新型軍用便攜式抗菌負壓引流系統對爆炸傷創面愈合的影響

蘇東瑋，劉 鋒，毛發江，方國恩

0 引 言

隨著全球作戰形勢的變化，在現代戰爭中，爆炸武器的使用比例愈發升高，爆炸傷在戰傷中的占比也呈現上升趨勢[1]。資料顯示，波黑戰爭中，由地雷、炸彈、炮彈等爆炸性武器引發的爆炸傷，占全部傷員的87%；伊拉克和阿富汗戰爭中，78%的傷員合并爆炸傷[2]。除現代戰爭外，恐怖襲擊事件也是導致爆炸傷的重要原因之一，據報道，2003-2006年恐怖襲擊事件數量增加了4倍，而爆炸相關創傷上升了8倍[3]。因此，促進爆炸傷創面愈合，不僅僅是現代戰爭中醫療救治機構正在面臨的重大問題，也是應對當前世界安全局勢改變的關鍵環節。海軍軍醫大學第一附屬醫院(上海長海醫院)于2014年起引入便攜式負壓引流系統，在降低乳腺癌改良根治術患者術后并發癥發生風險、縮短住院時間方面發揮了積極作用，但多年臨床實踐也顯現出該裝置存在穿刺部位出血、感染等弊端。基于傳統便攜式負壓引流裝置的弊端，借助3D打印技術，我院設計了一種新型軍用便攜式抗菌負壓引流系統(專利號：CN203494042U)，現采取動物實驗研究，就其對爆炸傷創面愈合的影響進行了分析，旨在為該系統的優化及研發提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及建模選取15只健康小型白家豬，體重15～20 kg，雌雄不拘，均由海軍軍醫大學動物實驗中心提供(動物許可證號：SCXK(滬)2016-0017)。參照《實驗動物管理條例》，動物實驗室氣溫、濕度分別控制在22～25 ℃、40%～50%范圍內，適應性飼養1周后建立爆炸傷創面感染模型：使用Φ12型電雷管(西安213研究所提供)距家豬雙側臀部皮膚約1.0 cm處引爆，造成30個爆炸創面。2組創面傷后2 d均不予治療，以引發創面感染。

1.2 方法使用隨機數字表法，將家豬創面隨機分為對照組和實驗組，同一只家豬左右側臀部需分在不同組別。傷后第3天起對照組給予常規負壓引流，實驗組使用新型軍用便攜式抗菌負壓引流系統引流。新型引流系統負壓引流管上端留置體內，下端連接接頭；負壓接頭上端連接引流管，下端為螺紋接頭，通過螺紋接口與引流管相通；連接體上段為硬膠結構，內部中空螺紋結構，與下端螺紋接頭相連，連接體下段為軟膠結構，用于擠壓處理引流物，然后分解為兩個獨立的引流管，連接負壓瓶，可實現單獨拔管、單獨計量。引流管內有納米涂層，能夠預防感染發生。見圖1。

圖1 新型軍用便攜式引流系統3D模型圖

1.3 評價指標分別于治療前和治療1 d、治療3 d、治療5 d、治療7 d時進行創面細菌計數、創面深度及引流液炎性因子檢測。創面細菌計數：嚴格無菌操作下切取創面周圍肌肉組織，稱取質量、眼科剪剪碎、玻璃勻漿器磨碎組織，進行細菌培養計數[4]，將待檢標本加入99倍無菌等滲鹽水，勻漿后將原液按10倍比稀釋，每份稀釋液取1 μL分別接種于血瓊脂平板，37 ℃培養箱內孵育，20 h后行細菌菌落計數，確定創緣組織的細菌數量。細菌計數：每克組織內細菌數=菌落數×稀釋倍數×103。創面深度測量：使用1 mL空針吸取等滲鹽水，注滿創腔，根據文獻[5]的相關公式計算創面平均深度。引流液炎性因子包括腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor α，TNF-α)、白細胞介素-1(Interleukin-1，IL-1)及IL-6，使用ELISA法進行檢測。此外，記錄2組創面愈合時間，并進行組間比較。

2 結 果

2.1 建模結果15只家豬的30個創面均建模成功，傷后第2天創面惡臭，可見白色混濁黏稠膿性分泌物，模型動物平均創面面積為(7.36±1.25)cm2。

2.2 創面細菌計數變化實驗組治療1、3、5、7 d時創面細菌計數均較治療前下降且低于對照組同時期水平(P<0.05);對照組治療3、5、7 d時創面細菌計數較治療前下降，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 入組創面細菌計數變化比較

2.3 創面平均深度變化實驗組治療后創面深度較治療前下降，對照組治療1、3、5 d時創面深度較治療前升高，治療7 d時創面深度較治療前下降(P<0.05)；治療7 d時，實驗組治療后創面平均深度低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 入組創面平均深度變化比較

2.4 引流液炎性因子變化實驗組治療3、5、7 d時引流液TNF-α均較治療1 d時升高，IL-1、IL-6均較治療1 d時下降，差異有統計學意義(P<0.05)。與對照組比較，實驗組治療3、5、7 d時引流液TNF-α、IL-1、IL-6等差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 入組引流液TNF-α、IL-1、IL-6變化比較

2.5 創面愈合時間實驗組創面愈合時間[(24.69±1.82)d]少于對照組[(32.36±2.45)d]，差異有統計學意義(P<0.05)。

3 討 論

軟組織爆炸創面的治療是整形外科與戰地醫院醫師所面臨的重要問題，研究顯示，爆炸傷員感染率高達45.5%，傷口異物多、污染嚴重、初級救治不規范是導致傷員創面感染的主要因素[6]。20世紀90年代起，負壓封閉引流技術在四肢軟組織創面感染中得到了廣泛的應用，其治療效果確切、操作簡便、減少換藥次數等優勢已得到廣泛認可，在戰創傷爆炸創面的初級救治環節得到了廣泛的應用[7-8]。

然而，傳統負壓封閉引流技術也存在一定弊端，主要體現在穿刺部位出血風險高、無法滿足多處引流區域排液要求、無法單獨拔管、難以單獨計量等[9]。為解決這一弊端，我院研制了新型軍用便攜式抗菌負壓引流系統，解決的技術難點包括：①負壓形成，但目前臨床常用的負壓引流瓶需借助外界負壓，本系統運用膨脹球原理，設計了自身配置負壓且負壓可調節的負壓引流系統，解決了負壓形成的問題；②引流管側孔制作，傳統的引流側孔多為引流管周圍圈孔，引流管堵塞風險較高[10-11]。本系統運用樹脂材料、生產橫向側孔，并設計中央間隔圓盤式樣的外科引流管，對于預防引流管堵塞亦有著積極意義。

為印證該系統對爆炸傷創面愈合的影響，此次研究選取15只家豬建立了動物模型，其依據為：家豬在解剖學、生理學、皮膚結構等方面較其他哺乳動物更為接近人類，創面愈合過程中的病理生理變化與人類相仿[12]。本研究2組創面細菌計數比較結果顯示，新型軍用便攜式抗菌負壓引流系統迅速且有效地減少了創面細菌計數，其優勢主要得益于更理想的密閉環境、更高效的引流系統、更有效的負壓控制，同時，納米涂層的應用，被認為有助于提高爆炸傷創面的髓氧化物活性，對于激活體內抗菌系統、促進創面愈合有著積極作用[13-14]。本研究實驗組治療后創面深度持續下降，印證了上述結論。

創面引流液被認為是創面環境的“窗戶”，其生化特性不僅能夠評估創面狀態，也是獲取創面信息的無創方法[15]。本研究就2組治療后引流液炎性因子水平變化進行了比較，結果顯示，對照組引流液炎性因子水平未見明顯變化，而實驗組引流液TNF-α逐漸升高，IL-1、IL-6持續下降，說明抗菌負壓引流系統可有效調節創面炎性因子水平：TNF-α持續高表達有助于抑制角質形成細胞、成纖維細胞等細胞生長因子的增殖和遷移；IL-1、IL-6的下降意味著炎性細胞聚集受到明顯抑制，急性期蛋白合成減少，機體炎癥和組織損傷得到控制[16-17]。得益于上述優勢，實驗組創面愈合時間較對照組大幅縮短，進一步印證了新型軍用便攜式抗菌負壓引流系統在促進爆炸傷創面愈合中的積極價值。

除促進爆炸傷創面愈合外，該引流系統還具有以下優勢：①采用角錐形穿刺器，穿刺成功率高、操作方便，降低穿刺部位創傷出血風險；②采用多腔負壓引流裝置，實現單個負壓裝置配套多個引流瓶的需求；③壓力指示表能夠實現負壓瓶壓力定量控制，便于操作及引流量記錄；④引流管內增加納米涂層，降低引流管堵塞發生率、感染發生率。上述優勢不僅解決了現存引流系統的弊端，也為軍隊戰創傷救治能力與衛勤保障能力的提高奠定了堅實的基礎，與此同時，該負壓引流系統安全、有效、便捷、精確的優勢，亦滿足民用臨床需要，有著良好的社會效益及應用前景。

綜上所述，新型軍用便攜式抗菌負壓引流系統能夠有效減少創面細菌數量、降低創面深度、調節創面炎性因子水平，促進爆炸傷創面愈合，值得進一步優化與推廣。