創(chuàng)面放射性沾染的處置效果研究

(陸軍軍醫(yī)大學軍事預防醫(yī)學系復合傷研究所，重慶400038)

放射性物質(zhì)越來越廣泛地運用在核能、軍事、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域，但同時核事故、核爆炸、核恐怖襲擊等也可導致放射性污染的發(fā)生。放射性物質(zhì)泄漏和釋放對人員造成污染時，最常見的是體表沾染，可引起放射性皮膚損傷，若不及時清除，放射性核素還可能通過傷口、食管、呼吸道和毛孔等途徑進入機體，引起體內(nèi)污染及內(nèi)照射損傷，也可能引起放射性物質(zhì)擴散，造成環(huán)境污染和其他人員的損傷[1]。貧鈾(depleted uranium,DU)通常被認為是一種新興污染物[2]，是比天然鈾包含的裂變同位素235U少的鈾，是去除濃縮鈾后剩下的殘余物，也可能是由核反應堆燃料的后處理產(chǎn)生的[3]。DU進入體內(nèi)的途徑包括呼吸道吸入、消化道吸收、彈片嵌入和傷口沾染等。DU中毒可能產(chǎn)生輻射損傷和化學損傷，造成機體病變，如果DU在體內(nèi)常年蓄積，則會給人體帶來長期的危害[4]。腎是最易受DU損害的部位，DU可能導致腎小管壞死[2]。DU暴露還與某些癌癥的發(fā)生有關(guān)[5]。海灣戰(zhàn)爭后，伊拉克地區(qū)乳腺癌、肺癌、白血病及淋巴瘤的發(fā)病率比戰(zhàn)前高了2～3倍[6]。目前有研究已經(jīng)合成了多種化合物并測試了其與DU螯合的適用性，但是其中許多化合物顯示出較差的組織特異性和高毒性，從而未在臨床應用，其他化合物如乙烷-1-羥基-1,1-雙膦酸酯(Ethane-1-hydroxy-1,1-bisphosphonate，EHBP)、3,4,3-LI(1,2-HOPO)等顯示出良好的療效，但仍處于臨床前階段[3]。而多種原因?qū)е碌钠つw破損創(chuàng)面的治療是臨床常見的問題，如何促進創(chuàng)面的愈合并提高愈合質(zhì)量是人們關(guān)注的焦點，因此，本研究結(jié)合創(chuàng)面與放射性沾染，探討不同藥物對其處置的效果,以期為創(chuàng)面放射性沾染的治療促愈提供新方法。

1 材料與方法

1.1 材料準備與制備

本研究80只雄性SD大鼠，體質(zhì)量(200±20)g，購于陸軍軍醫(yī)大學第三附屬醫(yī)院；過濾細菌后的50 mmol/L的DU溶液、納米銀、復合中藥膏、便攜式輻射測量儀(Thermo，B20-ER)由陸軍軍醫(yī)大學預防醫(yī)學系提供；二亞乙基三胺五乙酸(pentetic caid,DTPA)購于上海生工生物工程股份有限公司；維思迪自適性負壓引流敷料(魯青械備20172640792號)、德維可醫(yī)用殺菌液體敷料(魯青械備201600652)購于陸軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院；3%戊巴比妥鈉、滅菌紗布、75%酒精、碘伏、滅菌手術(shù)剪、一次性醫(yī)用滅菌手套、帽子和口罩等耗材購于國潤平臺。復方中藥膏由地榆、當歸、桃仁、白芷、血竭、冰片、罌粟殼、紫草、金銀花、五倍子、黃連、黃柏、紅花、大黃、苦參、蒼術(shù)、黃芩、赤芍等中藥經(jīng)浸泡、煎煮、濃縮、收膏后以麻油混合而成，呈半流體狀，置于4 ℃封存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 方法

本實驗采用切除性傷口模型[7]。SD大鼠用3%戊巴比妥鈉按照30 mg/kg體質(zhì)量肌肉注射麻醉，麻醉起效后用寵物剃毛器剃去背部大于2 cm×2 cm面積的毛發(fā)，固定背部，用邊長2 cm的正方形圖章在背部印出印記，在無菌操作臺下用碘伏和酒精進行皮膚消毒，用手術(shù)刀沿印記切出邊長2 cm的方形創(chuàng)口，深度及全層皮膚，不傷及皮下筋膜層，在創(chuàng)面滴加涂抹50 mmol/L的DU溶液500 μL。待DU溶液完全被創(chuàng)面吸收后，用便攜式輻射測量儀在距離創(chuàng)面1～2 cm處讀取αβ總值，重復3次，1 h后用500 μL DTPA沖洗。將80只SD大鼠隨機均分為4組，每組20只，即對照組、納米銀組、復合中藥膏組和負壓引流敷料組。每組大鼠分籠飼養(yǎng)，自由進食水，自建模用DTPA沖洗后4 h開始敷藥治療，每天對大鼠背部的創(chuàng)面進行處理，用酒精棉球，沾去創(chuàng)面上的粉塵、木屑，最后按不同分組(對照組不敷藥)，將相應的藥物均勻涂于創(chuàng)面表面，除負壓引流敷料組用維思迪自適性負壓引流敷料包扎，其余3組均用滅菌紗布包扎，每日換藥包扎1次，連續(xù)7 d。在第2天換藥時，用便攜式輻射測量儀對各組創(chuàng)面和拆下來的紗布或敷料塊進行αβ總值測量，重復3次。創(chuàng)面愈合面積分析在建模后3、7、14、21 d進行，固定大鼠背部，對創(chuàng)面進行拍照，并進行創(chuàng)面面積描繪，用軟件Image J計算傷口面積，創(chuàng)面愈合率=(原創(chuàng)面面積-現(xiàn)創(chuàng)面面積)/原創(chuàng)面面積×100%。分別于建模后7、14、21 d觀察各組大鼠傷口愈合情況，每組隨機取5只處死，描記傷口面積并拍照，取創(chuàng)面皮膚組織凍存?zhèn)溆?。大鼠背部?chuàng)面皮膚標本置于4%甲醛溶液固定，經(jīng)脫水、透明、浸蠟、包埋及切片后行蘇木精伊紅(HE)常規(guī)組織學染色，光鏡觀察拍照。檢測肉芽組織內(nèi)羥脯氨酸含量。

1.3 統(tǒng)計學處理

2 結(jié)果

2.1 創(chuàng)口面積描繪

納米銀組、復合中藥膏組、負壓引流敷料組創(chuàng)口面積愈合在建模后21 d均優(yōu)于對照組(P<0.01)，建模后7 d復合中藥膏組傷口面積減少最多，建模后21 d完成傷口閉合，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。建模后3 d各組包扎后創(chuàng)口干燥無滲出，創(chuàng)面無明顯縮?。唤：? d，對照組結(jié)痂破裂有炎性滲出，復合中藥膏組出現(xiàn)肉芽組織，創(chuàng)面明顯縮小，負壓引流敷料組和納米銀組創(chuàng)面無明顯變化；建模后14 d各組創(chuàng)面干燥，無感染，面積明顯縮小，被肉芽組織填充；建模后21 d，復合中藥膏組創(chuàng)面完全愈合，且瘢痕不明顯，其余組均未完全愈合，對照組創(chuàng)面面積最大，其次是負壓引流敷料組；建模后21 d各組分別與建模后3 d進行同組對比，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，見表1、圖1和圖2。

表1 各組創(chuàng)面面積及愈合率比較

*:與對照組對比,P<0.01；#:與復合中藥膏組對比,P<0.01

*:與同時間點其他組比較，P<0.01;#:與各自所在組第 3天 比較，P<0.01

圖1 各組皮膚創(chuàng)口面積變化

2.2 HE染色

建模后7 d，對照組出現(xiàn)炎性細胞浸潤，肉芽組織較?。粡秃现兴幐嘟M新生肉芽組織較厚，大量炎性細胞浸潤，出現(xiàn)新生血管；負壓引流敷料組出現(xiàn)炎性細胞浸潤，肉芽組織較?。患{米銀組肉芽組織較厚，出現(xiàn)成纖維細胞。建模后14 d，對照組成纖維細胞增多；復合中藥膏組肉芽組織繼續(xù)變厚，出現(xiàn)大量成纖維細胞；負壓引流敷料組炎性細胞減少，出現(xiàn)少量的成纖維細胞；納米銀組肉芽組織增厚，出現(xiàn)少量成纖維細胞。建模后21 d，對照組創(chuàng)面新生表皮較薄且層次較為凌亂，有較多成纖維細胞；復合中藥膏組新生表皮較厚且層次分明，出現(xiàn)較多毛囊；負壓引流敷料組和納米銀組新生表皮較薄且層次不分明，有少量成纖維細胞(圖3)。

2.3 放射性檢測結(jié)果

創(chuàng)口敷藥后，各組αβ總值均降低，納米銀組、復合中藥膏組、負壓引流敷料組均小于對照組，其中負壓引流敷料組降低最多，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，見圖4。創(chuàng)口治療包扎后，對各組敷料或紗布進行放射檢測，結(jié)果顯示，紗布及敷料組的放射性均升高，其中自適性負壓引流敷料的放射性最高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，見圖5，說明此敷料能更多地吸附創(chuàng)口的放射性。

2.4 羥脯氨酸水平比較

各組治療后肉芽組織內(nèi)羥脯氨酸水平均隨時間推移有所上升，其中納米銀組、復合中藥膏組和負壓引流敷料組的上升幅度均大于對照組，復合中藥膏組肉芽組織內(nèi)羥脯氨酸水平最高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，見圖6。

圖2 切創(chuàng)后不同時間皮膚創(chuàng)面愈合情況

圖3 切創(chuàng)后皮膚組織HE染色結(jié)果(HE ×200)

*：各組治療前后對比,P<0.01；#：與對照組治療后對比，P<0.01

*：各組治療前后對比，P<0.01；#：與對照組治療后對比，P<0.01

*：與同時間點其他組比較，P<0.01；#：與各自所在組第7天比較，P<0.01

圖6 各組羥脯氨酸含量變化

3 討論

在發(fā)生重大核事故或放射性事故時，皮膚是最有可能被污染的部位[3]。并且，在核工業(yè)研究實驗室和核醫(yī)學部門中也可能發(fā)生涉及放射性核素污染皮膚的事故[8]。研究發(fā)現(xiàn)，完整和破損皮膚對鈾的吸收率分別約為0.4%和38%[3]，因此，破損皮膚是進行核沾染實驗建模的首要選擇。DU通過破損的皮膚進入機體后，可達到全身循環(huán)并擴散[3],因此，將DU建立核沾染模型。在去除放射性沾染方面DTPA比較常用。DTPA是一種螯合劑，用于促進受污染個體的放射性核素的消除[3]。Tazrart等[9]研究放射性污染在冷凍豬皮和新鮮豬皮中的濃度及其分布中推薦使用DTPA去除皮膚表面的放射性沾染，該研究認為這是特別有效的方法，即使皮膚長時間(24 h)沾染放射性核素，DTPA仍然是最有效的去污方法。因此，本研究在對SD大鼠建模(受貧鈾放射性沾染)1 h后，用DTPA進行沖洗，可初步有效減少創(chuàng)面放射性沾染。不僅如此，許多其他螯合劑已經(jīng)合成，并且研究人員評估了其在體內(nèi)對DU的脫附效率，其中具有較低組織特異性和高毒性的藥物已被改性為令人滿意的螯合劑。例如：聚氨基羧酸由DTPA和乙二胺四乙酸(EDTA)合成，EDTA是用于體內(nèi)鈾脫除的原始配體，DTPA則被認為是體內(nèi)螯合鈾的金標準，通常用作陽性對照；還有碳酸氫鹽能更容易與鈾酰離子形成絡合物，且碳酸氫鹽具有較小的腎毒性，在體內(nèi)更穩(wěn)定，可以經(jīng)腎迅速過濾[3]。

創(chuàng)面修復是一個復雜而有序的生物學過程，主要經(jīng)過炎癥期、增殖期、組織重構(gòu)3個階段[10]。研究顯示，中藥具有改善創(chuàng)面愈合的巨大潛力[11]。在中藥的研究中很多處方取得較好的效果。如Lv等[12]采用中藥與西藥結(jié)合治療深度燒傷，結(jié)果顯示，在中藥浴的基礎(chǔ)上，中西藥組合治療殘留燒傷創(chuàng)面明顯優(yōu)于僅用中藥膏(磺胺嘧啶銀霜)，具有愈合快、疼痛輕、無明顯疤痕、住院時間短的優(yōu)點；Liu等[13]在研究中藥水療結(jié)合磁療對兒童深Ⅱ度燒傷創(chuàng)面愈合后瘢痕的治療作用中發(fā)現(xiàn)，在局部使用抗瘢痕形成藥物和加壓療法的基礎(chǔ)上，將水療與中藥和磁療相結(jié)合可以顯著降低兒童深Ⅱ度燒傷創(chuàng)面愈合后形成的增生、疼痛及瘙癢程度，改善兒童的生活質(zhì)量，促進功能恢復，并減少畸形的發(fā)生；Zhao等[14]在研究中藥膏對皮膚損傷的愈合作用和抗炎作用中發(fā)現(xiàn)，中藥膏可以促進受損皮膚的愈合并減輕創(chuàng)面炎癥，還對創(chuàng)面的病原菌有很強的抑制作用，可以明顯改善創(chuàng)面的愈合，并有效地治療皮炎、濕疹等皮膚??；Martein-Granados等[15]發(fā)現(xiàn)，電刺激具有有效治療創(chuàng)面的潛力；Farzadinia等[16]在研究蜂蜜和蘆薈軟膏的抗菌性和促創(chuàng)面愈合性中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的蘆薈軟膏富含治療性生物材料和礦物質(zhì)，可以通過增加血管生成，促進核細胞和成纖維細胞的分化和增殖等多種愈合作用來加快創(chuàng)面愈合的速度。因此，本研究采用中藥膏治療放射性創(chuàng)面，以期促進創(chuàng)面愈合，降低創(chuàng)面放射性沾染。本研究采用的復合中藥膏是由五倍子、黃連、黃柏、紅花、大黃、苦參、蒼術(shù)、黃芩、赤芍等組成，其中黃柏主要含有小檗堿和黃柏堿，具有消炎、抗真菌[16]、清熱燥濕的作用[17]；金銀花味甘，性寒，能清熱解毒；黃連具有清熱燥濕、涼血解毒的功效。黃芩苷能去除氧化自由基，改變局部組織的氧供環(huán)境,增強免疫力，減輕局部炎癥反應；當歸則具有活血養(yǎng)血的功效[18]。細胞因子在創(chuàng)傷修復中起著重要的作用，不僅有助于炎癥細胞的趨化，還能促進成纖維細胞和血管內(nèi)皮細胞增殖，有利于基質(zhì)的形成。而中藥(尤其是清熱類中藥)可通過增強或抑制巨噬細胞的分泌，刺激巨噬細胞產(chǎn)生炎癥反應的促進劑——細胞因子，抑制白細胞向炎區(qū)游走，提高血中淋巴細胞轉(zhuǎn)化值來促進淋巴細胞轉(zhuǎn)化以及影響抗體生成等的免疫調(diào)節(jié)作用，促進創(chuàng)傷修復[19]。創(chuàng)傷后瘢痕是必然的結(jié)果，復合中藥膏使羥脯氨酸的含量明顯下降，瘢痕的纖維化明顯減輕，誘導瘢痕細胞凋亡。綜上，復合中藥膏不僅能促進創(chuàng)面肉芽組織成纖維細胞的生成，體現(xiàn)中醫(yī)“生肌”功效，還能通過免疫調(diào)節(jié)等功能達到促愈作用，體現(xiàn)中醫(yī)藥的“清熱解毒”等功效。因此，復合中藥膏較其他3組更能顯著促進創(chuàng)面愈合。

傳統(tǒng)的創(chuàng)面敷料主要是紗布、繃帶、棉花等，作用僅限于為創(chuàng)面提供治療藥物，止血和防止水、電解質(zhì)以及其他外源物質(zhì)刺激，以加速創(chuàng)面愈合[20]。紗布作為創(chuàng)面敷料也存在很多缺點，如易與創(chuàng)面粘連，換藥時會產(chǎn)生二次損傷，加重患者疼痛感，另外，紗布無法阻擋外界細菌感染等[21]。而德維可則是一種應用較為廣泛的一種殺菌液，具有消毒殺菌、沖洗清潔和潤滑保濕等作用[22]。德維可結(jié)合維思迪自適性負壓引流敷料的負壓引流敷料組在吸附創(chuàng)面放射性方面明顯優(yōu)于其他3組，所以我們可以合理地結(jié)合維思迪自適性負壓引流敷料與復合中藥膏應用于創(chuàng)面放射性沾染，既能更好地降低放射性，也能加速促進創(chuàng)面的愈合。但本課題組未進一步觀察體內(nèi)核素沾染情況，下一步將研究藥物促進體內(nèi)核素排放的效果。