膨体聚四氟乙烯植入后感染与毛囊的相关性研究

李 东 白珊珊 袁 捷 吴捷能 侯 瑞 俞哲元 徐 梁 韦 敏

膨体聚四氟乙烯植入后感染与毛囊的相关性研究

李 东 白珊珊 袁 捷 吴捷能 侯 瑞 俞哲元 徐 梁 韦 敏

目的观察膨体聚四氟乙烯（e-PTFE）植入后感染与毛囊的关系，探讨植入感染的可能原因。方法将40只SD大鼠随机分成实验组（n=20）和对照组（n=20）。大鼠背部左右两侧，实验组分离皮下层（A组）及真皮下层（B组），分别植入假体；对照组左、右两侧（C组、D组）仅分离相应层次。于术后1、3、4周取材，大体及组织学观察样本局部情况，ELISA检测相关炎症因子的变化，并进行统计学分析。结果B组可见较明显的皮肤红肿、局部渗出，并且随时间延长而加重，最后出现皮肤坏死，其余各组均无上述现象。组织学及ELASA结果提示，B组炎症细胞及炎症因子均较A组严重，且严重程度随时间延长而增加。C、D两组均无上述变化。相关差异具有统计学意义。结论膨体聚四氟乙烯在大鼠真皮下层与毛囊根部接触，是引起植入后易发生感染的重要诱因之一。

膨体聚四氟乙烯毛囊隆鼻感染

隆鼻术是目前最常见的美容手术之一。由于解剖结构上的差异，蒙古人种的鼻整形以植入充填材料为主[1]。膨体聚四氟乙烯（Expanded polyterafluoroethylene，e-PTFE）是目前常用的假体材料[2-4]。1971年，e-PTFE首先被用于人造血管[5]；1983年，Neel[6]首次将其用于颜面整形。e-PTFE有良好的组织相容性，很少发生排斥反应[7]，植入后偶见轻度异物反应，但感染较少[9]；无过敏、致癌、致畸等问题[4，9]。该材料还具有较强的抗张性，长时间植入后，也可以完整取出[10]。e-PTFE隆鼻后，外鼻形态自然、逼真。

尽管e-PTFE有上述优点，但在临床应用过程中还是会出现各种并发症，诸如脱出、移动、感染等，其中感染是较为严重的并发症。文献报道e-PTFE植入后感染率为0%～10.7%[10-14]。e-PTFE隆颏术与隆鼻术同为Ⅱ类切口，但前者感染率仅为0.62%[15]。同种材料植入不同部位，术后感染率为何会有差异呢？我们推测这可能与局部的解剖结构有关，隆鼻术中植入体可能和鼻毛毛囊接触较紧密。而鼻腔作为上呼吸道的第一门户，其内存在多种细菌[16]。毛囊位于真皮乳头层内，金黄色葡萄球菌或表皮葡萄球菌侵入后，不仅可在毛囊口及毛囊深部形成脓肿，而且毛囊炎还可以导致假体植入区域的感染[17]。

因此我们提出假设：隆鼻术中e-PTFE与毛囊根部接触可能是导致隆鼻术后感染的关键诱因。我们设计本实验，并观察毛囊与假体接触后是否会导致术后感染。

1 材料与方法

1.1 实验动物及材料

SD大鼠40只，6周龄，雄性，体质量（200±15）g（本院实验动物中心），所有实验操作严格遵守动物实验伦理标准进行。膨体聚四氟乙烯（e-PTFE，上海索康医用材料有限公司），0.5 cm×0.5 cm×0.2 cm，共40块。

1.2 实验方法

将40只SD大鼠随机分成实验组（n=20）和对照组（n=20）。实验组大鼠背部左右两侧，分离皮下层（A组）及真皮下层（B组），分别植入假体；对照组左、右两侧（C组、D组）仅分离相应层次，不植入假体（图1）。

图1 分组示意图Fig.1Grouping schematic diagram

大鼠麻醉、备皮后，在背部左侧旁正中线作切口，分离至深筋膜与浅筋膜之间，植入假体并固定，逐层关闭创面。同样，实验组右侧分离至真皮下层并暴露毛囊根部，植入假体并固定。对照组仅行层次分离后即关闭创面。

1.3 取材及检测

分别于术后第1、3、4周取材，取材前观察局部皮肤有无坏死或感染等情况。取材应包含表皮、真皮、真皮下组织与假体。取出假体及周围包被组织，固定、包埋后行组织学检测。同时取假体周围组织，制作匀浆，行ELISA检测。

1.4 统计方法

以SPSS软件行统计学分析，采用配对t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 大体观

实验组SD大鼠均生存良好。A组术区创面恢复良好、无皮肤红肿坏死，假体固定无移动，无外露，皮下组织包覆假体完全，无脱落，假体与组织间结合牢固，结合处创面新鲜且红润，假体与肌层组织附着牢固，肉芽组织覆盖完全。B组术区切口早期可见轻度红肿，无明显皮肤坏死；术后2周时，2只出现皮肤坏死，假体部分外露，其余大鼠皮肤出现不同程度的红肿及渗出，假体与皮肤附着不佳，甚至无附着，假体与深层组织附着良好，可见肉芽组织覆盖；术后4周，共有5只大鼠出现皮肤坏死现象。对照组SD大鼠均生存良好，C组及D组术区创面恢复良好，无切口红肿，无渗出，无坏死（图2）。

图2 术后不同时间创面大体观Fig.2Gross view of the operation area at different time point

2.2 组织学观察

A组大鼠背部左侧，膨体植入皮下层，术后1周可见较多的淋巴细胞及巨噬细胞浸润，术后2到4周可见淋巴细胞及巨噬细胞减少。提示假体植入皮下层后，局部出现一过性的炎症反应，且炎症反应随时间延长而趋于稳定。

B组大鼠背部右侧，膨体植入真皮下层，术后1周时即可见较多的淋巴细胞及巨噬细胞浸润，术后2到4周淋巴细胞及巨噬细胞渐增多。提示位于真皮下层的假体与毛囊根部接触时，其炎症反应随时间延长而渐明显，这与大体观察的结果一致。C、D两组均无明显炎症细胞浸润，不同时间点之间也未见明显差异（图3）。

图3 术后不同时间组织学观察Fig.3 Histological observation after the operation at different time point

2.3 炎症细胞计数分析

随机取5个视野，膨体与组织各半，Image proplus软件计算炎症细胞平均数量。结果：A组假体表面炎症细胞一过性增加，术后4周开始减少；B组假体与毛囊根部接触面的炎症细胞数目不断增加，术后3、4周炎症细胞数均高于其他各组（P＜0.05）。C、D两组术后2周局部炎症细胞一过性增加，术后第3周开始减少，相互之间无明显差异（P＞0.05）（图4）。

图4 术区不同时间炎症细胞数量Fig.4Quantity of infiltrated cells in the operation area at different time point

图5 各种炎症因子的变化趋势Fig.5Change trend of each inflammatory factor

2.4 ELISA检测

IL-1b、IL-6及TNF-α是介导渗出性炎性病变的重要细胞因子。我们通过检测术后不同时间点这些因子的含量来反应局部炎症反应情况。

A组炎症因子含量维持在一个相对稳定的水平，而B组炎症因子含量随时间延长而升高，术后早期升高幅度较小，第3、4周升高幅度较大，说明术后3、4周时局部炎症反应较强烈，左右两侧的炎症因子差异明显（P＜0.05）（图5）。

3 讨论

蒙古人种鼻梁低平，鼻尖圆润，鼻翼相对肥大。受西方文化的影响，往往追求更有立体感的鼻外形。目前，假体隆鼻已成为亚洲国家广泛开展的美容手术之一。常见的隆鼻假体包括硅胶、自体肋软骨、Medpor和e-PTFE等。

不同的隆鼻材料各有其优缺点。固体硅胶是理化性质相对较稳定的一种有机高分子材料，不易被吸收，不易变形，不变质，异物反应小，极少排异或感染，质感较好，易雕刻加工。但硅胶结构致密无孔，往往只能在假体表面形成一层包膜。术后长期随访发现，硅胶假体常出现异位，松动，歪斜，下坠，甚至出现假体外露。自体肋软骨隆鼻创伤大，且术后吸收情况不一，术后形态不佳，患者认可度不高。Medpor材质过硬，且易导致鼻背皮肤张力过大，影响外观。近几年，玻尿酸注射隆鼻效果显著，创伤小，受到市场认可，但价格昂贵，保存时间短，且有造成血管栓塞的风险，在一定程度上限制了其应用。

e-PTFE应用于颅面整形已有30年历史。Rothstein等[8]认为，e-PTFE具有一定的延展性，可耐受高温和较大的应力，具有良好的组织相容性，很少发生排斥反应，且无过敏，致癌和致畸性[4，9]，即使出现并发症也可完整取出[10]。Mole[9]认为e-PTFE是最佳的人工软组织代用品之一[4，15]。但是，国内有很多研究认为e-PTFE植入后感染率较高。我们回顾文献发现，e-PTFE植入后感染率为0%～10.7%[10-14]。同为Ⅱ类切口，e-PTFE隆颏术后的感染率仅为0.62%[16]，远低于e-PTFE隆鼻手术的感染率[15]。同种材料植入不同解剖部位，其术后感染率有明显差异。

健康成人鼻腔中的细菌主要为金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌和棒状杆菌（伪白喉棒状杆菌）[17]。毛囊位于真皮乳头层内，金黄色葡萄球菌或表皮葡萄球菌侵入后，可在毛囊口及毛囊深部形成脓肿，毛囊炎可导致假体植入区域感染[18]。Michael等[19]报道，在术前彻底修剪鼻毛，并清洗鼻腔[13]，有助于预防感染。因此我们推测，e-PTFE隆鼻术后感染可能与鼻毛毛囊有关。我们在进行e-PTFE隆鼻术时，均注意彻底清洁鼻腔，避开毛囊，并对171例患者进行了术后随访，发现患者术后满意度较高，均未出现感染情况。这说明e-PTFE隆鼻时假体与毛囊根部接触可能是导致感染率高的原因。

本研究结果表明，e-PTFE与毛囊接触会导致高感染率。在大体观察中，A、B两组均植入相同大小的假体，其局部张力基本一致；B、D两组分离的层次相同，说明其局部血供基本相似。但B组假体与毛囊根部接触后，局部皮肤出现感染坏死情况，而A、D组并未见局部皮肤红肿渗出，说明同张力组以及同等血供条件下，假体与毛囊根部接触是导致局部皮肤坏死的直接原因。组织学观察发现，B组假体与毛囊根部接触后，术后炎症细胞浸润数量明显高于其他各组，提示局部炎症较重。而其他各组在假体植入后均有一过性的炎症细胞浸润，我们认为这很可能是局部的异物反应。通过ElASA对术区局部炎症因子进行定量检测后发现，术后3、4周，B组假体与毛囊根部接触时，其术区周围软组织内的IL-1b、IL-6及TNF-α三种因子含量均明显高于其他各组。说明，假体与毛囊根部接触后，直接导致了局部剧烈的炎症反应，且随时间延长而加剧，最终导致术区局部皮肤出现渗出、化脓，甚至出现皮肤坏死等感染征象。

我们还发现，假体深面与皮下组织的黏连较牢固，而浅面与皮肤的黏连较脆弱，容易分离。因此，组织学检查发现假体与毛囊分离的现象。考虑原因如下：皮肤组织较韧，不容易包绕假体，而周围的软组织可以包绕，所以皮肤和软组织可以较好的黏附于假体。

4 结论

综上所述，临床随访、实验研究以及文献报道均证实e-PTFE与毛囊根部接触是导致隆鼻术后感染的重要诱因。因此，我们在行隆鼻手术时，应注意保持鼻腔清洁以及解剖层次的分离，避免假体与毛囊根部接触，从而降低感染率。

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Correlation Analysis Between Infection and Hair Follicles after Expanded Polytetrafluoroethylene Implantation

LI Dong,BAI Shanshan,YUAN Jie,WU Jieneng,HOU Rui,YU Zheyuan,XU Liang,WEI Min.Department of Plastic and Reconstructive Surgery,Shanghai Ninth People's Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200011,China.Corresponding author:WEI Min(E-mail:wmdoctor@yahoo.com).

ObjectiveToinvestigatethecorrelationbetweeninfectionandhairfolliclesafterexpanded polytetrafluoroethylene implantation,and to discuss the cause of infection.MethodsForty SD rats were randomly divided into the experimental group(n=20)and the control group(n=20).In experimental group,e-PTFE was implanted subcutaneously(defined as group A)and subcorium(defined as group B)on the left and right side of the rats'back respectively.In control group,the left side(defined as group C)and the right side(defined as group D)of the rats'back were only separated anatomically.Samples were harvested at 1,3 and 4 weeks post-operation.Samples were observed grossly and histologically.The corresponding inflammatory factors were detected via ELISA and statistical analysis was done.Results Swelling skins with effusion were found in group B,which got worse gradually.However,no similar symptom occurred in any other groups.Both histological and ELISA analysis indicated that group B undergone more severe inflammatory reaction than group A.Also the situation worsen throughout observation time.No inflammatory reaction was found in group C and D.The relevant differences were statistically significant.ConclusionE-PTFE contacted with hair follicles could lead to serious inflammation,and it is one of the important causes of local infection after rhinoplasty with e-PTFE.

Expanded polyterafluoroethylene;Hair follicles;Rhinoplasty;Infection

R622

A

1673－0364（2016）06－0364－04

2016年8月20日；

2016年10月12日）

10.3969/j.issn.1673-0364.2016.06.009

国家自然科学基金（81471886）；上海市科委重点项目（134119a2000）。

200011上海市上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科。

韦敏（E-mail：wmdoctor@yahoo.com）。

注：李东、白珊珊为共同第一作者。