皮肤作为人体最大的器官,与黏膜构成了人体的第一道屏障,具有阻止有害物质入侵、保护营养物质和维持生理平衡的重要作用[1]。我们在日常生活中会不可避免地受到机械性(如割伤、刺伤等)、非机械性(烧伤、烫伤等)及内源性损伤,脆弱的皮肤和黏膜便可能产生伤口创面。创面愈合是一个动态、复杂的生理过程[2],而因急性创伤、慢性创伤以及病理性瘢痕等原因导致创面恢复时间不同[3],创面愈合涉及多种细胞和生物活性物质的相互作用,正确选择和使用合适的敷料是创面修复中必不可少的环节,选择合适的敷料不仅可以对创面起到保护作用,还能预防感染、促进愈合并提高患者满意度。本文将对医用创面敷料的中西医结合研究进展及相关材料对促进伤口创面愈合种类、机制和应用以及中医外治法等进行综述。
1 创面医用敷料促进创面愈合的机制
创伤敷料可创造适宜的创面环境:保持创面湿润、低氧的环境,有利于毛细血管生成,促进坏死组织和毒素的清除,湿润环境有助于保持创面细胞的活力,低氧环境能刺激细胞分泌生长因子,减少创面与摩擦力及剪切力的直接接触,促进细胞增殖与迁移,提供保护屏障,防止外界污染物进入创面,降低感染与炎症风险;促进血管生成与组织修复,加速创面愈合进程,防止新生上皮组织与敷料粘连,减轻患者痛苦等[4]。
2 创面医用敷料的分类
2.1 传统敷料
传统敷料(如纱布、纱垫、棉垫、绷带等)价格低廉、使用简单方便,临床应用最广泛。但也存在诸多缺点,如外界环境微生物易透过,增加交叉感染的风险;容易导致创面干燥;其纤维成分易脱落,引发创面异物反应;容易与创面新生肉芽组织粘连,换药时揭起敷料极易引起剧烈疼痛,甚至造成二次损伤;临床医师在面对特殊创面时需频繁换药。
为解决上述问题,临床上采用凡士林油纱条以缓解创面干燥及与敷料粘连的问题,将抗生素掺入敷料内部可有效起到局部抗感染效果[5]。然而,传统敷料对创面仅起物理保护作用,促进愈合的作用差,在这一点上,配合中医中药、中西医结合或中医外治法更具有优势。
中医药结合纱布、脱脂棉等传统敷料外敷于创面,中医创面外用药的原则主要有:1)流通气血,祛腐生新;2)燥湿敛脓,脓净肉长;3)酸涩敛疮,生肌合口。中医通过祛腐生肌、祛瘀生新等方法在治疗慢性难愈性创面 [6]中具有独特优势。
中药通过调控细胞因子对加速创面愈合进程、抑制瘢痕形成等机制的逐步阐明,为中药在临床创伤治疗中的疗效提供了科学依据[7]。创面愈合进程中的传统中药外用制剂主要以提取物或饮片细粉与适宜的基质混合均匀后,分别制成粉末状、半固体状和液体状,做成散剂、膏剂、洗剂、搽剂、涂膜剂等通过传统敷料用于创面,进而产生抗炎、促肉芽组织形成、促血管生成等作用,最终加快创面愈合进程的进程。散剂-托里消毒散能促血管生成:血管内皮生长因子、血管内皮生长因子受体2、血小板衍生生长因子BB、血小板衍生生长因子受体β的mRNA表达升高[8]。软膏-象皮生肌散促进肉芽组织中表皮生长因子升高[9]。玉红膏能增加碱性成纤维细胞生长因子与转化生长因子-β1水平[10]。洗剂-苦柏颗粒洗剂使白细胞介素(IL)-2、IL-6、IL-8水平下降[11]。中医外治遵循辨证论治原则,在糖尿病足治疗中,中药在促进创面愈合进程方面展现出独特优势,临床应用效果显著[12]。部分中药制剂可在溃疡局部形成一层复合药膜,不仅可直接保护创面,防止外界刺激与感染风险,还可为溃疡面营造密闭湿润的愈合环境,促进创面修复与愈合。
2.2 天然生物敷料
1962年英国Winter[13]博士提出的创面“湿润愈合”理论。生物敷料主要从保持创面湿润与酸性环境、酶学清创抑菌、缓解疼痛四个方面促进伤口愈合。其具有良好的生物相容性与可降解性,可以有效防止敷料与创面粘连,在更换敷料时可避免对患者创面造成二次损伤[14]。根据材质来源,可分为天然生物敷料与人工合成敷料[15-16]。天然生物敷料又可细分为动物源性生物敷料与非动物源性生物敷料[17]。
动物皮类敷料主要包括自体皮、同种异体皮和异种皮,自体皮组织相容性好,排斥反应小,但来源有限,且患者痛苦大;同种异体皮与自体皮性质相似,相容性和渗透性尚可,但价格昂贵,且存在伦理问题;异种皮则成本低廉、来源广泛。
猪源性生物敷料是目前最常用的异种皮敷料之一。猪皮与人皮的生物相关性较为接近,胶原蛋白成分相似,能够贴附于创面,减少体内水分和营养物质的丢失,以防止感染,是同种皮的良好替代品。猪皮毛囊中含有细菌和毒素,需借助其他方法杀灭猪皮上的微生物,以防止感染,如采用低温冷冻、戊二醛处理、60Co照射及辐射氟银皮等方法[18],但目前仍存在交叉感染、由异种抗原易导致的排斥反应、血运重建差和抗菌性差等诸多危险因素,相关问题仍需长期攻关解决。
藻酸盐创面敷料的主要成分为藻酸盐,藻酸盐与创面渗出液结合后可形成凝胶,促进创面止血和愈合。它可以在创面上形成一层藻酸钠网状凝胶,维持创面无氧且湿润的环境,具有止血和促进创面愈合的作用[19]。目前主要适用于急性创面(如烧伤、车祸伤术后)以及高渗性慢性创面(如褥疮、下肢慢性溃疡、糖尿病足、窦道等)。近年来有学者应用藻酸盐敷料治疗肛瘘术后创面,减少渗出、缓解疼痛,加速创面愈合[20]。不适用于渗出较少的创面,敷料内的有效成分不能充分溶解,容易引发异物反应,影响创面愈合[21]。
胶原敷料通常以动物Ⅰ型或Ⅲ型胶原制备而成,其生物相容性、可降解性好,且作为结构蛋白可以提供细胞生存的框架与支撑,为细胞的生长提供良好的环境,促进新肉芽组织的生成[22]。但其对吸渗和抗感染能力较弱,使用时应注意创面感染的风险。故适用于伤口清洁、渗出量小、无感染的慢性创面。与其他材料复合使用以提高性能,临床上常将胶原蛋白与壳聚糖、聚乙烯醇、透明质酸等联合使用,以增加抗感染效能,延缓胶原降解时间,并促进创面愈合。如Chen等[23]将银鲤的鱼鳞胶原蛋白与壳聚糖加工形成复合膜状敷料,机械强度佳,且具有较强的抗感染特性。
甲壳素是从甲壳类动物外壳中提取的天然高分子化合物。壳聚糖是甲壳素的主要衍生物,具有良好的生物降解性和生物相容性,且具有无毒、抗菌等特性[24]。此外,壳聚糖可通过诱导成纤维细胞增殖,促进肉芽组织形成和创面愈合进程,加速组织修复,广泛用于临床。孙瑞朋等[25]对深II度烫伤患者创面愈合进程研究后发现,应用甲壳素及其衍生物敷料可提高创面愈合进程率,缩短浅II度烧伤患者的创面愈合时间,并减轻患者疼痛。甲壳素及以壳聚糖为代表的各类衍生物,对常见病原菌均表现出较强的抗菌活性,研究表明,其抗菌效果随浓度升高而增强[26]。
2.3 人工合成敷料
随着生物与化学技术的发展,人工合成敷料的种类日益增多,按材料成型技术可分为薄膜型、泡沫型、水凝胶型及水胶体型。丝素蛋白经不同处理可制成多种形式的材料[27],与天然敷料相比,人工合成材料可根据创面类型设计其理化性状,获得具有优良生物降解性、力学性能、生物相容性及加工性能的敷料[28]。
薄膜型敷料由聚合物和脱敏医用黏胶组成[29]。呈半透明膜状,具有良好的透气性和防水性,适用于浅表创面,且因其透明,易于观察伤口。但由于其本身较薄、吸水性差,易导致渗出液聚集,适用于渗液量为低至中等的浅表伤口、压疮、下肢溃疡、术后伤口及供皮区,否则,伤口周围皮肤易发生浸渍和感染,不适用于有大量渗液的创面[30],通常复合其他材料以防止感染。Alavi等[31]以丙三醇为增塑剂,采用泊洛沙姆、果胶及明胶制备了可负载红霉素的复合薄膜敷料,对金黄色葡萄球菌表现出良好的抗菌活性,达到了抗感染和治疗化脓性疾病的目的。
泡沫型敷料内部具有缓冲和隔热性能,并且具有丰富的孔隙赋予其良好的吸水性与透气性,可吸收创面渗出液,维持创面湿润环境,因此常应用于渗出液较多的创面护理,如下肢静脉溃疡、糖尿病足、压疮及术后创面等。梁玉翔等[32]对比了联合泡沫敷料治疗与单纯泡沫敷料治疗的患者,联合治疗可以优化富血小板纤维蛋白(platelet-rich fibrin,PRF)伤口的微环境,从多个方面促进创面愈合。PRF共同为创面愈合创造了理想条件,从而加速慢性感染伤口的愈合,同时缓解疼痛、抑制细菌感染并减轻炎症反应。但泡沫敷料微孔亦存在有害物质进入风险,肉芽组织易长入导致换药时二次损伤,不透明外层也限制了对伤口的观察与监护[33]。因此,学者们针对提升泡沫敷料功能开展了相应研究。Namviriyachote等[34]通过将积雪草苷与银纳米颗粒负载于掺杂了多种生物大分子的聚氨酯复合(PUC)泡沫敷料中来治疗创面,加快创面愈合能力、疼痛感较低且未引起不良皮肤反应。
亲水性聚合物材料,如透明质酸、壳聚糖、海藻酸盐、聚丙烯酰胺、环氧聚合物等,通过物理或化学交联的方式来构建水凝胶敷料,其含水量可达70%~90%[35]。高含水量能够冷却伤口表面,减轻疼痛,三维网状结构有利于渗出液的吸收,维持创面湿润环境,不易粘连新生肉芽,为细胞增殖与迁移提供了适宜的条件,此外水凝胶也具有可调节的生物力学性能及黏弹性,同时吸收渗出液,与不规整的创面紧密贴合,减轻创面水肿,减少细菌生长空间,从而降低创面感染风险等优点[36]。基于上述优点,且水凝胶本身含有大量水分无法持续吸收大量渗出物,故主要用于擦伤、手术创面、压疮、I~II度烧伤等有少量至中等量渗出物的创面,同时也可用于肉芽组织伤口,皮肤剥脱伤和放射性烧伤。由于敷料本身无细菌屏障功能,且渗出物容易造成创面周围皮肤浸渍,容易使细菌增殖和感染,临床多联合抗菌药物和水凝胶一起使用,如银离子、锌离子等。曾碰华等[37]采用银离子水凝胶治疗静脉输液外渗所致创面,与对照组使用50%硫酸镁溶液的无菌纱布换药相比,观察组两者联合可减少渗出液对创面愈合的干扰,创面愈合进程质量提高,愈合时间缩短,拓宽抗菌谱并提高局部药物浓度,降低抗菌药物的全身性副作用,提供物理隔离与缓冲作用,换药频率降低,减少瘢痕形成,减轻疼痛,使愈后外观更佳。
水胶体敷料是应用最广泛的敷料之一,是由水凝胶与其他材料复合加工而成的交互式敷料。与伤口接触时,敷料中的亲水颗粒会吸收伤口渗出液,形成类凝胶状物质,能够为伤口提供并维持湿性环境以促进创面愈合;随着凝胶的形成,敷料对水和空气的渗透性逐渐增强,也能加速成纤维细胞的增殖及上皮化[38]。同时,其营造并保持的湿性环境还能够触发机体的自溶性清创作用,促使巨噬细胞激活,活性增强,释放多种细胞因子,进一步调节炎症反应,进而主动清除坏死组织[39]。因此,水胶体敷料常用于轻度至中度渗出性伤口,如压疮、Ⅰ~Ⅱ度烧伤、糖尿病足溃疡和静脉溃疡等。使用时需严格选择合适的创面,应用于干燥的创面时,可能黏附在创面上,出现难以取下的情况;若用于渗出液较多的创面护理,则可能导致创面周围浸渍。有学者对此进行了深入研究,Wojcik等[40]制备了两种新型超吸收性凝胶多糖基水胶体敷料(Mat1-凝胶多糖/琼脂糖与Mat2-凝胶多糖/壳聚糖),接触伤口渗出液后可转化为软凝胶,表现出较强的吸液能力,在处理中至高度渗出的慢性伤口方面具有良好前景。
丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料具有较高的研究与采用潜力[41]。姜黄素提取自姜科植物根茎,有抗炎、抗菌、加快创面愈合速度、抑制组织增生等特性[42]。光照可增强姜黄素的抗菌效果,而丝素蛋白膜作为载体具有良好的透光性,姜黄素与丝素蛋白结合形成复合膜后,可更充分地发挥姜黄素的抗菌作用,创面愈合进程再上皮化阶段,有利于上皮形成,因此,该复合膜在医用伤口敷料领域具有广阔的采用前景。
3 创面医用敷料的研究展望
未来创面医用敷料将向多功能化,集抗菌、促愈合、镇痛等功能于一体,中西医结合为此提供了多元思路。中药的有效成分、提取物及其外用制剂可调节细胞因子,在创面愈合进程的各个阶段发挥作用,其成分还具有抗菌、抗炎等功效,应用于外用产品潜力较大;西医在病理研究、技术采用和制剂研发等方面的成果,可与中药互补,有助于解决中药成分提取等难题,推动产品的规范化发展。中西医结合在创面愈合进程领域的研究与应用,可进一步强化多学科协作,深入探索中西医作用机制的结合点,完善疗效评价体系,推动疗法的标准化和个体化,以提供更优的治疗方案。同时,新型敷料的研发结合组织工程等领域,可实现创面的动态管理,并减轻患者痛苦并满足不同需求,如:人体生物敷料(人脱细胞真皮基质)移植[43]等治疗,促使其向更理想、多功能且人性化方向发展。