創面放射性沾染的處置效果研究

(陸軍軍醫大學軍事預防醫學系復合傷研究所，重慶400038)

放射性物質越來越廣泛地運用在核能、軍事、醫療、科研等領域，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生。放射性物質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，引起體內污染及內照射損傷，也可能引起放射性物質擴散，造成環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生的[3]。DU進入體內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中毒可能產生輻射損傷和化學損傷，造成機體病變，如果DU在體內常年蓄積，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生有關[5]。海灣戰爭后，伊拉克地區乳腺癌、肺癌、白血病及淋巴瘤的發病率比戰前高了2～3倍[6]。目前有研究已經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]。而多種原因導致的皮膚破損創面的治療是臨床常見的問題，如何促進創面的愈合并提高愈合質量是人們關注的焦點，因此，本研究結合創面與放射性沾染，探討不同藥物對其處置的效果,以期為創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，體質量(200±20)g，購于陸軍軍醫大學第三附屬醫院；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)由陸軍軍醫大學預防醫學系提供；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)、德維可醫用殺菌液體敷料(魯青械備201600652)購于陸軍軍醫大學第一附屬醫院；3%戊巴比妥鈉、滅菌紗布、75%酒精、碘伏、滅菌手術剪、一次性醫用滅菌手套、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、黃芩、赤芍等中藥經浸泡、煎煮、濃縮、收膏后以麻油混合而成，呈半流體狀，置于4 ℃封存備用。

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，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，用手術刀沿印記切出邊長2 cm的方形創口，深度及全層皮膚，不傷及皮下筋膜層，在創面滴加涂抹50 mmol/L的DU溶液500 μL。待DU溶液完全被創面吸收后，用便攜式輻射測量儀在距離創面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，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面進行處理，用酒精棉球，沾去創面上的粉塵、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7 d。在第2天換藥時，用便攜式輻射測量儀對各組創面和拆下來的紗布或敷料塊進行αβ總值測量，重復3次。創面愈合面積分析在建模后3、7、14、21 d進行，固定大鼠背部，對創面進行拍照，并進行創面面積描繪，用軟件Image J計算傷口面積，創面愈合率=(原創面面積-現創面面積)/原創面面積×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，取創面皮膚組織凍存備用。大鼠背部創面皮膚標本置于4%甲醛溶液固定，經脫水、透明、浸蠟、包埋及切片后行蘇木精伊紅(HE)常規組織學染色，光鏡觀察拍照。檢測肉芽組織內羥脯氨酸含量。

1.3 統計學處理

2 結果

2.1 創口面積描繪

納米銀組、復合中藥膏組、負壓引流敷料組創口面積愈合在建模后21 d均優于對照組(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，差異有統計學意義(P<0.01)。建模后3 d各組包扎后創口干燥無滲出，創面無明顯縮??；建模后7 d，對照組結痂破裂有炎性滲出，復合中藥膏組出現肉芽組織，創面明顯縮小，負壓引流敷料組和納米銀組創面無明顯變化；建模后14 d各組創面干燥，無感染，面積明顯縮小，被肉芽組織填充；建模后21 d，復合中藥膏組創面完全愈合，且瘢痕不明顯，其余組均未完全愈合，對照組創面面積最大，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，差異有統計學意義(P<0.01)，見表1、圖1和圖2。

表1 各組創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 各組皮膚創口面積變化

2.2 HE染色

建模后7 d，對照組出現炎性細胞浸潤，肉芽組織較??；復合中藥膏組新生肉芽組織較厚，大量炎性細胞浸潤，出現新生血管；負壓引流敷料組出現炎性細胞浸潤，肉芽組織較??；納米銀組肉芽組織較厚，出現成纖維細胞。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變厚，出現大量成纖維細胞；負壓引流敷料組炎性細胞減少，出現少量的成纖維細胞；納米銀組肉芽組織增厚，出現少量成纖維細胞。建模后21 d，對照組創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 放射性檢測結果

創口敷藥后，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，差異有統計學意義(P<0.01)，見圖4。創口治療包扎后，對各組敷料或紗布進行放射檢測，結果顯示，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，差異有統計學意義(P<0.01)，見圖5，說明此敷料能更多地吸附創口的放射性。

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羥脯氨酸水平最高，差異有統計學意義(P<0.01)，見圖6。

圖2 切創后不同時間皮膚創面愈合情況

圖3 切創后皮膚組織HE染色結果(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，在核工業研究實驗室和核醫學部門中也可能發生涉及放射性核素污染皮膚的事故[8]。研究發現，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，可初步有效減少創面放射性沾染。不僅如此，許多其他螯合劑已經合成，并且研究人員評估了其在體內對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是用于體內鈾脫除的原始配體，DTPA則被認為是體內螯合鈾的金標準，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，在體內更穩定，可以經腎迅速過濾[3]。

創面修復是一個復雜而有序的生物學過程，主要經過炎癥期、增殖期、組織重構3個階段[10]。研究顯示，中藥具有改善創面愈合的巨大潛力[11]。在中藥的研究中很多處方取得較好的效果。如Lv等[12]采用中藥與西藥結合治療深度燒傷，結果顯示，在中藥浴的基礎上，中西藥組合治療殘留燒傷創面明顯優于僅用中藥膏(磺胺嘧啶銀霜)，具有愈合快、疼痛輕、無明顯疤痕、住院時間短的優點；Liu等[13]在研究中藥水療結合磁療對兒童深Ⅱ度燒傷創面愈合后瘢痕的治療作用中發現，在局部使用抗瘢痕形成藥物和加壓療法的基礎上，將水療與中藥和磁療相結合可以顯著降低兒童深Ⅱ度燒傷創面愈合后形成的增生、疼痛及瘙癢程度，改善兒童的生活質量，促進功能恢復，并減少畸形的發生；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現，中藥膏可以促進受損皮膚的愈合并減輕創面炎癥，還對創面的病原菌有很強的抑制作用，可以明顯改善創面的愈合，并有效地治療皮炎、濕疹等皮膚??；Martein-Granados等[15]發現，電刺激具有有效治療創面的潛力；Farzadinia等[16]在研究蜂蜜和蘆薈軟膏的抗菌性和促創面愈合性中發現，傳統的蘆薈軟膏富含治療性生物材料和礦物質，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面愈合的速度。因此，本研究采用中藥膏治療放射性創面，以期促進創面愈合，降低創面放射性沾染。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、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境,增強免疫力，減輕局部炎癥反應；當歸則具有活血養血的功效[18]。細胞因子在創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皮細胞增殖，有利于基質的形成。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，刺激巨噬細胞產生炎癥反應的促進劑——細胞因子，抑制白細胞向炎區游走，提高血中淋巴細胞轉化值來促進淋巴細胞轉化以及影響抗體生成等的免疫調節作用，促進創傷修復[19]。創傷后瘢痕是必然的結果，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面肉芽組織成纖維細胞的生成，體現中醫“生肌”功效，還能通過免疫調節等功能達到促愈作用，體現中醫藥的“清熱解毒”等功效。因此，復合中藥膏較其他3組更能顯著促進創面愈合。

傳統的創面敷料主要是紗布、繃帶、棉花等，作用僅限于為創面提供治療藥物，止血和防止水、電解質以及其他外源物質刺激，以加速創面愈合[20]。紗布作為創面敷料也存在很多缺點，如易與創面粘連，換藥時會產生二次損傷，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面放射性方面明顯優于其他3組，所以我們可以合理地結合維思迪自適性負壓引流敷料與復合中藥膏應用于創面放射性沾染，既能更好地降低放射性，也能加速促進創面的愈合。但本課題組未進一步觀察體內核素沾染情況，下一步將研究藥物促進體內核素排放的效果。