負(fù)壓封閉引流技術(shù)治療膿胸的實驗研究

詹鋒 關(guān)次宜 鄧惠容

【摘要】 目的：探討負(fù)壓封閉引流技術(shù)治療膿胸的實驗研究。方法：選取2016年10月-2017年12月新西蘭大白兔20只并建立膿胸動物模型，依據(jù)隨機數(shù)字表法分為負(fù)引組和常規(guī)組，每組10只。常規(guī)組給予常規(guī)引流治療，負(fù)引組給予負(fù)壓封閉引流技術(shù)治療，比較兩組的引流效果、生化指標(biāo)、胸膜康復(fù)情況。結(jié)果：術(shù)后1、4 d，負(fù)引組的胸腔積液引流量、堿性成纖維細胞生長因子（bFGF）水平均明顯高于常規(guī)組（P<0.05）;術(shù)后1、4 d，負(fù)引組的胸液中蛋白質(zhì)、白細胞數(shù)、葡萄糖水平均明顯低于常規(guī)組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）;術(shù)后4 d，負(fù)引組的臟層胸膜厚度、成纖維細胞數(shù)均明顯高于常規(guī)組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）;術(shù)后4 d，負(fù)引組肺完全復(fù)張率明顯高于常規(guī)組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論：負(fù)壓封閉引流技術(shù)治療可有效改善膿胸的引流效果、生化指標(biāo)，可有效促進胸膜組織中成纖維細胞增生及粘連愈合，有利于促進肺復(fù)張，值得臨床做進一步推廣。

【關(guān)鍵詞】 負(fù)壓封閉引流技術(shù); 膿胸; 成纖維細胞; 胸膜

【Abstract】 Objective：To discuss the experimental study of vacuum sealing drainage in the treatment of empyema.Method：20 New Zealand white rabbits were selected from October 2016 to December 2017 to establish a model of empyema，according to the random number table method，they were divided into negative drainage group and conventional group，with 10 cases in each group.Routine drainage was given in the conventional group，and negative drainage group was given in the negative pressure closed drainage technology.The drainage effect，biochemical indexes and pleural rehabilitation of the two groups were compared.Result：1 and 4 days after surgery，the levels of basic fibroblast growth factor（bFGF）in the pleural effusion drainage volume in the negative drainage group were significantly higher than those in the conventional group（P<0.05）.1 and 4 days after surgery，the number of protein leukocytes and glucose levels in the pleural effusion of the negative drainage group were significantly lower than those of the conventional group，with statistically significant differences（P<0.05）.4 days after surgery，the number of fibroblasts in the visceral pleural thickness in the negative induction group was significantly higher than that in the conventional group，with statistically significant differences（P<0.05）.4 days after surgery，the complete lung retraction rate in the negative citation group was significantly higher than that in the conventional group，with statistically significant difference（P<0.05）.Conclusion：The negative pressure closed drainage technique can effectively improve the drainage effect and biochemical index of empyema，and can effectively promote fibroblast proliferation and adhesion healing in the pleural tissue，which is beneficial to the promotion of pulmonary re extension，its worth for further clinical promotion.

【Key words】 Vacuum sealing drainage; Empyema; Fibroblasts; Pleura

First-authors address：The Hospital of Traditional Chinese Medicine in Foshan City，F(xiàn)oshan 528000，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.05.008

膿胸是一種化膿性感染，病理是病菌入侵患者胸腔，導(dǎo)致膿性滲出液積聚于胸膜腔內(nèi)而引發(fā)的感染。負(fù)壓封閉引流技術(shù)（vacuum sealing drainage，VSD）最早是1992由德國烏爾姆大學(xué)創(chuàng)傷外科的Fleischman博士用于治療四肢軟組織創(chuàng)面感染，1994年由我國裘華德教授引進回國，有研究表明，該技術(shù)能有效促進創(chuàng)面修復(fù)，有利于創(chuàng)面修復(fù)[1-2]。目前VSD技術(shù)的主要適用證是創(chuàng)傷、燒傷、骨骼炎等[3-4]，將VSD應(yīng)用于膿胸的治療效果及機制尚未明確。對此，本院于2016年10月-2017年12月以新西蘭大白兔為實驗對象，建立人工膿胸的動物模型，采用一般觀察法來分析VSD技術(shù)對膿胸的引流效果，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 動物造模與分組 取體重2.0～2.5 kg的新西蘭大白兔20只，雌雄不限（廣東省醫(yī)學(xué)實驗動物中心提供）。

1.1.1 細菌準(zhǔn)備 實驗前，將金黃色葡萄球菌置于瓊脂板上培養(yǎng)并在37 ℃中溫育過夜，選取2～3個菌落置于1 mL肉湯培養(yǎng)液中，室溫24 ℃下置于75 r/min轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)器4～5 h，至細菌懸液濃度0.5個麥?zhǔn)蠁挝唬s1.5×108 CFU/mL）。

1.1.2 動物模型建立 使用新西蘭大白兔。實驗前，兔胸部術(shù)區(qū)用10%硫化鈉脫毛備用。按兔體重（30 mg/kg）注射3%戊巴比妥鈉于腹腔麻醉，仰臥位固定。兔胸術(shù)區(qū)用生理鹽水清洗，兔胸腔用75%乙醇消毒，肋骨穿過右胸第5肋間，通過軟管注入0.3 mL松節(jié)油，3 h后注入金黃色葡萄球菌懸液0.2 mL。如果胸腔積液（胸腔積液）檢查后24 h符合以下標(biāo)準(zhǔn)：胸腔積液視覺渾濁，通過顯微鏡檢查發(fā)現(xiàn)有膿細胞，革蘭氏染色發(fā)現(xiàn)有陽性細菌，則動物模型建立成功。同樣方法共制作20例。為了避免實驗對象在實驗結(jié)束前死于敗血癥，所有動物在24 h后肌內(nèi)注射20萬U青霉素。

1.1.3 分組 常規(guī)組，10只動物置入普通胸腔閉式引流管;負(fù)引組，10只動物置入負(fù)壓封閉引流海綿。

1.2 主要器械 無菌多孔海綿敷料（浙江隆泰醫(yī)療科技股份有限公司），醫(yī)用封閉式胸腔引流管（山東貝諾斯醫(yī)療器械有限公司），F(xiàn)R-988生物顯微圖像分析系統(tǒng)，奧林巴斯BX61正置金相顯微鏡（日本奧林巴斯光學(xué)工業(yè)會社），奧林巴斯BH2型雙顯微鏡投影機（日本奧林巴斯光學(xué)工業(yè)會社），兔子堿性成纖維細胞生長因子（bFGF）ELISA試劑盒（南京森貝伽生物科技有限公司），DG5031型酶聯(lián)免疫檢測儀（上海珂淮儀器有限公司），久保田8420離心機（日本久保田商事株式會社），AU480全自動生化分析儀（美國貝克曼庫爾特公司），IE2圖像分析軟件（西安交通大學(xué)）。

1.3 引流方法

1.3.1 常規(guī)組 選用10只兔，通過手術(shù)切口將引流管置入兔胸膜腔內(nèi)，切一個側(cè)孔，置入30 mm長度，固定引流管并將引流管接瓶。

1.3.2 負(fù)引組 選用10只兔，取1根30 mm內(nèi)徑的塑料引流管，在引流管的一端切3個間距為50 mm的側(cè)孔，將剪裁好的10 mm×30 mm大小的無菌多孔海綿敷料完全放入兔胸腔，并將引流管皮下潛入，縫合并固定，用透明膜完全封閉創(chuàng)面和敷料并將引流管接瓶，連接負(fù)壓泵并持續(xù)吸引24 h施以10 kPa負(fù)壓（預(yù)實驗中，在保證實驗動物各項生命體征平穩(wěn)的前提下，其可耐受壓力的平均值），將動物放入特制的兔籠中。為防止引流管被動物咬斷，將其頸部用醫(yī)用高分子石膏繃帶固定（將一卷醫(yī)用聚合物石膏繃帶置于溫水中，直至沒有連續(xù)的氣泡出現(xiàn)后取出，在兔頸部墊入醫(yī)用棉墊后，將繃帶均勻卷繞在頸部。為避免因石膏硬化而導(dǎo)致兔不適感，在包扎時，邊包扎邊用手進行平整。手術(shù)后，每日使用75%乙醇對創(chuàng)周進行消毒，并及時更換敷料）。

1.4 觀察指標(biāo)和評價標(biāo)準(zhǔn) （1）采用放射學(xué)觀察，于術(shù)后1、4 d分別對胸腔攝片，觀察兔胸腔積液的引流量情況。（2）胸液生化檢測和堿性成纖維細胞生因子（bFGF）含量測定，分別收集兩組實驗對象術(shù)后1、4 d的全部胸腔積液，各取0.9 mL放入含0.1 mL枸櫞酸鈉的抗凝管，進行編號，用全自動生化分析儀測定胸腔積液中的蛋白質(zhì)、葡萄糖和白細胞。另外各取5 mL經(jīng)1 000 g離心20 min后，使用清液檢測bFGF含量，選用兔子bFGF抗體（北京博奧森生物技術(shù)有限公司），根據(jù)試劑盒說明進行操作。（3）胸膜厚度測定方法：測定間皮細胞層和臟層胸膜基底層之間的厚度。每個標(biāo)本隨機取5個視野（×100倍），計算平均值;計算每高倍視野（×400倍）臟層胸膜（靠近測定胸膜厚度的位置）中成纖維細胞數(shù)[5]。取4份標(biāo)本進行Masson染色，與其做對比后在HE染色標(biāo)本上計數(shù)5個視野，取平均值，計數(shù)時應(yīng)注意排除間皮細胞和內(nèi)皮細胞。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 22.0軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗;計數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組胸腔積液各生化指標(biāo)及bFGF比較 術(shù)后1、4 d，負(fù)引組的胸腔積液引流量、bFGF水平均明顯高于常規(guī)組（P<0.05）;負(fù)引組的胸液中蛋白質(zhì)、白細胞數(shù)、葡萄糖水平均明顯低于常規(guī)組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）;負(fù)引組術(shù)后4 d引流液中葡萄糖濃度、白細胞數(shù)與術(shù)后1 d比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），而常規(guī)組術(shù)后4 d的上述指標(biāo)均較術(shù)后1 d明顯升高（P<0.05），兩組術(shù)后4 d引流液中的bFGF含量和蛋白質(zhì)含量均明顯高于術(shù)后1 d，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），見表1。

2.2 兩組臟層胸膜厚度、成纖維細胞數(shù)比較 術(shù)后4 d，負(fù)引組臟層胸膜厚度、成纖維細胞數(shù)均明顯高于常規(guī)組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），見表2。

2.3 兩組術(shù)后4 d完全復(fù)張率比較 術(shù)后4 d，負(fù)引組肺完全復(fù)張率為100%（20/20），明顯高于常規(guī)組的70.00%（14/20），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（字2=7.059，P<0.05）。兩組典型X線片，見圖1。

3 討論

VSD技術(shù)是一種主流處理淺表創(chuàng)面和用于深部引流的手段，可有效促進創(chuàng)面修復(fù)、有利于提高創(chuàng)面修復(fù)的質(zhì)量，可保持引流通暢、促進肉芽生長，業(yè)內(nèi)一致認(rèn)可其安全有效，其工作原理是醫(yī)用泡沫材料作為中介置于引流管與創(chuàng)面之間，引流管接負(fù)壓吸引器達到全創(chuàng)面引流，及時清除腔隙或創(chuàng)面的分泌物[6-8]。

本實驗通過人造膿胸成功地建立膿胸動物模型來比較常規(guī)封閉胸腔式引流和VSD技術(shù)引流對胸膜內(nèi)皮細胞的黏附效果，兩組兔采用同樣的手術(shù)方式（引流管引流部位、放置長度、引流時間等完全一致），實驗證明采用VSD技術(shù)可顯著促進胸膜內(nèi)皮細胞纖維性增生，從而促進胸膜粘連及纖維化。負(fù)引組術(shù)后4 d引流液中葡萄糖濃度、白細胞數(shù)較術(shù)后1 d比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），而常規(guī)組的則明顯升高，表明負(fù)引組經(jīng)負(fù)壓吸引后，胸膜腔內(nèi)分泌物明顯減少，感染反應(yīng)減少;實驗中，除了1只兔因感染而死于敗血癥以外，沒有觀察到其他不良反應(yīng)。

VSD技術(shù)是近年來新興的創(chuàng)面修復(fù)技術(shù)，其促進創(chuàng)面修復(fù)的作用機制尚不完全清楚[9]，考慮主要有以下可能：（1）促進局部血液循環(huán)。促進局部血液循環(huán)一方面確保創(chuàng)面愈合過程中所需的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，另一方面在吸收由創(chuàng)面產(chǎn)生的大多數(shù)壞死物質(zhì)和代謝物中起重要的作用[10]。VSD能顯著促進局部血液循環(huán)的速度，增大毛細血管管徑，增加創(chuàng)面邊緣的毛細血管數(shù)目，血流加速，從而促進創(chuàng)面的血液供應(yīng)，改善血液循環(huán)，并刺激毛細血管管徑發(fā)芽和內(nèi)皮細胞增殖。通過多普勒激光檢測，發(fā)現(xiàn)在實驗中施加負(fù)壓后，創(chuàng)面的血液灌注得到顯著提高[11-12]。（2）減輕局部組織水腫。組織水腫是血漿與組織液之間的滲透壓差不平衡，表現(xiàn)為組織液增加。組織水腫會阻礙創(chuàng)面修復(fù)，因為組織水腫后會增加組織細胞間距，阻礙細胞間的物質(zhì)交換，同時對創(chuàng)面局部的微血管造成壓迫，導(dǎo)致創(chuàng)面缺血低氧，使得創(chuàng)面不能充分獲得修復(fù)所需應(yīng)有的營養(yǎng)物質(zhì)，從而妨礙創(chuàng)面的修復(fù)。然而，VSD能夠有效減輕局部創(chuàng)面的水腫情況，有利于促進創(chuàng)面的修復(fù)。隨著VSD治療時間的增加，其減輕水腫的效果更加明顯[13-14]。（3）抑制細菌繁殖。通過VSD的負(fù)壓吸引，產(chǎn)生作用于創(chuàng)面邊緣的自然物理拉力，促進成纖維細胞的增殖，從而加快創(chuàng)面修復(fù)的速度。其主要作用機制可能是與封閉敷料產(chǎn)生的潮濕封閉的環(huán)境有關(guān)，該環(huán)境更有利于發(fā)揮免疫細胞的功能。為宿主細胞吞噬作用提供了有利條件，對宿主細胞起到吞噬和殺滅細菌的作用，更有利于預(yù)防創(chuàng)面的感染[15-16]。（4）影響分子機制的因素。VSD可明顯有效促進創(chuàng)面修復(fù)、細胞增殖和血管形成，負(fù)壓吸引前bFGF在創(chuàng)面邊緣的組織表面偶然呈陽性表達，隨VSD時間的增加，其陽性表達率大大提高[17-18]。

本實驗中，兩組術(shù)后4 d引流液中的bFGF含量和蛋白質(zhì)含量均明顯高于術(shù)后1 d的含量，且負(fù)引組明顯升高，可能由于普通胸管同樣具有刺激胸膜內(nèi)皮細胞增生纖維化的作用，但作用的范圍有限，而負(fù)引組中的生化指標(biāo)明顯升高則是因為在VSD技術(shù)的作用下，引流面積更大，刺激范圍更廣，蛋白質(zhì)合成更多[19-20]，從而促進成纖維細胞的增生，增加成纖維細胞的活躍程度，促進胸膜粘連及纖維化，最終促進負(fù)引組的胸膜粘連及纖維化程度較常規(guī)組更重。

綜上所述，本實驗通過對新西蘭大白兔膿胸模型中應(yīng)用VSD技術(shù)，發(fā)現(xiàn)VSD技術(shù)可有效改善膿胸的生化指標(biāo)以及引流效果，可有效促進胸膜組織中成纖維細胞增生及粘連愈合，有利于促進肺復(fù)張，值得臨床做進一步推廣。

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（收稿日期：2018-06-01） （本文編輯：張爽）