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烧伤瘢痕康复压力衣的研究现状与展望

2020-11-29慕怡菲金子敏阎玉秀陶建伟

服装学报 2020年5期
关键词:微胶囊硅胶瘢痕

慕怡菲, 金子敏, 阎玉秀, 陶建伟

(1.浙江理工大学 服装学院,浙江 杭州 310018;2. 浙江理工大学 先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室,浙江 杭州 310018;3.浙江棒杰医疗科技有限公司,浙江 义乌 322000)

有效治疗增生性瘢痕对烧伤患者的生理和心理健康非常重要[1]。临床上应用比较普遍且较为有效的烧伤增生性瘢痕治疗方法为压力疗法,属于治疗烧伤后增生性瘢痕的首选非手术方法。通常在伤口或自体移植完全愈合后开始进行压力治疗,利用压力衣在烧伤愈合部位的皮肤上持续施加压力,使瘢痕组织中毛细血管缺血,胶原生成速度变慢,从而减少瘢痕增生[2-3]。压力治疗通过弹性织物持续压迫瘢痕部位而达到预防和治疗的效果,有效阻止瘢痕增生,副作用相对较少,对患者造成再次损伤的几率也更小。压力治疗可以单独用于治疗烧伤瘢痕,以控制其增生;也可以辅助其他疗法,以降低复发率[4]。压力衣的面料通常采用氨纶、尼龙、橡胶、棉、涤纶等纤维混纺织物,一般需全天24 h穿着以达到治疗效果[5]。

1 烧伤瘢痕的产生与治疗

1.1 烧伤瘢痕的产生

深度烧伤患者真皮层会发生严重的损伤,皮肤伤口在愈合过程中基底生成过多的胶原纤维而形成纤维圈,以重新填充受损部位,导致皮肤中结缔组织过多形成及过度收缩,从而使患者产生增生性瘢痕。这是一种不扩散到周围组织并自发退行的可见性瘢痕,以真皮组织增生为特征,这种组织经常伴随着成纤维细胞源性细胞的外基质蛋白过度沉积,特别是过度增生的胶原组织会随着持续的炎症和纤维化而长期存在,形成人类特有的皮肤纤维增生性疾病[6],可导致瘙痒、皮肤过敏、关节挛缩、组织黏连甚至功能丧失,同时严重影响患者的外貌和心理健康[7]。

1.2 烧伤瘢痕治疗方式

瘢痕治疗的方式有多种,主要分为手术治疗和非手术治疗两大类。治疗增生性瘢痕的根本途径是手术,主要通过切除、移植、磨削等方法,手术在伤后6~12个月瘢痕成熟时进行效果最佳,可以治疗重度烧伤,但有产生新瘢痕的风险,因此术后一般还需要配合其他非手术辅助治疗,如压力治疗。非手术治疗更为保守,主要通过激光、冷冻、压力、放射、药物等方式,也可以显著减轻烧伤瘢痕增生的程度[8]。激光治疗通过烧灼以及切割等方式治疗不同的瘢痕,较为安全,但可能出现色素沉着等并发症;冷冻疗法利用0 ℃以下的低温对瘢痕组织进行冷冻破坏,适用于较浅的扁平瘢痕;压力治疗通过弹性织物持续压迫瘢痕部位而达到预防和治疗的效果,可辅助药物治疗;药物治疗通常是在瘢痕区域涂抹、贴敷或注射类固醇类药物(如舒疤宁、巴诺克等)[9],其有效成分为硅酮(silicones),这是一种有机硅氧化物的聚合物,具有抗纤维母细胞增生的作用,可抑制和减轻瘢痕增生,软化瘢痕组织,疗效显著。压力和药物治疗是临床上最常使用的非手术治疗方法。

2 压力衣治疗烧伤增生性瘢痕

2.1 压力疗法的组织病理学机制

烧伤增生性瘢痕的压力治疗通过压力衣对烧伤患者烧伤部位施加机械压力[10],压迫毛细血管,降低局部的血流,抑制胶原的形成,从而抑制瘢痕的增生[11]。同时压力还可以促使瘢痕组织缺氧,从而激活胶原蛋白酶,诱导胶原纤维分解[12],进而改善增生性瘢痕的质地与色泽,提高瘢痕恢复的效果[13]。压力衣通过物理加压原理在皮肤瘢痕增生区域施加2~3.3 kPa的压力[14],使胶原纤维重新排列[15],达到抑制胶原纤维形成的目的。对瘢痕部位持续施加压迫可预防和治疗增生性瘢痕和瘢痕疙瘩,适用于有较大面积的增生性瘢痕,可能不适用于放疗和局部药物治疗的患者。

2.2 压力疗法的治疗现状

LAI H Y C等[16]通过随机临床实验分别测量高压(2~3.3 kPa)和低压(1.3~1.9 kPa)对患者增生性瘢痕的影响,发现高压对瘢痕治疗更有效,但也更容易导致压力衣的弹性疲劳,需要对压力衣进行界面压力的定期监测,以保证治疗效果。JAYNE Y K等[17]在红杜洛克猪全身烧伤后进行压力对照实验,验证了一定压力下瘢痕密集的地方含有直径较小的胶原纤维,可有效减少瘢痕收缩。LI-TSANG C W P等[18]用压力治疗烧伤后增生性瘢痕,通过分析压力对成纤维细胞活性组织的影响,发现加压3个月后,瘢痕组织真皮层细胞的密度明显降低,成纤维细胞数量显著减少,成纤维细胞数量与凋亡指数呈显著负相关,角质形成细胞增殖明显受到抑制,瘢痕厚度和红肿显著减少。WISEMAN J等[19]进行3组平行实验,通过局部硅酮凝胶和压力衣的结合作用治疗儿童烧伤增生性瘢痕,探讨并验证局部硅胶贴片和压力衣的优缺点。发现长时间穿着压力衣会对生长期的儿童骨骼发育产生较大负担,但增生性瘢痕的治疗要求每天长时间穿戴压力衣以保证压力效果;而局部硅胶贴片对儿童骨骼的负担低于压力衣,因此,可根据瘢痕位置不同每日使用1~2次硅胶贴片,但硅胶贴片用于大面积烧伤瘢痕会比较费时,且已被证明会引起局部皮肤反应[20]。VAN KERCKHOVE E等[21]利用Kikuhime传感器测试了两种不同类型压力衣预防和治疗烧伤瘢痕的效果,发现治疗1个月后压力衣会出现明显的压力损失。WISEMAN J等[22]利用Pliance X压力测量装置对儿童烧伤压力衣的压力进行精确测量,为临床应用及时提供压力值信息。NEDELEC B等[23]通过多变量线性回归混合模型,根据服装类型和基线压力对瘢痕增生部位及压力的测量结果进行分析,证明使用压力衣1~2个月后瘢痕增生减少,但同时由于织物疲劳,产生的压力逐渐降低,到第3个月时瘢痕增生部位的服装压力降至1.3 kPa,不能达到有效的治疗效果。这说明使用压力衣的前2个月压力效果显著,第3个月起已不能满足治疗所需的压力值,因此,临床需要评估前2个月的压力损失,以保证治疗效果,并在2个月后对压力衣进行调整或更换。

2.3 压力衣的选材与规格

根据烧伤部位不同,采用的压力衣材质与制作规格不同,对治疗效果也有影响。制作压力衣时,通常用氨纶、尼龙、棉、硅胶等纤维混纺成具有一定韧性与弹性的面料,再根据患者年龄、瘢痕部位的不同选择不同缩率的面料,并使面料的横纹与所需压力方向一致[24]。压力衣可分为面部、躯干、四肢及手4部分,针对不同的烧伤部位,用环形弹力套、弹力绷带直接加压,或用弹力面料根据加压部位量体裁剪[25]。由于面部的个体差异较大,且需要符合面部五官位置及起伏的压力,患者对面部瘢痕恢复效果的要求通常也高于其他部位,因此目前面部烧伤患者常用的加压材料是通过3D打印技术扫描患者面部后制作而成的较为精细的硅胶头套。目前四肢的压力衣通常采用弹力套形式,优点在于方便穿脱、价格便宜、制作简单,缺点是不能根据个体差异调节压力值,因而可能达不到最优治疗效果。躯干部位压力衣多数是通过拉链进行穿脱,制作方法主要有批量生产法和量身定做法[26]。批量生产根据人体身高生产不同规格的压力服,但人体的体型存在一定差异,因此批量生产的压力服不够精准贴合[27];量身定做法根据个体尺寸定制压力服,通常采用换算系数法和拉普拉斯(Laplace)定律法计算相应尺寸。换算系数法通过测量瘢痕部位的大小,按照标准折算系数制作小于瘢痕部位尺寸的压力衣[28];拉普拉斯定律法将人体承受压力的部位看作标准圆柱体来计算压力服的制作尺寸,但人体受压部位形态并非标准圆柱体,因而采用拉普拉斯方程制作的压力衣与实际尺寸存在差异。凹陷部位可单独用硅胶产品或与弹力衣、弹力套结合使用,以增加压力治疗效果。最新的可膨胀式硅胶产品已用于凹陷部位的瘢痕和瘢痕疙瘩治疗[29]。

2.4 压力衣的使用条件与缺点

根据烧伤的严重程度和治疗时间,压力衣应每天使用大于23 h,连续使用12~18个月[30-31],且压力治疗持续时间越长,抑制瘢痕增生的效果就越明显[32]。在牵拉力恒定的情况下,随着时间的推移,在穿戴时所产生的张力会逐步减少,若要继续达到理想的治疗效果,需要及时更换新的压力衣[33]。增生性瘢痕的增生期常超过9个月[34],对深度烧伤患者的压力治疗应尽早进行,在增生线出现时就需实施[35],如果出现明显增生性瘢痕后再进行压力治疗,则瘢痕组织增生的减轻程度会降低。

据国内研究报道,压力治疗的具体治疗参数及安全性仍存在争议,普遍认为压力大小应控制在2~3.3 kPa,压力选取越大,治疗效果就越好,但压力选取较大会使患者产生肢体麻木等不适感而降低其依从性[36]。压力衣需要穿着的时间较长,会伤害新生皮肤,抑制年幼患者的生长发育[37],引起肢端水肿,还可能出现疼痛、瘙痒、出汗增多和心理上的沮丧、缺乏控制等问题[38]。

2.5 展望

2.5.1压力衣的纤维疲劳性测试与调节 尽管目前的研究明确了压力衣的有效性,但仍可以在现有压力衣的基础上进行改进,以便为烧伤患者术后的瘢痕治疗提供更大的帮助。压力衣需要长时间穿着,且保持有效的压力,而织物长时间处于拉伸状态会产生疲劳现象,不能维持所需的压力,导致压力衣的治疗效果减弱,因此需要更换新的压力衣,但成本较大。未来可以采用尼龙搭扣对压力衣进行调节,根据治疗所需的压力增加某种弹性织物的负荷,测量该弹性织物的疲劳性以及产生疲劳的时间。在压力衣穿着一定时间后,患者通过调节尼龙搭扣的位置,使其能够继续保持相应压力,并标记新的位置,从而保证治疗效果,同时延长压力衣的使用寿命。

2.5.2硅酮药物微胶囊纤维压力衣的设计与研发

临床上常采用压力配合药物治疗瘢痕,涂抹药物后需等待药物吸收,待清理后穿上压力衣,但这样仍会导致压力衣脏污,因此考虑人工制备硅酮微胶囊,后整理到压力衣面料的弹性纤维中。随着患者对压力衣性能要求的提高,采用含有硅酮药物的弹性纤维作为压力衣材料是未来烧伤瘢痕治疗的可选方法之一。目前,药物与服装结合的技术广泛应用于医疗纺织品领域,可以借助微胶囊抗菌服装原理制作硅酮凝胶微胶囊,并采用后整理法制作硅酮凝胶微胶囊纤维。硅酮凝胶微胶囊采用硅酮凝胶作为微胶囊的芯材,其属于油溶性芯材;壁材选择水溶性包囊材料。通过微胶囊技术将硅酮凝胶包覆起来,当面料受到摩擦、挤压等外力时,微胶囊中的硅酮凝胶可以缓慢释放。因此未来可以使用含有硅酮凝胶微胶囊的纤维材料制作压力衣,除了具有压力作用外,还可加速上皮细胞再生,预防和减少瘢痕的产生。

3 结 语

进行烧伤增生性瘢痕压力治疗时,通过压力衣对烧伤部位持续施加一定的压力,限制血液流向瘢痕区域,抑制胶原生成从而减少瘢痕的增生。相比其他治疗方式,压力治疗更适合作为长期的治疗方式,是目前增生性瘢痕治疗中效果较显著的方法,对瘢痕生物力学和结构有一定的改善,既可以治疗瘢痕也可以预防瘢痕增生,是保守治疗烧伤增生性瘢痕的首选方法。针对维持压力衣有效压力大小的问题,后期还可进行面料及结构方面的研究,更大程度提高患者烧伤瘢痕恢复的疗效并缩短治疗时间,从而减少患者治疗过程中的不适和心理压力。

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