膨體聚四氟乙烯植入后感染與毛囊的相關(guān)性研究

李 東 白珊珊 袁 捷 吳捷能 侯 瑞 俞哲元 徐 梁 韋 敏

膨體聚四氟乙烯植入后感染與毛囊的相關(guān)性研究

李 東 白珊珊 袁 捷 吳捷能 侯 瑞 俞哲元 徐 梁 韋 敏

目的觀察膨體聚四氟乙烯（e-PTFE）植入后感染與毛囊的關(guān)系，探討植入感染的可能原因。方法將40只SD大鼠隨機(jī)分成實(shí)驗(yàn)組（n=20）和對(duì)照組（n=20）。大鼠背部左右兩側(cè)，實(shí)驗(yàn)組分離皮下層（A組）及真皮下層（B組），分別植入假體；對(duì)照組左、右兩側(cè)（C組、D組）僅分離相應(yīng)層次。于術(shù)后1、3、4周取材，大體及組織學(xué)觀察樣本局部情況，ELISA檢測(cè)相關(guān)炎癥因子的變化，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果B組可見(jiàn)較明顯的皮膚紅腫、局部滲出，并且隨時(shí)間延長(zhǎng)而加重，最后出現(xiàn)皮膚壞死，其余各組均無(wú)上述現(xiàn)象。組織學(xué)及ELASA結(jié)果提示，B組炎癥細(xì)胞及炎癥因子均較A組嚴(yán)重，且嚴(yán)重程度隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加。C、D兩組均無(wú)上述變化。相關(guān)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論膨體聚四氟乙烯在大鼠真皮下層與毛囊根部接觸，是引起植入后易發(fā)生感染的重要誘因之一。

膨體聚四氟乙烯毛囊隆鼻感染

隆鼻術(shù)是目前最常見(jiàn)的美容手術(shù)之一。由于解剖結(jié)構(gòu)上的差異，蒙古人種的鼻整形以植入充填材料為主[1]。膨體聚四氟乙烯（Expanded polyterafluoroethylene，e-PTFE）是目前常用的假體材料[2-4]。1971年，e-PTFE首先被用于人造血管[5]；1983年，Neel[6]首次將其用于顏面整形。e-PTFE有良好的組織相容性，很少發(fā)生排斥反應(yīng)[7]，植入后偶見(jiàn)輕度異物反應(yīng)，但感染較少[9]；無(wú)過(guò)敏、致癌、致畸等問(wèn)題[4，9]。該材料還具有較強(qiáng)的抗張性，長(zhǎng)時(shí)間植入后，也可以完整取出[10]。e-PTFE隆鼻后，外鼻形態(tài)自然、逼真。

盡管e-PTFE有上述優(yōu)點(diǎn)，但在臨床應(yīng)用過(guò)程中還是會(huì)出現(xiàn)各種并發(fā)癥，諸如脫出、移動(dòng)、感染等，其中感染是較為嚴(yán)重的并發(fā)癥。文獻(xiàn)報(bào)道e-PTFE植入后感染率為0%～10.7%[10-14]。e-PTFE隆頦術(shù)與隆鼻術(shù)同為Ⅱ類(lèi)切口，但前者感染率僅為0.62%[15]。同種材料植入不同部位，術(shù)后感染率為何會(huì)有差異呢？我們推測(cè)這可能與局部的解剖結(jié)構(gòu)有關(guān)，隆鼻術(shù)中植入體可能和鼻毛毛囊接觸較緊密。而鼻腔作為上呼吸道的第一門(mén)戶(hù)，其內(nèi)存在多種細(xì)菌[16]。毛囊位于真皮乳頭層內(nèi)，金黃色葡萄球菌或表皮葡萄球菌侵入后，不僅可在毛囊口及毛囊深部形成膿腫，而且毛囊炎還可以導(dǎo)致假體植入?yún)^(qū)域的感染[17]。

因此我們提出假設(shè)：隆鼻術(shù)中e-PTFE與毛囊根部接觸可能是導(dǎo)致隆鼻術(shù)后感染的關(guān)鍵誘因。我們?cè)O(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)，并觀察毛囊與假體接觸后是否會(huì)導(dǎo)致術(shù)后感染。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及材料

SD大鼠40只，6周齡，雄性，體質(zhì)量（200±15）g（本院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心），所有實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)格遵守動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。膨體聚四氟乙烯（e-PTFE，上海索康醫(yī)用材料有限公司），0.5 cm×0.5 cm×0.2 cm，共40塊。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

將40只SD大鼠隨機(jī)分成實(shí)驗(yàn)組（n=20）和對(duì)照組（n=20）。實(shí)驗(yàn)組大鼠背部左右兩側(cè)，分離皮下層（A組）及真皮下層（B組），分別植入假體；對(duì)照組左、右兩側(cè)（C組、D組）僅分離相應(yīng)層次，不植入假體（圖1）。

圖1 分組示意圖Fig.1Grouping schematic diagram

大鼠麻醉、備皮后，在背部左側(cè)旁正中線(xiàn)作切口，分離至深筋膜與淺筋膜之間，植入假體并固定，逐層關(guān)閉創(chuàng)面。同樣，實(shí)驗(yàn)組右側(cè)分離至真皮下層并暴露毛囊根部，植入假體并固定。對(duì)照組僅行層次分離后即關(guān)閉創(chuàng)面。

1.3 取材及檢測(cè)

分別于術(shù)后第1、3、4周取材，取材前觀察局部皮膚有無(wú)壞死或感染等情況。取材應(yīng)包含表皮、真皮、真皮下組織與假體。取出假體及周?chē)唤M織，固定、包埋后行組織學(xué)檢測(cè)。同時(shí)取假體周?chē)M織，制作勻漿，行ELISA檢測(cè)。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

以SPSS軟件行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，采用配對(duì)t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大體觀

實(shí)驗(yàn)組SD大鼠均生存良好。A組術(shù)區(qū)創(chuàng)面恢復(fù)良好、無(wú)皮膚紅腫壞死，假體固定無(wú)移動(dòng)，無(wú)外露，皮下組織包覆假體完全，無(wú)脫落，假體與組織間結(jié)合牢固，結(jié)合處創(chuàng)面新鮮且紅潤(rùn)，假體與肌層組織附著牢固，肉芽組織覆蓋完全。B組術(shù)區(qū)切口早期可見(jiàn)輕度紅腫，無(wú)明顯皮膚壞死；術(shù)后2周時(shí)，2只出現(xiàn)皮膚壞死，假體部分外露，其余大鼠皮膚出現(xiàn)不同程度的紅腫及滲出，假體與皮膚附著不佳，甚至無(wú)附著，假體與深層組織附著良好，可見(jiàn)肉芽組織覆蓋；術(shù)后4周，共有5只大鼠出現(xiàn)皮膚壞死現(xiàn)象。對(duì)照組SD大鼠均生存良好，C組及D組術(shù)區(qū)創(chuàng)面恢復(fù)良好，無(wú)切口紅腫，無(wú)滲出，無(wú)壞死（圖2）。

圖2 術(shù)后不同時(shí)間創(chuàng)面大體觀Fig.2Gross view of the operation area at different time point

2.2 組織學(xué)觀察

A組大鼠背部左側(cè)，膨體植入皮下層，術(shù)后1周可見(jiàn)較多的淋巴細(xì)胞及巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)，術(shù)后2到4周可見(jiàn)淋巴細(xì)胞及巨噬細(xì)胞減少。提示假體植入皮下層后，局部出現(xiàn)一過(guò)性的炎癥反應(yīng)，且炎癥反應(yīng)隨時(shí)間延長(zhǎng)而趨于穩(wěn)定。

B組大鼠背部右側(cè)，膨體植入真皮下層，術(shù)后1周時(shí)即可見(jiàn)較多的淋巴細(xì)胞及巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)，術(shù)后2到4周淋巴細(xì)胞及巨噬細(xì)胞漸增多。提示位于真皮下層的假體與毛囊根部接觸時(shí)，其炎癥反應(yīng)隨時(shí)間延長(zhǎng)而漸明顯，這與大體觀察的結(jié)果一致。C、D兩組均無(wú)明顯炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，不同時(shí)間點(diǎn)之間也未見(jiàn)明顯差異（圖3）。

圖3 術(shù)后不同時(shí)間組織學(xué)觀察Fig.3 Histological observation after the operation at different time point

2.3 炎癥細(xì)胞計(jì)數(shù)分析

隨機(jī)取5個(gè)視野，膨體與組織各半，Image proplus軟件計(jì)算炎癥細(xì)胞平均數(shù)量。結(jié)果：A組假體表面炎癥細(xì)胞一過(guò)性增加，術(shù)后4周開(kāi)始減少；B組假體與毛囊根部接觸面的炎癥細(xì)胞數(shù)目不斷增加，術(shù)后3、4周炎癥細(xì)胞數(shù)均高于其他各組（P＜0.05）。C、D兩組術(shù)后2周局部炎癥細(xì)胞一過(guò)性增加，術(shù)后第3周開(kāi)始減少，相互之間無(wú)明顯差異（P＞0.05）（圖4）。

圖4 術(shù)區(qū)不同時(shí)間炎癥細(xì)胞數(shù)量Fig.4Quantity of infiltrated cells in the operation area at different time point

圖5 各種炎癥因子的變化趨勢(shì)Fig.5Change trend of each inflammatory factor

2.4 ELISA檢測(cè)

IL-1b、IL-6及TNF-α是介導(dǎo)滲出性炎性病變的重要細(xì)胞因子。我們通過(guò)檢測(cè)術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)這些因子的含量來(lái)反應(yīng)局部炎癥反應(yīng)情況。

A組炎癥因子含量維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平，而B(niǎo)組炎癥因子含量隨時(shí)間延長(zhǎng)而升高，術(shù)后早期升高幅度較小，第3、4周升高幅度較大，說(shuō)明術(shù)后3、4周時(shí)局部炎癥反應(yīng)較強(qiáng)烈，左右兩側(cè)的炎癥因子差異明顯（P＜0.05）（圖5）。

3 討論

蒙古人種鼻梁低平，鼻尖圓潤(rùn)，鼻翼相對(duì)肥大。受西方文化的影響，往往追求更有立體感的鼻外形。目前，假體隆鼻已成為亞洲國(guó)家廣泛開(kāi)展的美容手術(shù)之一。常見(jiàn)的隆鼻假體包括硅膠、自體肋軟骨、Medpor和e-PTFE等。

不同的隆鼻材料各有其優(yōu)缺點(diǎn)。固體硅膠是理化性質(zhì)相對(duì)較穩(wěn)定的一種有機(jī)高分子材料，不易被吸收，不易變形，不變質(zhì)，異物反應(yīng)小，極少排異或感染，質(zhì)感較好，易雕刻加工。但硅膠結(jié)構(gòu)致密無(wú)孔，往往只能在假體表面形成一層包膜。術(shù)后長(zhǎng)期隨訪(fǎng)發(fā)現(xiàn)，硅膠假體常出現(xiàn)異位，松動(dòng)，歪斜，下墜，甚至出現(xiàn)假體外露。自體肋軟骨隆鼻創(chuàng)傷大，且術(shù)后吸收情況不一，術(shù)后形態(tài)不佳，患者認(rèn)可度不高。Medpor材質(zhì)過(guò)硬，且易導(dǎo)致鼻背皮膚張力過(guò)大，影響外觀。近幾年，玻尿酸注射隆鼻效果顯著，創(chuàng)傷小，受到市場(chǎng)認(rèn)可，但價(jià)格昂貴，保存時(shí)間短，且有造成血管栓塞的風(fēng)險(xiǎn)，在一定程度上限制了其應(yīng)用。

e-PTFE應(yīng)用于顱面整形已有30年歷史。Rothstein等[8]認(rèn)為，e-PTFE具有一定的延展性，可耐受高溫和較大的應(yīng)力，具有良好的組織相容性，很少發(fā)生排斥反應(yīng)，且無(wú)過(guò)敏，致癌和致畸性[4，9]，即使出現(xiàn)并發(fā)癥也可完整取出[10]。Mole[9]認(rèn)為e-PTFE是最佳的人工軟組織代用品之一[4，15]。但是，國(guó)內(nèi)有很多研究認(rèn)為e-PTFE植入后感染率較高。我們回顧文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，e-PTFE植入后感染率為0%～10.7%[10-14]。同為Ⅱ類(lèi)切口，e-PTFE隆頦術(shù)后的感染率僅為0.62%[16]，遠(yuǎn)低于e-PTFE隆鼻手術(shù)的感染率[15]。同種材料植入不同解剖部位，其術(shù)后感染率有明顯差異。

健康成人鼻腔中的細(xì)菌主要為金黃色葡萄球菌、凝固酶陰性葡萄球菌和棒狀桿菌（偽白喉棒狀桿菌）[17]。毛囊位于真皮乳頭層內(nèi)，金黃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膿腫，毛囊炎可導(dǎo)致假體植入?yún)^(qū)域感染[18]。Michael等[19]報(bào)道，在術(shù)前徹底修剪鼻毛，并清洗鼻腔[13]，有助于預(yù)防感染。因此我們推測(cè)，e-PTFE隆鼻術(shù)后感染可能與鼻毛毛囊有關(guān)。我們?cè)谶M(jìn)行e-PTFE隆鼻術(shù)時(shí)，均注意徹底清潔鼻腔，避開(kāi)毛囊，并對(duì)171例患者進(jìn)行了術(shù)后隨訪(fǎng)，發(fā)現(xiàn)患者術(shù)后滿(mǎn)意度較高，均未出現(xiàn)感染情況。這說(shuō)明e-PTFE隆鼻時(shí)假體與毛囊根部接觸可能是導(dǎo)致感染率高的原因。

本研究結(jié)果表明，e-PTFE與毛囊接觸會(huì)導(dǎo)致高感染率。在大體觀察中，A、B兩組均植入相同大小的假體，其局部張力基本一致；B、D兩組分離的層次相同，說(shuō)明其局部血供基本相似。但B組假體與毛囊根部接觸后，局部皮膚出現(xiàn)感染壞死情況，而A、D組并未見(jiàn)局部皮膚紅腫滲出，說(shuō)明同張力組以及同等血供條件下，假體與毛囊根部接觸是導(dǎo)致局部皮膚壞死的直接原因。組織學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，B組假體與毛囊根部接觸后，術(shù)后炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)數(shù)量明顯高于其他各組，提示局部炎癥較重。而其他各組在假體植入后均有一過(guò)性的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，我們認(rèn)為這很可能是局部的異物反應(yīng)。通過(guò)ElASA對(duì)術(shù)區(qū)局部炎癥因子進(jìn)行定量檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，術(shù)后3、4周，B組假體與毛囊根部接觸時(shí)，其術(shù)區(qū)周?chē)浗M織內(nèi)的IL-1b、IL-6及TNF-α三種因子含量均明顯高于其他各組。說(shuō)明，假體與毛囊根部接觸后，直接導(dǎo)致了局部劇烈的炎癥反應(yīng)，且隨時(shí)間延長(zhǎng)而加劇，最終導(dǎo)致術(shù)區(qū)局部皮膚出現(xiàn)滲出、化膿，甚至出現(xiàn)皮膚壞死等感染征象。

我們還發(fā)現(xiàn)，假體深面與皮下組織的黏連較牢固，而淺面與皮膚的黏連較脆弱，容易分離。因此，組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)假體與毛囊分離的現(xiàn)象?？紤]原因如下：皮膚組織較韌，不容易包繞假體，而周?chē)能浗M織可以包繞，所以皮膚和軟組織可以較好的黏附于假體。

4 結(jié)論

綜上所述，臨床隨訪(fǎng)、實(shí)驗(yàn)研究以及文獻(xiàn)報(bào)道均證實(shí)e-PTFE與毛囊根部接觸是導(dǎo)致隆鼻術(shù)后感染的重要誘因。因此，我們?cè)谛新”鞘中g(shù)時(shí)，應(yīng)注意保持鼻腔清潔以及解剖層次的分離，避免假體與毛囊根部接觸，從而降低感染率。

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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

國(guó)家自然科學(xué)基金（81471886）；上海市科委重點(diǎn)項(xiàng)目（134119a2000）。

200011上海市上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院整復(fù)外科。

韋敏（E-mail：wmdoctor@yahoo.com）。

注：李東、白珊珊為共同第一作者。