劉英琦 曹莫 任志鑫


[摘要]目的:探討微等離子體與點(diǎn)陣Er:YAG激光(2940nm)對(duì)兔耳增生性瘢痕的治療效果。方法:同種屬雌性新西蘭大耳白兔6只,于每只兔耳腹側(cè)面中段制作增生性瘢痕模型。28d后,將造模成功的瘢痕塊隨機(jī)分為3組,分別行微等離子體、點(diǎn)陣激光治療和空白對(duì)照,治療后27d取材,進(jìn)行HE、Masson和天狼猩紅染色,觀察各組瘢痕組織中成纖維細(xì)胞數(shù)目、膠原分布特征及Ⅰ、Ⅲ型膠原纖維的構(gòu)成比。結(jié)果:兩個(gè)治療組瘢痕組織變軟變平且彈性增加,成纖維細(xì)胞數(shù)均較對(duì)照組減少,以Plasma組更為明顯;膠原纖維的形態(tài)及排列向正常皮膚中的形態(tài)及排列轉(zhuǎn)變,Ⅲ型膠原纖維的比例均增加,兩治療組間無(wú)顯著差異。結(jié)論:微等離子體與點(diǎn)陣Er:YAG激光(2940nm)治療兔耳增生性瘢痕均有效,且在抑制瘢痕組織內(nèi)成纖維細(xì)胞增生方面,微等離子體具有更明顯的優(yōu)勢(shì)。
[關(guān)鍵詞]激光;瘢痕;成纖維細(xì)胞;膠原;兔;微等離子體
[中圖分類(lèi)號(hào)]R619+.6 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]1008-6455(2017)03-0066-04
成纖維細(xì)胞的過(guò)度增殖和細(xì)胞外基質(zhì)的過(guò)度沉積是增生性瘢痕的病理學(xué)基礎(chǔ)。干預(yù)成纖維細(xì)胞的生物學(xué)活動(dòng),改變細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分:Ⅰ、Ⅲ型膠原的排列形態(tài),可治療增生性瘢痕。點(diǎn)陣Er:YAG激光(2 940nm)目前己在治療凹陷性瘢痕方面取得了良好療效。微等離子體射頻技術(shù)也已成功用于細(xì)小皺紋、妊娠及凹陷性瘢痕的治療,且已證實(shí)二者在刺激膠原蛋白再生及改善膠原纖維排列方面療效突出。因此,我們采用微等離子與點(diǎn)陣Er:YAG激光治療兔耳增生性瘢痕,通過(guò)觀察各組兔耳增生性瘢痕的病理組織切片中成纖維細(xì)胞數(shù)目、膠原纖維排布特征,以及Ⅰ、Ⅲ型膠原構(gòu)成比例的變化來(lái)探討其對(duì)增生性瘢痕的治療是否有效,并比較二者的療效。
1資料和方法
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和設(shè)備:同種屬新西蘭大白兔6只,雌性,體重(2.5±0.20)kg,采購(gòu)于河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,許可證號(hào):SCXK(冀)2008-2-001。實(shí)驗(yàn)設(shè)備:①Plasma微等離子射頻儀(Alma Lasers,Israel);②點(diǎn)陣Er:WAG激光(2 940hm):(Asclepion MCL30 Dermablate,German);③偏光顯微鏡,(Olympus,Japan);④實(shí)驗(yàn)試劑:天狼猩紅(Sigma,America)。
1.2動(dòng)物模型制作:參照李薈元等動(dòng)物增生性瘢痕模型的制作方法,速眠新、氯胺酮以1:1的比例混合后按0.2ml/kg肌注,全麻。于每只兔耳腹側(cè)面中段,用圓形環(huán)鉆沿長(zhǎng)軸避開(kāi)血管,各做4個(gè)直徑為8mm的圓形全層皮膚缺損創(chuàng)面,并刮除軟骨膜,共形成48個(gè)圓形創(chuàng)面(圖1)。創(chuàng)面1周左右上皮化后,去除痂皮,造模術(shù)后28d左右達(dá)到增生高峰,瘢痕塊顏色發(fā)紅、質(zhì)硬、明顯突起于周?chē)つw,但未超出原術(shù)野范圍(圖2a-a,2b-b)。隨機(jī)切取部分瘢痕組織,HE染色可見(jiàn)過(guò)度增殖的成纖維細(xì)胞、微血管、膠原纖維,認(rèn)為造模成功。
1.3實(shí)驗(yàn)過(guò)程:造模術(shù)后28d,共形成增生性瘢痕42處,隨機(jī)分為3組:①Plasma治療組:無(wú)套管治療頭,0.6ms,80w,1遍;②點(diǎn)陣Er:WAG激光(2 940hm)治療組:微孔點(diǎn)陣模式,光斑13mm×13mm,分9層打孔,能量密度162J-/em2。③空白對(duì)照組:不做治療。治療后創(chuàng)面表面外涂紅霉素眼膏,繼續(xù)分籠避光飼養(yǎng),未見(jiàn)水皰、紫癜及血皰等,恢復(fù)過(guò)程中未見(jiàn)感染。
1.4觀察和測(cè)量:造模術(shù)后55d,觀察并記錄各組兔耳創(chuàng)面愈合、瘢痕增生情況及經(jīng)治療后瘢痕顏色、質(zhì)地、厚度變化。麻醉成功后,11號(hào)尖刀切取兔耳增生性瘢痕組織對(duì)應(yīng)的全層兔耳,即刻放入中性福爾馬林緩沖固定液中,并分組標(biāo)記。4℃固定2周后,以全層兔耳為斷面,縱向截取瘢痕標(biāo)本,梯度脫水,二甲苯透明,石蠟包埋,切片。①HE染色:在400倍普通光學(xué)顯微鏡下觀察兔耳增生性瘢痕組織的特征性結(jié)構(gòu);每張兔耳瘢痕組織切片中央及兩側(cè)各隨機(jī)選取2個(gè)不重疊視野,分別記錄鏡下目測(cè)到的成纖維細(xì)胞數(shù)目;②Masson染色:400倍普通光學(xué)顯微鏡下觀察兔耳增生性瘢痕組織中膠原纖維形狀,密度以及排列走向情況;③天狼猩紅染色:將空白切片置于1%飽和苦味酸天狼星紅溶液染色1h,流水沖洗5min。蘇木精復(fù)染2min,常規(guī)分化返藍(lán),流水沖洗,常規(guī)脫水,透明,封片。在400倍偏振光顯微鏡下觀察,Ⅰ型膠原纖維為粗大明亮且不均勻的紅色或黃色纖維,顯示很強(qiáng)的雙折光性,排列密集無(wú)序;Ⅲ型膠原纖維為纖細(xì)的綠色纖維,顯示弱的雙折光性,呈疏網(wǎng)狀分布于Ⅰ型膠原纖維周?chē)瑪z片,麥克奧迪數(shù)碼醫(yī)學(xué)圖像分析:以綠色纖維代表Ⅲ型膠原纖維,分析出圖像中綠色纖維的陽(yáng)性總面積;以黃色和紅色纖維代Ⅰ型膠原纖維,分析出圖像中紅色黃色纖維的陽(yáng)性總面積。將Ⅲ型膠原纖維的陽(yáng)性總面積除以Ⅰ型膠原纖維的陽(yáng)性總面積,計(jì)算出Ⅲ型膠原纖維比例。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:統(tǒng)計(jì)各實(shí)驗(yàn)組兔耳增生性瘢痕組織中不同視野下單位面積內(nèi)成纖維細(xì)胞數(shù)目,Ⅲ型膠原所占比例,數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。應(yīng)用SPSS13.0軟件進(jìn)行完全隨機(jī)分組的方差分析,以P<0.05作為判斷差異顯著性的標(biāo)準(zhǔn)。
2結(jié)果
2.1大體觀察:對(duì)照組:瘢痕組織色紅、質(zhì)硬,突起于皮膚表面,但未超出原手術(shù)范圍;Plasma治療組:治療后即刻可見(jiàn)瘢痕組織表面均勻分布的焦黃色點(diǎn)狀微孔、少量點(diǎn)狀滲血及淡黃色滲液。創(chuàng)面自行結(jié)痂,10d左右完全脫落。取材前可觀察到瘢痕顏色變淺、質(zhì)地更接近周?chē)Fつw(圖2a、2b)。點(diǎn)陣Er-YAG激光治療組:治療后即刻可見(jiàn)均勻分布的白色至微黃的針尖狀氣化孔,無(wú)明顯滲出。痂皮較薄,一周左右自行脫落。至取材前可見(jiàn)瘢痕組織體積縮小,顏色較對(duì)照組變淡,質(zhì)地平軟,彈性增加(圖2b-a)。
2.2病理染色結(jié)果
2.2.1 HE染色:對(duì)照組:成纖維細(xì)胞大量增生且排列無(wú)序,微血管增生明顯(圖3a),成纖維細(xì)胞數(shù)(77.14±9.304)個(gè)/視野;Plasma治療組:成纖維細(xì)胞增生受抑,數(shù)目減少(圖3b),(59.12±10.344)個(gè)/視野;點(diǎn)陣激光治療組:成纖維數(shù)目變少,排列有序(圖3c),(66.00±7.943)個(gè)/視野。經(jīng)統(tǒng)計(jì),3組標(biāo)本鏡下單位面積成纖維細(xì)胞數(shù)目有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=48.324,P=0.000<0.01);SNK法多重比較結(jié)果顯示,三組標(biāo)本中任意兩組之間總體均數(shù)差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),微等離子組較點(diǎn)陣激光組成纖維細(xì)胞數(shù)減少更為明顯。
2.2.2 Masson染色結(jié)果:對(duì)照組膠原纖維大量增生,形狀粗大且排布紊亂,可見(jiàn)旋渦結(jié)構(gòu)(圖4a)。兩治療組膠原纖維變細(xì)長(zhǎng)且較對(duì)照組排列疏散并趨于一致(圖4b、4c)。
2 2.3偏光顯微鏡觀察與圖象分析:對(duì)照組瘢痕組織中,膠原纖維分布密集且無(wú)序,黃色粗大的Ⅰ型膠原纖維呈叢束狀分布,排列無(wú)序,粗細(xì)不均,約占整個(gè)視野的59.2%,呈細(xì)絲狀綠色的Ⅲ型膠原纖維呈網(wǎng)疏狀分布于Ⅰ型膠原周?chē)s占(40.8±4.13)%(圖5a);微等離子組:膠原纖維排列較對(duì)照組有序,且方向趨于一致,Ⅲ型膠原比例增加,約占(45.9±3.07)%(圖5b)。點(diǎn)陣激光組,膠原纖維分布疏散,排布漸規(guī)則,Ⅲ型膠原比例較對(duì)照組亦明顯增加,約占(44.4±3.06)%(圖5c)。不同處理組的兔耳增生性瘢痕組織中Ⅲ型膠原所占比例有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(F=5.745,P=0.008);SNK法多重比較結(jié)果顯示,除了微等離子組與點(diǎn)陣激光組之間總體均數(shù)差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外,其余任兩組總體均數(shù)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),可認(rèn)為微等離子與點(diǎn)陣激光均能使兔耳瘢痕組織中Ⅲ型膠原比例增加,但二者無(wú)明顯區(qū)別。
3討論
增生性瘢痕形成的實(shí)質(zhì)是成纖維細(xì)胞的過(guò)度增殖,膠原蛋白的過(guò)度合成大大超過(guò)其分解代謝的速度,導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)的過(guò)度沉積。作為細(xì)胞外間質(zhì)的主要成分,Ⅰ、Ⅲ型膠原起著最為重要的支撐作用。Ⅰ型膠原是早期創(chuàng)面瘢痕愈合的基礎(chǔ),占據(jù)著整個(gè)瘢痕組織,抗張力性很強(qiáng),決定了組織僵硬度。Ⅲ型膠原是正常皮膚組織中網(wǎng)狀纖維的主要組成成分,較前者伸展性和柔軟度好,決定組織的彈性。
瘢痕增生的早期即可觀察到組織內(nèi)膠原含量、比例及結(jié)構(gòu)的改變,臨床針對(duì)膠原的治療可明顯改善瘢痕質(zhì)地,因此通過(guò)干預(yù)膠原增生及排布情況來(lái)控制瘢痕增生的方法是科學(xué)可行的。
近年來(lái)激光醫(yī)學(xué)及射頻技術(shù)以其安全性高、創(chuàng)傷小的優(yōu)勢(shì)成為治療病理性瘢痕的新技術(shù)。本實(shí)驗(yàn)將微等離子體與點(diǎn)陣Er:YAG激光(2940nm)可影響組織膠原的發(fā)生與發(fā)展這一特性運(yùn)用于增生性瘢痕的早期干預(yù),即在早期就開(kāi)始誘導(dǎo)其膠原的含量及形態(tài)向正常組織轉(zhuǎn)化,以進(jìn)一步改善預(yù)后,探討療效是否確切并進(jìn)行對(duì)比,為臨床射頻技術(shù)和點(diǎn)陣激光治療增生性瘢痕提供理論依據(jù)。
微等離子是一項(xiàng)臨床治療瘢痕的新技術(shù),它對(duì)成熟凹陷性瘢痕的療效已得到肯定,其單極射頻治療頭在即將接觸皮膚時(shí)利用射頻能量將空氣中氮?dú)夥肿樱杆俳怆x成高能量的第四態(tài)物質(zhì)發(fā)射出來(lái),即等離子體,引起表皮至真皮淺層的點(diǎn)狀微剝并形成陣列樣排列的“熱修正區(qū)”,促使膠原新生及重排,以填平皮膚表面的細(xì)紋及凹陷。微等離子作用于皮膚后不會(huì)引起表皮的完全氣化,而是形成點(diǎn)狀痂皮,直到皮膚組織完全修復(fù)才脫落,減少了創(chuàng)面感染、色素沉著的發(fā)生率。陸雯麗等發(fā)現(xiàn)經(jīng)微等離子治療后患處水腫程度較輕,結(jié)痂時(shí)間及紅斑期較短,大大減少患者的停工時(shí)間,大量臨床實(shí)驗(yàn)均證明了微等離子體射頻技術(shù)對(duì)各類(lèi)原因?qū)е碌鸟:鄣挠行裕侵委燅:鄣囊豁?xiàng)安全且療效理想的技術(shù)。
點(diǎn)陣激光首先在治療萎縮性瘢痕方面取得了良好的療效,其原理為點(diǎn)陣式光熱作用:組織中水分子吸收能量后,產(chǎn)生矩陣狀排列的微熱損傷區(qū),使周?chē)M織發(fā)生創(chuàng)傷愈合反應(yīng)來(lái)刺激真皮膠原再生、重構(gòu),使治療區(qū)瘢痕更接近正常組織。點(diǎn)陣激光能精準(zhǔn)地汽化所到層次以上的皮膚,凝固層較薄,皮膚更快修復(fù),術(shù)中痛感較微針等其他治療方法輕微,術(shù)后炎癥反應(yīng)輕、色素沉著發(fā)生率低,故更能被大眾所接受。但目前尚缺少治療增生性瘢痕方面的詳細(xì)報(bào)道。
本實(shí)驗(yàn)證實(shí),這兩種治療方法與對(duì)照組比較,均能提高兔耳增生性瘢痕中Ⅲ型膠原比例,改善膠原排列,并抑制成纖維細(xì)胞增生。兩種治療方法對(duì)比,微等離子治療后的兔耳增生性瘢痕內(nèi)成纖維細(xì)胞數(shù)減少較點(diǎn)陣組更為明顯,在提高Ⅲ型膠原比例方面兩治療組無(wú)明顯區(qū)別,這一結(jié)果為臨床Plasma治療增生性瘢痕提供了基礎(chǔ)理論證據(jù)。