負(fù)壓封閉引流技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用臭氧水可行性的材料學(xué)研究.pdf

1、負(fù)壓封閉引流(Vacuum Sealing Drainage，VSD)是指以聚乙烯酒精水化泡沫填塞機(jī)體皮膚或軟組織缺損、感染、壞死后形成的創(chuàng)面，充當(dāng)創(chuàng)面與引流管之間的中介，將傳統(tǒng)的點(diǎn)線狀引流變?yōu)槿轿?、多角度的深度引流，并以生物半透膜作為全密封材料，覆蓋、封閉整個(gè)創(chuàng)面和腔隙，同時(shí)將引流管與負(fù)壓源連接，使整個(gè)與VSD材料相接處的創(chuàng)面處于一個(gè)全封閉的、持續(xù)或間斷負(fù)壓引流狀態(tài)的外科治療新技術(shù)。
　　 VSD技術(shù)應(yīng)用于創(chuàng)面治療，能夠促進(jìn)

2、血液循環(huán)，增加創(chuàng)面血供，減輕創(chuàng)周水腫，加速創(chuàng)面愈合，抑制細(xì)菌繁殖，控制感染范圍，有效機(jī)械牽拉，刺激肉芽生長(zhǎng)。但VSD技術(shù)也存在諸多不足，其適應(yīng)癥雖然廣泛，但也存在禁忌癥，雖能抑制細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖，但抑菌能力有限，雖能為創(chuàng)面提供封閉環(huán)境，但創(chuàng)面完全封閉有時(shí)比較困難，雖然臨床療效顯著但作用有限。臨床上經(jīng)?？梢?jiàn)使用VSD技術(shù)治療的患者，傷口仍存在不同程度的感染，傷口分泌物培養(yǎng)提示常見(jiàn)的細(xì)菌包括金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌及鮑曼不動(dòng)桿菌等。目

3、前，對(duì)于此類傷口的處理通常采用慶大霉素溶液進(jìn)行局部沖洗，但局部抗生素的應(yīng)用易導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生，導(dǎo)致療效欠佳，且一旦出現(xiàn)混合細(xì)菌感染，單一抗生素很難發(fā)揮療效。
　　 近年來(lái)，臭氧水在創(chuàng)傷愈合及抗感染中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已經(jīng)證實(shí)臭氧水對(duì)細(xì)菌，細(xì)菌芽孢，病毒，真菌，原蟲(chóng)等均有較好的殺滅作用。臭氧水消毒滅菌是急速的，消毒作用在瞬間發(fā)生。臭氧水的氧化作用有兩種類型，微生物菌體與溶解水中的臭氧直接反應(yīng)，同時(shí)又與臭氧分解生成-OH的間接反

4、應(yīng)，由于-OH為極具氧化性的氧化劑，因此臭氧水的殺菌速度極快。臭氧水不僅能有效殺滅創(chuàng)面細(xì)菌，而且能促進(jìn)創(chuàng)面愈合[16]。此外，臭氧水代謝后分解產(chǎn)生的氧氣能增加局部組織的氧氣濃度，改善缺氧環(huán)境，有效促進(jìn)傷口愈合。
　　 VSD技術(shù)存在許多優(yōu)勢(shì)，但也存在不足?？垢腥灸芰η芳咽侵萍s其在臨床治療進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸，結(jié)合臭氧水在抗感染方面取得的療效。我們提出嘗試將二者結(jié)合起來(lái)，在嚴(yán)重感染性創(chuàng)面放置VSD的同時(shí)，使用臭氧水通過(guò)VSD管道對(duì)創(chuàng)面

5、進(jìn)行沖洗。如果可行的話，不難發(fā)現(xiàn)其中的巨大優(yōu)勢(shì)，VSD的使用可以增加創(chuàng)面血供，有效減輕創(chuàng)周水腫，促進(jìn)肉芽組織生長(zhǎng);而臭氧水的應(yīng)用能更有效的殺滅創(chuàng)面細(xì)菌，并且代謝后產(chǎn)生的氧氣使局部氧含量增加，從而有效殺滅厭氧菌。臭氧水的優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)了VSD的不足，擴(kuò)大了使用適應(yīng)癥的范圍，并且二者在促進(jìn)創(chuàng)面愈合方面的協(xié)同效應(yīng)。這些都勢(shì)必會(huì)帶來(lái)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
　　 考慮到臭氧水具有一定的氧化性，二者聯(lián)合使用的前提是VSD材料能夠耐受臭氧水的氧

6、化作用而保持基本的理化性質(zhì)不發(fā)生顯著改變。本實(shí)驗(yàn)旨在評(píng)估10μg/ml濃度的臭氧水與VSD技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用的可行性。選擇10μg/ml臭氧水的主要原因有兩點(diǎn)，一是既往有文獻(xiàn)已經(jīng)報(bào)道[17-21]該濃度的臭氧水能殺滅絕大多數(shù)的病原菌;二是考慮到高濃度臭氧水對(duì)機(jī)體組織可能帶來(lái)的氧化損傷[22]。所以既要滿足殺滅細(xì)菌的基本要求，又不能對(duì)正常機(jī)體組織產(chǎn)生損害。如果從材料學(xué)角度能夠證實(shí)二者聯(lián)合應(yīng)用的可行性，后續(xù)將會(huì)進(jìn)行在體安全性研究及相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，為

7、最終在臨床的推廣應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。
　　 本實(shí)驗(yàn)包括三部分，第一部分內(nèi)容包括10μg/ml臭氧水的制備、制備后不同時(shí)間點(diǎn)臭氧水濃度的檢測(cè)及探討一定條件下臭氧水的自然代謝規(guī)律;第二部分將探討10μg/ml臭氧水對(duì)VSD泡沫和密封膜物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)的影響;第三部分通過(guò)制作體外VSD模型，使用10μg/ml臭氧水進(jìn)行沖洗后檢測(cè)裝置的密封性來(lái)進(jìn)一步評(píng)估二者聯(lián)合應(yīng)用的可行性。
　　 第一部分、10μg/ml臭氧水的制備、濃度檢測(cè)

8、及代謝曲線的繪制
　　 目的:制取濃度為10μg/ml臭氧水;碘量法檢測(cè)10μg/ml臭氧水在不同時(shí)間點(diǎn)的濃度;繪制其自然降解曲線并探討其代謝規(guī)律。
　　 材料與方法:
　　 1、臭氧水的制取:將滅菌注射用水注入臭氧水發(fā)生器(Ozonosan Alpha Plus1107型)的儲(chǔ)水槽中，打開(kāi)氧氣閥，待氣體充分飽和后，打開(kāi)進(jìn)氣閥，通過(guò)臭氧氣體冒泡制取10μg/ml的臭氧水，制取后即保存于棕色試劑瓶中。
　　

9、 2、碘量法檢測(cè)臭氧水濃度:參照《中華人民共和國(guó)城鎮(zhèn)行業(yè)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ/T3028.2-1994)中關(guān)于“臭氧發(fā)生器的臭氧濃度、產(chǎn)量、電耗的測(cè)量和計(jì)算方法”，使用堿式滴定管、三角燒瓶、容量瓶及量筒等儀器，以及20％碘化鉀(KI)溶液、(1+5)硫酸(H2SO4)溶液、0.01mmol/L的硫代硫酸鈉(Na2S2O3·SH2O)及淀粉溶液，根據(jù)下述的化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行試劑滴定檢測(cè)。
　　 ①O3+2KI+H2O—O2+I2+2KOH

10、②I2+2Na2S2O3—2NaI+Na2S4O6計(jì)算公式:C(O3)=2.4×V(Na2S2O3) V為Na2S2O3的使用量分別于制備完畢后的0分鐘、15分鐘、30分鐘、60分鐘、90分鐘和120分鐘檢測(cè)臭氧水的濃度，重復(fù)進(jìn)行5次實(shí)驗(yàn)，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示結(jié)果。將上述各時(shí)間點(diǎn)的濃度的均值繪制成代謝曲線圖。
　　 結(jié)果:成功制取10μg/ml的臭氧水，制取完畢時(shí)初始的臭氧水濃度為(9.94±0.27) mmol/L;在一定條件下

11、經(jīng)15min、30min、60min、90min和120min的自然代謝后，臭氧水殘余濃度的分別為(7.46±0.16)mmol/L、(5.93±0.13)mmol/L、(4.11±0.56)mmol/L、(1.63±1.12)mmol/L、(1.10±0.03)mmol/L。
　　 結(jié)論:Ozonosan Alpha Plus1107型臭氧水機(jī)可制取10μg/ml臭氧水，濃度穩(wěn)定;臭氧水制備后性質(zhì)不穩(wěn)定，能自發(fā)降解，在一定條件

12、下經(jīng)2小時(shí)代謝后仍殘留一定的濃度。
　　 第二部分、10μg/ml臭氧水對(duì)VSD材料理化性質(zhì)的影響
　　 目的:探討10μg/ml臭氧水對(duì)VSD泡沫及密封膜理化性質(zhì)的影響。
　　 材料與方法:
　　 1、(1)實(shí)驗(yàn)分組:未處理組、生理鹽水作用8天組，洗必泰作用8天組，臭氧水作用1天組、2天組、4天組及8天組。(2)實(shí)驗(yàn)干預(yù):制取濃度為10μg/ml的臭氧水后，棕色試劑瓶保存，室溫21℃±2℃，將實(shí)驗(yàn)材料浸

13、于其中，每次1小時(shí)，每天2次，連續(xù)作用8天，分別于第1、2、4、8天的終末對(duì)材料的理化性質(zhì)進(jìn)行觀察與檢測(cè)。生理鹽水組與洗必泰組分別采取生理鹽水和洗必泰以相同頻次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)干預(yù)。
　　 2、大體外觀:各組按實(shí)驗(yàn)方案處理后，觀察VSD材料的外觀、色澤等表面結(jié)構(gòu)的變化。
　　 3、超微結(jié)構(gòu):分別對(duì)泡沫和密封膜進(jìn)行相應(yīng)處理后，置于載玻片上，調(diào)整合適的顯微鏡放大倍數(shù)進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)觀察。
　　 4、拉力測(cè)試:將VSD材料分別置于

14、拉力測(cè)試機(jī)的夾具上，調(diào)整夾具位置使測(cè)試材料的縱軸線與夾具縱軸線重疊，設(shè)置VSD泡沫初始標(biāo)距:20mm，測(cè)試速度:400mm/min; VSD密封膜初始標(biāo)距:20mm，測(cè)試速度:200mm/min;測(cè)試溫度25℃，濕度70％。試驗(yàn)機(jī)拉伸至試樣徹底斷裂后，記錄各組樣品的最大載荷及試樣斷裂瞬間間距等指標(biāo)。
　　 5、顯微拉曼光譜分析:材料處理后，置于拉曼光譜儀(LabRAM Aramis型)中，采用532.8nm波長(zhǎng)激光，50倍物鏡，

15、1200g/nm光柵，曝光時(shí)間5秒，曝光次數(shù)2次，掃描范圍400～4000cm-1，分辨率1cm-1，測(cè)試溫度26℃，濕度61％。分別采集VSD泡沫與密封膜未處理前及使用臭氧水處理前后的數(shù)據(jù)，使用OriginPro8.0軟件繪制相應(yīng)的拉曼光譜圖。
　　 6、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS13.0軟件，對(duì)于計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，對(duì)于多組之間的比較采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)單因素的方差分析(one-way ANOVA)，方差齊時(shí)整

16、體的比較采用F檢驗(yàn)，多重比較采用Bonferroni法，方差不齊時(shí)采用Welch法近似F檢驗(yàn)，多重比較采用Dennett's T3法;兩組單獨(dú)計(jì)量資料的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。當(dāng)P≤0.05時(shí)認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 結(jié)果:10μg/ml臭氧水持續(xù)8天作用后，VSD材料大體外觀未見(jiàn)異常，顯微鏡下泡沫與密封膜的微孔等結(jié)構(gòu)未見(jiàn)明顯破壞。拉力測(cè)試結(jié)果表明，VSD泡沫最大載荷與試樣斷裂瞬間間距隨著臭氧水作用時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減小，未處理

17、的與經(jīng)10μg/ml臭氧水作用8天后的VSD泡沫的最大載荷分別為(4.25±0.73)、(2.44±0.19) kgf(P=0.001)，VSD泡沫試樣斷裂瞬間間距作用前后分別為(92.54±12.83)、(64.44±4.60) mm(P=0.006); VSD密封膜的最大載荷與試樣斷裂瞬間間距隨著臭氧水作用時(shí)間的延長(zhǎng)并未出現(xiàn)顯著變化，未處理的與經(jīng)10μg/ml臭氧水作用8天后的VSD密封膜的最大載荷分別為(0.70±0.06)、(0

18、.74±0.08) kgf(P=0.402)， VSD密封膜試樣斷裂瞬間間距作用前后分別為(102.85±9.35)、(96.02±15.83) mm(P=0.430)。拉曼光譜儀結(jié)果顯示，VSD材料在400～4000cm-1掃描范圍內(nèi)僅有部分波峰強(qiáng)度發(fā)生變化而無(wú)新的化學(xué)基團(tuán)生成。
　　 結(jié)論:10μg/ml臭氧水持續(xù)8天作用后，除VSD泡沫的抗拉伸性能降低外，余理化性質(zhì)未見(jiàn)明顯變化。
　　 第三部分、10μg/ml臭氧

19、水對(duì)VSD體外模擬裝置密封性的影響
　　 目的:制備VSD體外模擬裝置;探討10μg/ml臭氧水對(duì)VSD體外模擬裝置密封性的影響。
　　 材料與方法:在尺寸為25cm×35cm×0.5cm玻璃板上放置4個(gè)大小為5cm×5cm×1cm的VSD泡沫，分別貼置密封膜后負(fù)壓源下檢查其密封效果;待檢查密封性完好，制取濃度為10μg/ml臭氧水后，向每個(gè)模擬裝置內(nèi)注入30ml臭氧水，充分作用1小時(shí)，每天2次，連續(xù)作用8天;8天后于中