创面放射性沾染的处置效果研究

(陆军军医大学军事预防医学系复合伤研究所，重庆400038)

放射性物质越来越广泛地运用在核能、军事、医疗、科研等领域，但同时核事故、核爆炸、核恐怖袭击等也可导致放射性污染的发生。放射性物质泄漏和释放对人员造成污染时，最常见的是体表沾染，可引起放射性皮肤损伤，若不及时清除，放射性核素还可能通过伤口、食管、呼吸道和毛孔等途径进入机体，引起体内污染及内照射损伤，也可能引起放射性物质扩散，造成环境污染和其他人员的损伤[1]。贫铀(depleted uranium,DU)通常被认为是一种新兴污染物[2]，是比天然铀包含的裂变同位素235U少的铀，是去除浓缩铀后剩下的残余物，也可能是由核反应堆燃料的后处理产生的[3]。DU进入体内的途径包括呼吸道吸入、消化道吸收、弹片嵌入和伤口沾染等。DU中毒可能产生辐射损伤和化学损伤，造成机体病变，如果DU在体内常年蓄积，则会给人体带来长期的危害[4]。肾是最易受DU损害的部位，DU可能导致肾小管坏死[2]。DU暴露还与某些癌症的发生有关[5]。海湾战争后，伊拉克地区乳腺癌、肺癌、白血病及淋巴瘤的发病率比战前高了2～3倍[6]。目前有研究已经合成了多种化合物并测试了其与DU螯合的适用性，但是其中许多化合物显示出较差的组织特异性和高毒性，从而未在临床应用，其他化合物如乙烷-1-羟基-1,1-双膦酸酯(Ethane-1-hydroxy-1,1-bisphosphonate，EHBP)、3,4,3-LI(1,2-HOPO)等显示出良好的疗效，但仍处于临床前阶段[3]。而多种原因导致的皮肤破损创面的治疗是临床常见的问题，如何促进创面的愈合并提高愈合质量是人们关注的焦点，因此，本研究结合创面与放射性沾染，探讨不同药物对其处置的效果,以期为创面放射性沾染的治疗促愈提供新方法。

1 材料与方法

1.1 材料准备与制备

本研究80只雄性SD大鼠，体质量(200±20)g，购于陆军军医大学第三附属医院；过滤细菌后的50 mmol/L的DU溶液、纳米银、复合中药膏、便携式辐射测量仪(Thermo，B20-ER)由陆军军医大学预防医学系提供；二亚乙基三胺五乙酸(pentetic caid,DTPA)购于上海生工生物工程股份有限公司；维思迪自适性负压引流敷料(鲁青械备20172640792号)、德维可医用杀菌液体敷料(鲁青械备201600652)购于陆军军医大学第一附属医院；3%戊巴比妥钠、灭菌纱布、75%酒精、碘伏、灭菌手术剪、一次性医用灭菌手套、帽子和口罩等耗材购于国润平台。复方中药膏由地榆、当归、桃仁、白芷、血竭、冰片、罂粟壳、紫草、金银花、五倍子、黄连、黄柏、红花、大黄、苦参、苍术、黄芩、赤芍等中药经浸泡、煎煮、浓缩、收膏后以麻油混合而成，呈半流体状，置于4 ℃封存备用。

1.2 方法

本实验采用切除性伤口模型[7]。SD大鼠用3%戊巴比妥钠按照30 mg/kg体质量肌肉注射麻醉，麻醉起效后用宠物剃毛器剃去背部大于2 cm×2 cm面积的毛发，固定背部，用边长2 cm的正方形图章在背部印出印记，在无菌操作台下用碘伏和酒精进行皮肤消毒，用手术刀沿印记切出边长2 cm的方形创口，深度及全层皮肤，不伤及皮下筋膜层，在创面滴加涂抹50 mmol/L的DU溶液500 μL。待DU溶液完全被创面吸收后，用便携式辐射测量仪在距离创面1～2 cm处读取αβ总值，重复3次，1 h后用500 μL DTPA冲洗。将80只SD大鼠随机均分为4组，每组20只，即对照组、纳米银组、复合中药膏组和负压引流敷料组。每组大鼠分笼饲养，自由进食水，自建模用DTPA冲洗后4 h开始敷药治疗，每天对大鼠背部的创面进行处理，用酒精棉球，沾去创面上的粉尘、木屑，最后按不同分组(对照组不敷药)，将相应的药物均匀涂于创面表面，除负压引流敷料组用维思迪自适性负压引流敷料包扎，其余3组均用灭菌纱布包扎，每日换药包扎1次，连续7 d。在第2天换药时，用便携式辐射测量仪对各组创面和拆下来的纱布或敷料块进行αβ总值测量，重复3次。创面愈合面积分析在建模后3、7、14、21 d进行，固定大鼠背部，对创面进行拍照，并进行创面面积描绘，用软件Image J计算伤口面积，创面愈合率=(原创面面积-现创面面积)/原创面面积×100%。分别于建模后7、14、21 d观察各组大鼠伤口愈合情况，每组随机取5只处死，描记伤口面积并拍照，取创面皮肤组织冻存备用。大鼠背部创面皮肤标本置于4%甲醛溶液固定，经脱水、透明、浸蜡、包埋及切片后行苏木精伊红(HE)常规组织学染色，光镜观察拍照。检测肉芽组织内羟脯氨酸含量。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 创口面积描绘

纳米银组、复合中药膏组、负压引流敷料组创口面积愈合在建模后21 d均优于对照组(P<0.01)，建模后7 d复合中药膏组伤口面积减少最多，建模后21 d完成伤口闭合，差异有统计学意义(P<0.01)。建模后3 d各组包扎后创口干燥无渗出，创面无明显缩小；建模后7 d，对照组结痂破裂有炎性渗出，复合中药膏组出现肉芽组织，创面明显缩小，负压引流敷料组和纳米银组创面无明显变化；建模后14 d各组创面干燥，无感染，面积明显缩小，被肉芽组织填充；建模后21 d，复合中药膏组创面完全愈合，且瘢痕不明显，其余组均未完全愈合，对照组创面面积最大，其次是负压引流敷料组；建模后21 d各组分别与建模后3 d进行同组对比，差异有统计学意义(P<0.01)，见表1、图1和图2。

表1 各组创面面积及愈合率比较

*:与对照组对比,P<0.01；#:与复合中药膏组对比,P<0.01

*:与同时间点其他组比较，P<0.01;#:与各自所在组第 3天 比较，P<0.01

图1 各组皮肤创口面积变化

2.2 HE染色

建模后7 d，对照组出现炎性细胞浸润，肉芽组织较薄；复合中药膏组新生肉芽组织较厚，大量炎性细胞浸润，出现新生血管；负压引流敷料组出现炎性细胞浸润，肉芽组织较薄；纳米银组肉芽组织较厚，出现成纤维细胞。建模后14 d，对照组成纤维细胞增多；复合中药膏组肉芽组织继续变厚，出现大量成纤维细胞；负压引流敷料组炎性细胞减少，出现少量的成纤维细胞；纳米银组肉芽组织增厚，出现少量成纤维细胞。建模后21 d，对照组创面新生表皮较薄且层次较为凌乱，有较多成纤维细胞；复合中药膏组新生表皮较厚且层次分明，出现较多毛囊；负压引流敷料组和纳米银组新生表皮较薄且层次不分明，有少量成纤维细胞(图3)。

2.3 放射性检测结果

创口敷药后，各组αβ总值均降低，纳米银组、复合中药膏组、负压引流敷料组均小于对照组，其中负压引流敷料组降低最多，差异有统计学意义(P<0.01)，见图4。创口治疗包扎后，对各组敷料或纱布进行放射检测，结果显示，纱布及敷料组的放射性均升高，其中自适性负压引流敷料的放射性最高，差异有统计学意义(P<0.01)，见图5，说明此敷料能更多地吸附创口的放射性。

2.4 羟脯氨酸水平比较

各组治疗后肉芽组织内羟脯氨酸水平均随时间推移有所上升，其中纳米银组、复合中药膏组和负压引流敷料组的上升幅度均大于对照组，复合中药膏组肉芽组织内羟脯氨酸水平最高，差异有统计学意义(P<0.01)，见图6。

图2 切创后不同时间皮肤创面愈合情况

图3 切创后皮肤组织HE染色结果(HE ×200)

*：各组治疗前后对比,P<0.01；#：与对照组治疗后对比，P<0.01

*：各组治疗前后对比，P<0.01；#：与对照组治疗后对比，P<0.01

*：与同时间点其他组比较，P<0.01；#：与各自所在组第7天比较，P<0.01

图6 各组羟脯氨酸含量变化

3 讨论

在发生重大核事故或放射性事故时，皮肤是最有可能被污染的部位[3]。并且，在核工业研究实验室和核医学部门中也可能发生涉及放射性核素污染皮肤的事故[8]。研究发现，完整和破损皮肤对铀的吸收率分别约为0.4%和38%[3]，因此，破损皮肤是进行核沾染实验建模的首要选择。DU通过破损的皮肤进入机体后，可达到全身循环并扩散[3],因此，将DU建立核沾染模型。在去除放射性沾染方面DTPA比较常用。DTPA是一种螯合剂，用于促进受污染个体的放射性核素的消除[3]。Tazrart等[9]研究放射性污染在冷冻猪皮和新鲜猪皮中的浓度及其分布中推荐使用DTPA去除皮肤表面的放射性沾染，该研究认为这是特别有效的方法，即使皮肤长时间(24 h)沾染放射性核素，DTPA仍然是最有效的去污方法。因此，本研究在对SD大鼠建模(受贫铀放射性沾染)1 h后，用DTPA进行冲洗，可初步有效减少创面放射性沾染。不仅如此，许多其他螯合剂已经合成，并且研究人员评估了其在体内对DU的脱附效率，其中具有较低组织特异性和高毒性的药物已被改性为令人满意的螯合剂。例如：聚氨基羧酸由DTPA和乙二胺四乙酸(EDTA)合成，EDTA是用于体内铀脱除的原始配体，DTPA则被认为是体内螯合铀的金标准，通常用作阳性对照；还有碳酸氢盐能更容易与铀酰离子形成络合物，且碳酸氢盐具有较小的肾毒性，在体内更稳定，可以经肾迅速过滤[3]。

创面修复是一个复杂而有序的生物学过程，主要经过炎症期、增殖期、组织重构3个阶段[10]。研究显示，中药具有改善创面愈合的巨大潜力[11]。在中药的研究中很多处方取得较好的效果。如Lv等[12]采用中药与西药结合治疗深度烧伤，结果显示，在中药浴的基础上，中西药组合治疗残留烧伤创面明显优于仅用中药膏(磺胺嘧啶银霜)，具有愈合快、疼痛轻、无明显疤痕、住院时间短的优点；Liu等[13]在研究中药水疗结合磁疗对儿童深Ⅱ度烧伤创面愈合后瘢痕的治疗作用中发现，在局部使用抗瘢痕形成药物和加压疗法的基础上，将水疗与中药和磁疗相结合可以显著降低儿童深Ⅱ度烧伤创面愈合后形成的增生、疼痛及瘙痒程度，改善儿童的生活质量，促进功能恢复，并减少畸形的发生；Zhao等[14]在研究中药膏对皮肤损伤的愈合作用和抗炎作用中发现，中药膏可以促进受损皮肤的愈合并减轻创面炎症，还对创面的病原菌有很强的抑制作用，可以明显改善创面的愈合，并有效地治疗皮炎、湿疹等皮肤病；Martein-Granados等[15]发现，电刺激具有有效治疗创面的潜力；Farzadinia等[16]在研究蜂蜜和芦荟软膏的抗菌性和促创面愈合性中发现，传统的芦荟软膏富含治疗性生物材料和矿物质，可以通过增加血管生成，促进核细胞和成纤维细胞的分化和增殖等多种愈合作用来加快创面愈合的速度。因此，本研究采用中药膏治疗放射性创面，以期促进创面愈合，降低创面放射性沾染。本研究采用的复合中药膏是由五倍子、黄连、黄柏、红花、大黄、苦参、苍术、黄芩、赤芍等组成，其中黄柏主要含有小檗碱和黄柏碱，具有消炎、抗真菌[16]、清热燥湿的作用[17]；金银花味甘，性寒，能清热解毒；黄连具有清热燥湿、凉血解毒的功效。黄芩苷能去除氧化自由基，改变局部组织的氧供环境,增强免疫力，减轻局部炎症反应；当归则具有活血养血的功效[18]。细胞因子在创伤修复中起着重要的作用，不仅有助于炎症细胞的趋化，还能促进成纤维细胞和血管内皮细胞增殖，有利于基质的形成。而中药(尤其是清热类中药)可通过增强或抑制巨噬细胞的分泌，刺激巨噬细胞产生炎症反应的促进剂——细胞因子，抑制白细胞向炎区游走，提高血中淋巴细胞转化值来促进淋巴细胞转化以及影响抗体生成等的免疫调节作用，促进创伤修复[19]。创伤后瘢痕是必然的结果，复合中药膏使羟脯氨酸的含量明显下降，瘢痕的纤维化明显减轻，诱导瘢痕细胞凋亡。综上，复合中药膏不仅能促进创面肉芽组织成纤维细胞的生成，体现中医“生肌”功效，还能通过免疫调节等功能达到促愈作用，体现中医药的“清热解毒”等功效。因此，复合中药膏较其他3组更能显著促进创面愈合。

传统的创面敷料主要是纱布、绷带、棉花等，作用仅限于为创面提供治疗药物，止血和防止水、电解质以及其他外源物质刺激，以加速创面愈合[20]。纱布作为创面敷料也存在很多缺点，如易与创面粘连，换药时会产生二次损伤，加重患者疼痛感，另外，纱布无法阻挡外界细菌感染等[21]。而德维可则是一种应用较为广泛的一种杀菌液，具有消毒杀菌、冲洗清洁和润滑保湿等作用[22]。德维可结合维思迪自适性负压引流敷料的负压引流敷料组在吸附创面放射性方面明显优于其他3组，所以我们可以合理地结合维思迪自适性负压引流敷料与复合中药膏应用于创面放射性沾染，既能更好地降低放射性，也能加速促进创面的愈合。但本课题组未进一步观察体内核素沾染情况，下一步将研究药物促进体内核素排放的效果。