點(diǎn)陣CO2激光輔助的增生性瘢痕的皮膚再生修復(fù)

譚 軍

（湖南省人民醫(yī)院、湖南師范大學(xué)附屬第一醫(yī)院整形&激光美容科，湖南 長(zhǎng)沙，410002）

1 概述

創(chuàng)傷和燒傷瘢痕是整形外科、燒傷外科、美容外科臨床常見(jiàn)的疾病。瘢痕常給患者造成容貌毀損、關(guān)節(jié)功能受限和嚴(yán)重的心理障礙。近十幾年來(lái)，激光等光療技術(shù)成為瘢痕治療的非手術(shù)熱門技術(shù)，并逐步為患者和瘢痕治療醫(yī)生所接受。盡管激光和光療技術(shù)在痤瘡瘢痕、扁平瘢痕、淺表合并色素異常瘢痕和瘢痕早期的干預(yù)治療方面取得優(yōu)良的臨床療效，但增生性瘢痕的治療仍然面臨極大的挑戰(zhàn)。

增生性瘢痕（hypertrophic scar，HS）的形成多由損傷累及真皮深層引起，如深I(lǐng)I度以上的燒傷、切割傷、皮膚嚴(yán)重感染等。臨床上防治瘢痕的方法很多,手術(shù)切除、皮膚移植、皮瓣轉(zhuǎn)移、皮膚軟組織擴(kuò)張、皮質(zhì)激素注射、壓迫療法、冷凍治療和放射治療等,這些方法對(duì)瘢痕的防治均有不同程度的效果。

自從Castro于1983年首次提出激光可能是治療增生性瘢痕（HS）和瘢痕疙瘩（Keloids,K）的有效方法以來(lái)，激光技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。我們知道任何技術(shù)的進(jìn)步都源于基礎(chǔ)理論的發(fā)展。1917年愛(ài)因斯坦描述了激光的基本公式和理論概念，1964年第一臺(tái)激光器成功問(wèn)世。1983年Anderson R.R和Parrish J.A提出了“選擇性光熱分解作用理論”[1]，真正奠定了激光在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)，推動(dòng)了現(xiàn)代激光技術(shù)的迅猛發(fā)展。20世紀(jì)90年代初，CO2激光器已發(fā)展并使用了可控制激光的作用時(shí)間短于皮膚的熱弛豫時(shí)間（2ms）的超脈沖技術(shù)，顯著提高了激光磨削除皺術(shù)的療效和安全性。但對(duì)瘢痕的治療仍受到限制，主要是并發(fā)癥嚴(yán)重，治療風(fēng)險(xiǎn)極大。1994年Alster首次報(bào)道采用閃光燈-泵浦脈沖染料激光治療紅色增生性瘢痕（Red Hypertrophic Scar,RHS）治療有效率達(dá)57%-83%，2004年Manstein提出“點(diǎn)陣光熱分解理論”[2]，這一概念的引入使得點(diǎn)陣激光很好地融合了創(chuàng)傷性和非創(chuàng)傷性治療的安全性和有效性，使得激光治療增生性瘢痕成為可能。

在激光基礎(chǔ)理論和激光技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，醫(yī)學(xué)科研工作者們嘗試使用各種激光儀器治療增生性瘢痕。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，可調(diào)脈寬Nd:YAG激光、閃光燈-泵浦脈沖染料激光、長(zhǎng)脈寬Nd:YAG激光、高功率He-Ne激光、銅蒸氣激光、鉺點(diǎn)陣激光、鉺-玻璃激光、超脈沖點(diǎn)陣CO2激光以及其他光療方法如強(qiáng)脈沖光、射頻、光動(dòng)力、淺層X(jué)射線、超聲波、離子束等。

醫(yī)生們嘗試用各種辦法治療增生性瘢痕，現(xiàn)在都2021年了，為什么至今沒(méi)有一種治療方法被全球認(rèn)可？

2 瘢痕是如何被修復(fù)的?

目前，有十余種激光、強(qiáng)光和其他光療設(shè)備用于瘢痕的治療。它們大多數(shù)的作用機(jī)制就是采用有限的、可控的熱損傷作用于瘢痕組織。不同波長(zhǎng)的激光，它們的靶組織不同，產(chǎn)生的修復(fù)效果也不一樣。所以，根據(jù)治療目的來(lái)選擇合適的激光、光療設(shè)備，采用適當(dāng)?shù)闹委熌Ｊ胶驮O(shè)置合理的治療參數(shù)，是非常有必要的。

傳統(tǒng)的激光修復(fù)瘢痕理論認(rèn)為：激光的光熱分解作用使瘢痕內(nèi)膠原重塑導(dǎo)致了瘢痕的改善，稱之為“膠原重塑”理論。這一理論存在一些缺陷。首先，組織創(chuàng)傷愈合需經(jīng)歷“炎癥-增生-重塑”三個(gè)階段，用某一階段代表整個(gè)愈合過(guò)程顯然是不妥當(dāng)?shù)?；其次，用“膠原重塑”理論也無(wú)法解釋激光治療后瘢痕整體的改善，如瘢痕色澤、質(zhì)地、血管的改善，因?yàn)槠つw是復(fù)合組織，構(gòu)成皮膚的細(xì)胞類型已知的有25種之多，與瘢痕修復(fù)密切相關(guān)的組織細(xì)胞是成纖維細(xì)胞、膠原纖維、炎癥細(xì)胞及因子、表皮干細(xì)胞、真皮干細(xì)胞及間充質(zhì)干細(xì)胞、皮膚附件如皮脂腺、汗腺和毛囊等。如果僅僅聚焦于膠原，而忽視激光誘導(dǎo)的皮膚細(xì)胞整體的再生修復(fù)顯然是片面的。鑒于這種狀況，譚軍于2014年提出了“皮膚原位再生修復(fù)理論”[3]，認(rèn)為超脈沖點(diǎn)陣CO2激光在瘢痕修復(fù)中扮演了造成組織損傷，啟動(dòng)瘢痕殘存干細(xì)胞和再生潛能組織的分化、增殖，原位再生新的皮膚。

皮膚受損后，表皮角質(zhì)細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞，這三類細(xì)胞在皮膚創(chuàng)傷愈合過(guò)程中扮演了重要的角色，而獲得良好修復(fù)的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)就是瘢痕內(nèi)殘存具有再生能力的細(xì)胞和組織。皮膚再生修復(fù)包括表皮、真皮和皮膚附件、血管、神經(jīng)、肌肉等的再生修復(fù)。

在基礎(chǔ)研究中，我們采用兔耳瘢痕模型和人體瘢痕病理檢查，選擇公認(rèn)的表皮干細(xì)胞特異標(biāo)記物CK19、P63對(duì)兔耳瘢痕進(jìn)行標(biāo)記，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在瘢痕內(nèi)有CK19和P63表達(dá)，也可以清晰地看到瘢痕的基底膜和基底細(xì)胞，且CK19、P63染色細(xì)胞分布在基底層和棘細(xì)胞層（圖1,圖2）[4,5]。這個(gè)結(jié)果提示：瘢痕內(nèi)存在再生修復(fù)的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。點(diǎn)陣CO2激光可引起成纖維細(xì)胞的凋亡和I/Ⅲ型膠原比率趨于正常比率[6,7]。我們采用點(diǎn)陣CO2激光Active FX手具（參數(shù)：125mj，40Hz，5%，1pass）治療后按時(shí)間節(jié)點(diǎn)切取瘢痕組織給予病理組織學(xué)檢查，從組織切片中可以看到，24h后CK19、P63蛋白開(kāi)始出現(xiàn)增加，且呈片狀散在分布于表皮基底層，至7天達(dá)高峰，至14天開(kāi)始下降。這個(gè)研究表明，點(diǎn)陣激光Active FX治療模式采用光熱損傷的方式刺激了表皮干細(xì)胞啟動(dòng)了修復(fù)程序，表皮干細(xì)胞自激光治療后第4天開(kāi)始增殖，至第7天達(dá)到峰值，直到第14天開(kāi)始下降,同時(shí)我們觀察到,在第14天，表皮的皮釘及真皮乳頭的重現(xiàn)（圖3）[8]，說(shuō)明表皮及表皮-真皮聯(lián)合(dermal-epidermis junction,DEJ)功能的重建。該研究提示：1、激光治療后表皮干細(xì)胞啟動(dòng)時(shí)間與創(chuàng)傷傷口愈合的時(shí)間大約一致，但表皮干細(xì)胞增殖的持續(xù)時(shí)間較創(chuàng)傷傷口愈合中表皮細(xì)胞增殖的時(shí)間長(zhǎng)約7天；2、激光治療后二周是再生修復(fù)的關(guān)鍵時(shí)期[4]。

圖1 1a.兔耳瘢痕（HE染色x100）；1b.表皮干細(xì)胞特異標(biāo)記物CK19表達(dá)（免疫組化染色x100）；1c.P63表達(dá)（免疫組化染色x100）

圖2 2a.人體瘢痕(HE染色x40)；2b.表皮干細(xì)胞特異標(biāo)記物CK19表達(dá)（免疫組化染色x200）2c.P63表達(dá)（免疫組化染色x200）

圖3 兔耳瘢痕Active FX治療后表皮細(xì)胞組織學(xué)改變的觀察(免疫組化*200)

其次，激光打孔技術(shù)讓傷口愈合方式由平面變成3D模式，這樣有利于增生性瘢痕的治療，因?yàn)轳：壑饕恰罢嫫印钡睦w維化改變，因此，激光對(duì)瘢痕組織的穿透深度具有非常重要的作用。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)：對(duì)這種布滿激光孔洞的創(chuàng)面護(hù)理需要液態(tài)的藥物才能有效地排除孔洞內(nèi)的壞死物和幫助傷口愈合(圖4）。

在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)點(diǎn)陣CO2激光顯著改善了瘢痕內(nèi)膠原的排列，促進(jìn)成纖維細(xì)胞的凋亡。同時(shí)，我們觀察到點(diǎn)陣激光治療組與對(duì)照組(未治療組）比較，兔耳增生性瘢痕中的MMP-1的活性顯著增加，而MMP-1是細(xì)胞外基質(zhì)中降解膠原的關(guān)鍵酶類化合物。點(diǎn)陣CO2激光可分解包繞膠原的硫酸軟骨素，這樣有助于膠原酶對(duì)沉積膠原的降解[6-9]（圖5-7）。

圖5 點(diǎn)陣CO2激光Deep FX治療兔耳瘢痕真皮的組織學(xué)變化(HEx100）

圖6 點(diǎn)陣CO2激光SCAAR FX治療兔耳瘢痕真皮的組織學(xué)變化(HEx100）

圖7 對(duì)照組(未治療組）兔耳瘢痕真皮的組織學(xué)變化（HEx100）

我們知道，瘢痕治療的難點(diǎn)在于瘢痕纖維化組織的逆轉(zhuǎn)，即如何讓纖維化的真皮轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷傻木W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的正常皮膚真皮。結(jié)合基礎(chǔ)研究的發(fā)現(xiàn)，我們認(rèn)為：點(diǎn)陣CO2激光可以增加成纖維細(xì)胞的凋亡，促進(jìn)沉積膠原的降解，使得致密的瘢痕“真皮”變得疏松，膠原纖維排列更加有序；這樣就為組織再生修復(fù)騰出空間，實(shí)現(xiàn)了組織修復(fù)的第一步，下一步則是組織再生和恢復(fù)皮膚細(xì)胞的正常功能。

3 濕潤(rùn)生理環(huán)境和組織的再生修復(fù)

點(diǎn)陣CO2激光采用熱損傷的方式治療瘢痕，這樣的話，應(yīng)該特別注意創(chuàng)面的護(hù)理。自從Winter于1962年提出“濕性傷口愈合”的概念，20世紀(jì)的“創(chuàng)面愈合”研究的結(jié)論就是：“濕潤(rùn)愈合環(huán)境將有利于生長(zhǎng)因子的釋放，刺激細(xì)胞的增殖，增強(qiáng)細(xì)胞因子受體與細(xì)胞因子的結(jié)合，并且增加傷口表皮細(xì)胞的遷移速度”。濕性愈合環(huán)境包括創(chuàng)面溫度、濕度、pH值、血供、創(chuàng)面微生物總數(shù)等，但在如何實(shí)現(xiàn)濕性傷口護(hù)理方面存在學(xué)術(shù)爭(zhēng)論。

在我們的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究中，采用點(diǎn)陣激光Deep FX治療的瘢痕，分為激光組和濕潤(rùn)護(hù)理組，激光組創(chuàng)面采用絡(luò)合碘消毒創(chuàng)面后涂抹四環(huán)素軟膏，濕潤(rùn)組則使用美寶濕潤(rùn)燒傷膏護(hù)理激光創(chuàng)面，我們觀察到兩種不同的創(chuàng)面護(hù)理方法可以影響瘢痕的組織學(xué)變化。這一研究證實(shí)了采用點(diǎn)陣CO2激光治療，瘢痕內(nèi)殘存的具有再生能力的組織和細(xì)胞在濕潤(rùn)創(chuàng)面環(huán)境中可以原位再生形成更接近正常皮膚組織學(xué)結(jié)構(gòu)的“新的皮膚”，在我們以前發(fā)表的數(shù)篇論文中也揭示了MEBO的很多細(xì)節(jié)[3-5,10]（圖8-10）。

圖8 點(diǎn)陣激光Deep FX治療后，創(chuàng)面采用絡(luò)合碘消毒，并外用四環(huán)素抗生素軟膏

圖10 普通／濕潤(rùn)創(chuàng)面護(hù)理對(duì)瘢痕激光治療后組織學(xué)變化的影響（P63免疫組化x200）,（10a-d）P63免疫組化染色顯示點(diǎn)陣激光Deep FX35mJ治療即刻、術(shù)后第4天、術(shù)后第7天、術(shù)后2周瘢痕皮膚組織的修復(fù)過(guò)程，10d顯示創(chuàng)傷愈合的結(jié)果。（10e-h）P63免疫組化染色顯示點(diǎn)陣激光35mj治療即刻、術(shù)后4天、術(shù)后7天、術(shù)后2周瘢痕皮膚組織的修復(fù)過(guò)程，10h顯示瘢痕皮膚呈現(xiàn)再生修復(fù)的結(jié)果，可見(jiàn)真皮與表皮結(jié)構(gòu)清晰可見(jiàn)和真皮乳頭的重建。

其次，在治療增生性瘢痕時(shí)，我們通常會(huì)采用“點(diǎn)陣CO2激光聯(lián)合MEBO濕潤(rùn)創(chuàng)面護(hù)理”[11]，一次治療后就可以觀察到瘢痕淺中層膠原排列的顯著改善和皮膚附件的再生，但是，在瘢痕的深層仍然可以觀察到瘢痕膠原纖維4。我們的實(shí)驗(yàn)研究和臨床研究表明：濕潤(rùn)的傷口愈合環(huán)境將有利于組織的再生與修復(fù)[3-5,8,10,19]（圖11）。

圖11 人體增生性瘢痕點(diǎn)陣激光＋濕性治療后組織學(xué)改變（HE＊100）

目前，我們尚不清楚激光-組織穿透深度與瘢痕治療效果的關(guān)系，因?yàn)樵谂R床上，我們觀察到一些增生非常嚴(yán)重的瘢痕患者，采用點(diǎn)陣CO2激光治療同樣獲得了優(yōu)良的療效（圖12，圖13）。

圖12 面部燒傷后增生性瘢痕

圖13 手背創(chuàng)傷后增生性瘢痕

4 增生性瘢痕治療技術(shù)的改進(jìn)

根據(jù)“選擇性光熱分解原理”，激光治療瘢痕時(shí)，瘢痕的修復(fù)主要包括表皮的色素細(xì)胞，真皮的成纖維細(xì)胞和膠原纖維以及瘢痕內(nèi)的血管內(nèi)皮細(xì)胞，這三類細(xì)胞和組織是激光治療瘢痕的主要效應(yīng)細(xì)胞。

如圖14所示，我們可以選擇不同的激光治療方案并根據(jù)瘢痕的顏色、厚度來(lái)調(diào)整治療方法。增生性瘢痕的期望值就是瘢痕平復(fù)、柔軟，以及色澤接近周圍正常皮膚。增生性瘢痕可以分為三期，即紅斑期、紅色增生期和成熟穩(wěn)定期。每期的治療策略都是不同的，在這三期中，紅色增生期的治療難度是最大的，因?yàn)轳：蹆?nèi)的血管再生能力很強(qiáng)的緣故?；A(chǔ)研究和臨床研究發(fā)現(xiàn)：聯(lián)合脈沖染料激光和點(diǎn)陣CO2激光治療紅色增生性瘢痕的療效優(yōu)于過(guò)去單用一種激光治療的效果。兩種激光在同一次治療時(shí)使用，我們稱之為“復(fù)合激光技術(shù)”[12-14]。

圖14 激光作用于瘢痕皮膚的主要效應(yīng)細(xì)胞和組織

在臨床上，如圖15所示，我們根據(jù)瘢痕的顏色和厚度選擇激光類型和設(shè)定激光治療參數(shù)；我們也可以根據(jù)需要選擇輔助治療方法，如類固醇皮質(zhì)激素注射或者導(dǎo)入[12]。

圖15 紅色瘢痕的分期和光電、藥物干預(yù)治療

激光治療瘢痕需要從組織再生的角度去看待，并且，為了獲得最佳的臨床療效、治療的安全性以及患者滿意度，我們需要理解激光創(chuàng)面愈合的原理。從我們的基礎(chǔ)研究和臨床研究發(fā)現(xiàn)：點(diǎn)陣CO2激光創(chuàng)面的愈合過(guò)程是有別于創(chuàng)傷傷口愈合過(guò)程的，如創(chuàng)傷傷口愈合過(guò)程包括出血-凝血、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞增生(纖維增生）、組織重塑和纖維化愈合等階段，損及真皮層的傷口愈合時(shí)間2-3周，為了盡早修補(bǔ)皮膚缺損，臨床醫(yī)生往往采取控制炎癥、防止感染和促進(jìn)創(chuàng)面愈合的治療策略。其組織學(xué)變化是皮膚到瘢痕的過(guò)程。點(diǎn)陣CO2激光創(chuàng)面愈合過(guò)程包括充血水腫（輕）、炎癥反應(yīng)（輕）、纖維降解和表皮細(xì)胞增生、組織再生并形成更健康的皮膚。損及表皮的激光創(chuàng)面的愈合時(shí)間3-5天，熱損傷達(dá)真皮層的愈合時(shí)間為7-12天，為了保證激光治療創(chuàng)面的再生修復(fù)，臨床醫(yī)生多采取減少殘余熱損傷、減輕水腫、保持創(chuàng)面濕潤(rùn)和促進(jìn)瘢痕組織再生修復(fù)的治療策略。其組織學(xué)變化是瘢痕到更健康的“新”皮膚的過(guò)程（圖16）。

圖16 創(chuàng)傷傷口愈合過(guò)程與剝脫性點(diǎn)陣激光創(chuàng)面愈合過(guò)程的差異

總之，基礎(chǔ)理論發(fā)現(xiàn)的最終結(jié)局是應(yīng)用于實(shí)踐,就醫(yī)學(xué)研究來(lái)講是應(yīng)用于創(chuàng)建重大臨床治療新技術(shù),最終造福于患者;光電技術(shù)和濕潤(rùn)皮膚再生療法聯(lián)合應(yīng)用于創(chuàng)面和瘢痕的修復(fù),創(chuàng)建了重大臨床治療新技術(shù),把不可能變成可能,實(shí)現(xiàn)了皮膚組織的原位再生修復(fù)。大量的臨床經(jīng)驗(yàn)證實(shí)：點(diǎn)陣CO2激光可以改善增生性瘢痕的質(zhì)地、厚度和色澤，促進(jìn)瘢痕的成熟與穩(wěn)定，并減少手術(shù)修復(fù)的概率，同時(shí)，激光治療也可緩解瘢痕的瘙癢、疼痛等伴隨癥狀，達(dá)到美容和功能改善的效果[12-20]。典型案例見(jiàn)圖17-22。

圖17 紅斑期瘢痕：男，10月，燒傷后1個(gè)月，IPL治療

圖18 紅斑期瘢痕：男，1歲，燒傷后20天，點(diǎn)陣Deep FX+PDL治療

圖19 紅色增生期瘢痕：女，22歲，燒傷后2個(gè)月，點(diǎn)陣激光Deep FX+PDL+DDT治療

圖20 紅色增生期瘢痕：女，7歲，燒傷后2個(gè)月，點(diǎn)陣激光Deep FX+PDL+DDT治療

圖21 成熟穩(wěn)定期瘢痕：女，4歲，燒傷后2年，點(diǎn)陣激光Deep FX+Active FX治療