精細化創面管理關鍵技術的研究與應用

夏照帆 肖仕初 朱世輝 唐洪泰 紀世召 羅鵬飛 鄭勇軍 王光毅 陳鄭禮 馬 兵

1 立項背景

燒傷、創傷是平時和戰時極常見的一種損傷，是導致青壯年死亡的首位原因，其發病率和疾病負擔位居各類疾病之首。在上海等發達地區，生活意外、工業事故、恐怖襲擊等突發災難性事件的發生風險更高，其中火災、交通事故的發生率遠高于全國平均水平，因此對燒創傷的救治面臨著更大的挑戰。

創面管理是燒傷和創傷救治的根本，也是決定救治成功與否的關鍵。良好的創面管理不但可縮短創面裸露時間，加速組織愈合，改善愈合質量，降低畸形殘疾的發生率，還可顯著降低創面感染的風險，減輕燒傷或創傷后應激障礙，減少重要臟器并發癥等致死性事件的發生，從而全面提高危重燒傷和創傷傷員的救治成功率及其生存質量。因此，創面管理已成為醫學領域重點關注的難點和熱點，被WHO列為急重癥和外科領域工作清單的首項任務，同時也被納入我國中長期科技發展支持的重點對象。

目前創面修復存在的主要問題是修復技術本身創傷大、損傷多而重，易造成醫源性損傷；換藥等操作導致的疼痛反應和心理應激常常被忽視；片面追求愈合速度和愈合率。這種粗放型創面管理的具體表現包括以下幾點。①依賴醫師主觀粗略判斷燒傷、創傷的面積和深度，缺乏科學的客觀性數據。創面清創易造成正常組織損傷。② 大面積創面換藥的“切膚之痛”等強烈應激常對患者造成嚴重的“二次打擊”和心理創傷。③ 常規皮片移植技術的存活率不穩定、擴展比例有限，嚴重影響創面的愈合速度和愈合質量。④缺乏高效的修復材料和修復技術誘導創面局部再生，內源性修復水平低下。⑤ 大面積深度創面的修復仍面臨“無米之炊”的困境，“拆東墻補西墻”式的傳統模式常造成“新傷代替舊傷”。因此，如何建立精細化的創面管理新策略、新技術，精準、微創化修復創面，對降低致畸致殘率、挽救傷員生命具有重要意義。

2 項目創新點

本項目在精細化創面管理的關鍵環節上實現了多點突破，顯著減少了創面修復過程中的次生損傷，提高成批（危重）燒傷和創傷的救治能力和救治質量。具體內容包括精準評估與微創手術、無痛換藥、重建組織再生微環境、優化微型皮移植技術和微型組織工程皮膚5個方面。

2.1 精準評估與微創手術 其意義在于提高愈合質量，減少醫源性損傷。本科室與理工科專家合作，研制出國內首個創面三維精準診斷系統，國際醫學專家評價“這是一種客觀性強、精準度高的創面診斷系統，優于常規的九分法和手掌法，具有顯著的臨床價值”。本科室成功實施了國內首例“水刀”清創手術，克服了傳統切痂或削痂技術“難以把控深度”的問題。

2.2 無痛換藥 可減輕疼痛造成的應激，避免患者產生心理損傷后遺癥。率先建立自控式氧化亞氮（N2O）吸入鎮痛、虛擬現實緩解焦慮、程序化藥物鎮痛等個體化方案，牽頭開展多中心臨床隨機對照研究，顯著減輕由創面換藥導致的切膚之痛，降低嚴重燒傷后的創傷后應激障礙發生率。

2.3 重建組織再生微環境 可誘導局部再生，顯著提高創面自愈能力。本科室構建了連接黏附分子A（JAM-A）高表達的間充質干細胞，其能夠增強干細胞局部歸巢和分泌生長因子的能力；構建了基質細胞衍生因子-1α（SDF-1α）高表達成纖維細胞-微粒羊膜復合體，是一種可以局部應用的智能化干細胞捕獲技術；構建了氧自由基敏感的趨化因子緩釋納米粒，是一種全身應用的智能化干細胞捕獲技術；構建了“創可貼”式細胞膜片，臨床觀察顯示其能夠顯著促進難愈創面上皮化、縮短創面愈合天數。

2.4 優化微型皮移植技術 可顯著提高大面積深度創面皮片移植的存活率，減少由瘢痕導致的畸形殘疾。本科室發明了定向漂浮微粒皮移植技術，使微粒皮有效著床率由83%提高至95%；證明了在混合微型皮移植模式下，異體真皮層可被受體接納，使異體皮由暫時性覆蓋物轉變為永久性植入材料；建立了微型皮移植聯合負壓封閉引流技術，解決了創面局部引流差、易感染和需反復換藥等難題。

2.5 微型組織工程皮膚 創新性提出“微型組織工程皮膚”的概念和原理，研制出微型組織工程皮膚，為創面修復提供高生物學活性的皮源，為避免傳統的“拆東墻補西墻”植皮模式提供新思路。首次研發了兼具局部免疫炎性反應調控和真皮重建功能的組織工程化羊膜微粒，進一步模擬niche微環境同步完成種子細胞快速擴增與“微型皮膚”的體外構建，具有節省操作時間、細胞活性高和擴增比例大等優點，可修復全層皮膚缺損的創面，為促進器官型皮膚替代物向臨床轉化應用提供了新策略。

3 具體成果

本項目先后發表論文56篇，他引527次，被科學引文索引（SCI）收錄25篇。獲專利授權14項，其中發明專利授權9項。主編專著5部，其中兩部被分別指定為全國燒傷專科培訓教材和軍事醫學本科教材。主辦全國和國際學術交流28次，主題報告23次。本項目組牽頭成立了中國人體修復技術和材料創新聯盟，獲2017年中國產學研合作促進會“軍民融合獎”。通過各種形式向全國32個省市160余家醫院推廣新技術和新理念。多次承擔國家和上海市突發成批燒傷和創傷事件應急救援任務，新技術和新理念已在300余次突發災難性事件燒傷和創傷救治中發揮積極的作用。《科技成果鑒定》評價本項目的創新成果“對提高嚴重燒傷和創傷的整體救治水平具有重要意義”。

4 完成團隊簡介

長海醫院燒傷科/燒創傷中心是國際知名、國內一流的燒創傷外科中心，是中國燒傷外科的發源地和專業技術骨干培訓基地之一，是國際燒傷學會執行委員單位、國家重點學科、國家211工程重點建設學科、國家臨床重點專科、國家組織工程研究與開發基地、國家首批碩士/博士學位授權點和臨床博士后流動站。同時也是上海市“重中之重”醫學重點學科、上海市醫學領先專業重點學科、上海市燒傷外科臨床質量控制中心、上海市燒傷急救中心、全軍燒傷研究所、全軍燒傷休克與器官損傷防治重點實驗室、長海-威克（美國）燒創傷中心。學科名列中國最佳專科排行榜（復旦版）和中國醫院科技影響力專科榜全國第2名。學科帶頭人夏照帆教授是中國工程院院士，是教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授（燒傷外科專業首位），國家杰出青年基金獲得者（燒傷外科專業首位），第十三屆全國政協委員。其所帶領的團隊是國家教育部創新團隊（圖1），擔任國家級學會副主任委員以上共14人次，學術期刊主編、副主編共12人次，入選國家、省部級/軍隊人才計劃19人次；團隊累計獲國家科技部支撐計劃專項、國家衛生健康委員會科研專項、國家自然科學基金重大國際合作項目和重點項目、軍隊后勤科研重大專項等科研基金69項，累計獲得國家科技進步獎8項，其中一等獎2項、二等獎4項，省部級和軍隊科技獎勵一、二等獎15項。

圖1 上海長海醫院燒傷科團隊

5 獲得國家資助項目和專利

5.1 國家資助項目（課題）和編號 國家科技支撐計劃（2009BAI87B00）、國家自然科學基金國際合作基金（81120108015）、上海市“重中之重”重點學科建設項目。

5.2 國家專利 自動捕獲內皮祖細胞促進血管化的皮膚替代物及其構建方法（ZL201010271002.6），模擬表皮干細胞生長niche微環境的羊膜微載體及其皮膚替代物（ZL201110448123.6），含基底膜的組織工程皮膚替代物及其構建方法（ZL201010271010.0），負載羊膜固有干細胞的凍存活性羊膜微粒及其條件培養基與應用（ZL201510435208.0），一種快速即時分離人皮膚表皮細胞、黑色素細胞和成纖維細胞的裝置及方法（ZL201410475101.4），一次性便攜式負壓創面治療系統（ZL201310314870.1），用于戰創傷的便攜式負壓封閉引流裝置（201418002798.4），適于戰時燒、創傷的創面植皮的皮片制備裝置（201418004118.2），適于戰時燒、創傷的創面植皮的切皮裝置（201418004117.8），可重復利用的清創水刀刀頭系統（ZL201620095685.7），新型微粒及快速制皮器械（ZL201620251077.0），一種壓力可視型創面滲液管理敷料（ZL201620139210.3），一種上肢撐開器（ZL 201520033777.8），一次性便攜式負壓傷口治療套裝（ZL201320445571.7）。