缓解女性分娩痛苦及降低妊娠合并症等诸多优点[28]，然而作为一种有创分娩方式，缝合切口后子宫肌层纤维组织愈合过程中会形成皮肤瘢痕，若子宫皮肤瘢痕愈合不良，再次妊娠时极易导致子宫破裂出现大出血，严重危及患者生命安全[29]。现今临床上常用的治疗皮肤瘢痕的方法有压力疗法治疗、中医药治疗、硅凝胶疗法、激光治疗、类固醇皮质激素治疗、放射治疗、干扰素治疗、手术治疗等。谭志等[30]发现，针对瘢痕组织的治疗因人而异，治疗方法也存在差异，效果也完全不同。因此，针对皮肤瘢痕探索一种安全有效、合理规范的治疗方法具有重要的临床意义。
超声波具有良好的软化瘢痕作用，通过压力差和速度差产生机械作用，引起细胞组织发生容积和运动的变化，从而引起较强的细胞质运动，即产生“细胞按摩”的作用。故超声波可促进生物体局部的血液、淋巴循环，加强新陈代谢，使坚硬的结缔组织延长、变软；且超声波技术被认为具有创伤小、恢复快、瘢痕治疗风险低的优点，在进行物理治疗时能够给予患者最大的安全感。因此，临床上常采用超声波疗法来治疗皮肤瘢痕，但不同强度的超声波治疗皮肤瘢痕的治疗效果对比的相关研究尚不明确。石海飞等[31]报道兔与人有较高同源性，其皮肤与人的皮肤也有较多的相似性，因此通过分析不同强度超声波治疗兔腹部皮肤瘢痕的疗效，能够为临床上腹部皮肤瘢痕治疗的超声波强度选择提供参考借鉴。
此次研究根据瘢痕形成分期，认为在增生阶段和重塑早中期进行干预，能取得更理想的效果，因此在瘢痕造模术后3周开始应用超声波干预，连续干预2周。研究结果显示，与假超声组相比，超声波治疗对兔腹部皮肤瘢痕Ⅰ/Ⅲ型胶原占比及其比值、血清PⅢNP表达均有较为明显的疗效，说明假超声干预对皮肤瘢痕治疗效果较差，尽管有数据显示假超声干预在瘢痕长度、厚度方面具有一定的疗效，但作者推测可能是声头下压移动起到类似于瘢痕局部按摩作用，同时根据NEDELEC等[32]报道，与假超声干预作用相似的按摩治疗对于皮肤瘢痕的疗效仅限于早期，结合此次疗效指标发现假超声干预较难作用到瘢痕组织的微观层面，治疗效果有限。因此，并不推荐在皮肤瘢痕治疗时给予假超声波干预，而使用低、中、高强度超声波治疗皮肤瘢痕，更有利于促进皮肤瘢痕的成熟软化，减轻皮肤瘢痕带给机体的不适感。
通过对不同强度超声波治疗组各项观察指标的比较，作者发现低强度超声波干预皮肤瘢痕的疗效相对更优，主要表现在低强度组的皮肤瘢痕长度和厚度的改善效果更好、Ⅰ/Ⅲ型胶原比值更低以及血清PⅢNP的变化更快等方面。CONSTANS等[33]研究发现，低强度超声波在应用时产生的热效应几乎可以忽略不计，因此作者认为低强度超声波治疗皮肤瘢痕，其机制主要是低强度超声波通过发挥其机械作用，使瘢痕组织胶原纤维束延长、分散、重新排列，促使坚硬、致密的瘢痕组织延伸、变软，且能松解粘连组织，使瘢痕组织新陈代谢、胶原酶活性增强，促进瘢痕组织分解。中、高强度组的Ⅰ、Ⅲ型胶原密度表达低于低强度组，但其皮肤瘢痕的长度与厚度与低强度组相比较差，作者推测原因在于中、高强度超声波治疗时除机械作用外，还存在一定的热效应，其温热作用虽然有增强瘢痕组织局部血液循环、改善组织营养和再生能力等功能，但同时其不均匀加热的特性也容易使胶原蛋白变性，使成纤维细胞生长更为密集，具有更明显的收缩趋势[34]，从而影响中、高强度超声波治疗对皮肤瘢痕的长度、厚度的改善。同时相较于中、高强度超声波，低强度超声波借助其非热效应对皮肤瘢痕发挥治疗作用，避免了灼伤的可能，在临床应用时更加安全。
许庆友等[35]研究显示，Ⅰ型胶原具有很强的张力，其含量大小决定着组织的僵硬程度；Ⅲ型胶原比Ⅰ型胶原更富有延展性，因此Ⅰ/Ⅲ型胶原比值变化可反映皮肤瘢痕组织顺应性的改变。此次研究结果显示低强度超声波组Ⅰ/Ⅲ型胶原比值显著低于高强度超声波组，说明低强度超声波组皮肤瘢痕组织较高强度超声波组的顺应性更强，低强度超声波组Ⅰ/Ⅲ型胶原比值低于中强度超声波组但无统计学差异，可能需要更多的样本量来进一步研究证实。
血清PⅢNP表达可以作为皮肤瘢痕不同增生时期和增生程度较为敏感、客观的标志物。血清中PⅢNP的浓度变化随着瘢痕增生过程演进，在瘢痕增生期经历着由低浓度水平到高浓度水平，直至瘢痕成熟期时再由高浓度水平到低浓度水平的变化过程[36]。通过干预前、第1疗程后、第2疗程后血清PⅢNP浓度变化的观察，发现低强度组血清PⅢNP浓度的变化会更加显著，表现在第1疗程结束后低强度组的血清PⅢNP的浓度显著升高；在经过第2疗程干预后，血清PⅢNP的浓度出现下降趋势，但统计学结果尚未表现出显著差异，低强度超声波治疗皮肤瘢痕至其瘢痕成熟期的具体时间节点仍需进一步研究发现。
此次研究结果显示，假超声波干预对于皮肤瘢痕疗效欠佳，低、中、高强度超声波对于皮肤瘢痕均有一定的疗效，但低强度超声波干预皮肤瘢痕的疗效相对更优，主要体现在：①在进行治疗时，操作人员发现当使用低强度超声波对兔进行干预时，兔的依从性会更强，表明干预对兔腹部皮肤刺激较小；反之，中、高强度超声波干预时，兔的应激反应表现得较为强烈，基于兔对于疼痛的本能应激反应，这提示在使用超声波治疗存在意识障碍、感知障碍的患者时，低强度超声波治疗对于患者的依从性、安全性会更强，也更易被接受。②低强度超声波通过发挥其机械作用，使瘢痕组织胶原纤维束延长、分散，使Ⅰ、Ⅲ型胶原重新排列，促使坚硬、致密的瘢痕组织延伸、变软，增强皮肤瘢痕的组织顺应性，对促进皮肤瘢痕的成熟更有效。而中、高强度超声波治疗时会伴随着热效应，易使胶原蛋白变性，在一定程度上能够降低Ⅰ、Ⅲ型胶原密度，防止胶原过度沉积，因此能够通过减少细胞外基质起到改善皮肤瘢痕的作用[37]，但增生期皮肤瘢痕组织稳定性较差，变性后的胶原蛋白易使成纤维细胞生长更为密集，对于皮肤瘢痕组织顺应性及瘢痕形态的改善效果较差[38]，可以通过对成熟期皮肤瘢痕的中、高强度超声波干预来进一步明确。
基于此次实验结果，可以认为在皮肤瘢痕处于瘢痕增生阶段时，应用低强度超声波干预皮肤瘢痕能在瘢痕长度、厚度、瘢痕组织顺应性等方面取得更好的疗效。低强度超声波治疗皮肤瘢痕，其作用机制可能是通过机械作用影响皮肤瘢痕组织内Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维束的排布，优化皮肤瘢痕组织的顺应性来实现的，具体机制仍需进一步研究发现。
此次研究的不足之处在于，尚未深入进行相关指标的mRNA和蛋白表达检测，且不同兔自身对瘢痕的修复能力存在差异，需要更多的样本量来控制实验误差。此次研究瘢痕样本均属于兔腹部瘢痕增生期皮肤瘢痕，针对不同时期瘢痕的超声波强度选择、兔腹部行超声波治疗的安全性等方面，在将来可以通过进一步研究来提供实验证明。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

不同强度超声波治疗兔腹部皮肤瘢痕

Different intensities of ultrasound for abdominal skin scar in rabbits

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表（结果） 6

参考文献

相关文章 15

引言

材料方法

讨论

文章快阅

延伸阅读

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	朱虹, 林子恒, 何柔烨, 潘锦滨, 刘小川, 何晓玲, 张静莹. 壳聚糖胶原海绵的抗菌止血性能[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(16): 2525-2533.
[2]	张译心, 罗倩, 梁瀚文, 陈建林, 赵楠, 何斌. 注射用聚左旋乳酸微球体内可促胶原再生[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(34): 5448-5453.
[3]	李孔梅, 罗诒财, 李昊. 抑制miR-203-3p表达对糖尿病小鼠牙种植体周围骨形成的影响[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(32): 5102-5106.
[4]	胡秋羽, 杨龙, 杨勇, 宋沈超. 聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯/Ⅰ型胶原取向纤维促进前交叉韧带断裂后腱-骨愈合[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(27): 4314-4319.
[5]	廖军, 徐普. 纳米淡水珍珠粉对成骨相关基因表达的影响[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(27): 4325-4329.
[6]	胡鹏宇, 余志平, 贾广侯, 丛志超, 丛海波. 骨转化标志物评价富血小板血浆辅助治疗胫骨骨折手术后的不愈合[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(27): 4367-4373.
[7]	余雪, 李小峰, 舒克钢, 吴立蔚, 王勇麟, 吕定康, 周安远, 梁朝鑫, 杨渊. 高压氧促进骨形成加速骨折愈合[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(26): 4136-4140.
[8]	孟露露, 刘浩, 刘涵, 张军, 李瑞欣, 高丽兰. 基于低温3D打印丝素蛋白/Ⅰ型胶原/羟基磷灰石支架的力学性能[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(22): 3550-3555.
[9]	王全震, 肖颖锋, 万圣祥, 张建, 周波, 孟繁斌, 于龙彪, 于斐. 结缔组织生长因子对肌腱细胞Ⅰ、Ⅲ型胶原分泌的影响[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(17): 2673-2677.
[10]	李志, 华永永, 张剑权, 符真. 低强度脉冲式超声波上调细胞周期蛋白 D1表达促进骨髓间充质干细胞增殖[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(13): 2006-2011.
[11]	张辉, 王少华, 王茜, 王辉, 甘洪全, 崔逸爽, 李琪佳, 王志强. RGD多肽修饰多孔钽可激活MG63细胞整合素/黏着斑激酶信号通路[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(16): 2535-2540.
[12]	陈强, 卓鸿武, 夏天, 叶哲伟. 不同质量浓度异烟肼对体外培养乳鼠成骨细胞的毒性作用[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(8): 1162-1167.
[13]	伍琦, 廖瑛, 孙光华, 周桂娟, 廖源, 刘静, 钟培瑞, 成果, 邓程远, 王甜甜. 依降钙素干预膝骨关节炎模型大鼠软骨下骨的变化[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(5): 709-715.
[14]	赵鑫, 石新, 陈贝, 曹焱鹏, 陈耀武, 刘小仁, 何雨生, 何丽云, 李熙莹, 刘俊. 负压封闭引流技术对大鼠急性创面愈合过程中Ⅰ/Ⅲ型胶原比例变化的影响[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(32): 5122-5127.
[15]	严才平, 陈路, 邓长弓, 陈骞, 蒋科, 易源缘, 李毓灵. β-蜕皮甾酮促进小鼠前成骨细胞体外增殖及诱导成骨分化[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(29): 4605-4612.