Глава 14. Покрытие ожоговой раны

Вступление

За последние годы появилось изобилие новых материалов, предназначенных для покрытия раны. Некоторые предназначены для временного, другие - для постоянного покрытия ран. Некоторые являются полностью синтетическими, другие - производными биологических источников, в то время как есть и смешанный тип синтетических и биологических материалов. В этой главе термин покрытие ожоговой раны будет означать как синтетический, так и биологический материалы, которые способствуют закрыванию раны ожога после очистки или после хирургического иссечения.

Все покрытия ожоговой раны делятся на 2 больших категории: синтетические изделия и биологически производные материалы (таблица 1).

Однослойные пленки были разработаны для регуляции перемещения воды и передачи газа из раны для обеспечения оптимальной микро-среды, способствующей нормальному заживлению раны.

Двухслойные материалы используются при попытке симулировать кожу - два слоя аналогичные двум слоям обычной кожи - эпидермису и дерме. На рану после глубокого иссечения струпа накладывают чисто синтетические двухслойные пленки с комбинацией велюрового покрытия со стороны соприкосновения с раной и с пленкой, впитывающей влагу, они служат долгое время. Принцип двухслойных пленок выражается в подделке открытого коллагенапротеогликана на основе синтетической пленки - двуслойность используется для образования постоянного неодермиса при глубоком дефекте. На сегодняшний день двухслойные пленки являются наиболее успешной подделкой покрытия на ожоговую рану.

Четыре биологических ткани (аутокожа, аллокожа, ксенокожа и амнион), перечисленные в таблице 1, занимают особое место по полезности в покрытии ожоговых ран и замещении кожи. Как и организованные ткани, они обладают определенными свойствами, такими как подавление бактерий, которым не обладает ни одно синтетическое покрытие.

Характеристика

В конечном итоге все желаемые функции разнообразных покрытий для ран могут быть сведены к одной или двум характеристикам:

• просачиваемость пара и газа
• прилипаемость
• торможение бактерий
• васкуляризация и приживление

Понимание всех характеристик сделает возможным создание функциональной классификации разных покрытий, перечисляя те необходимые функции, которые каждое привнесет в механизм заживления раны.

Просачиваемость пара и газа

С учетом просачиваемости пара и газа, вода и кислород являются особо важными факторами, а перенос диоксида углерода стоит на втором месте.

Расчет транспорта пара через различные ожоговые покрытия сделан из измерений градиента пара-давления воздушного слоя сразу над поверхностью с результатом, который выражается в весе испарения воды на участок и на единицу времени. При расчете транспорта кислорода используется сенсор кислорода в контролируемой окружающей среде на одной стороне мембраны и известная концентрация кислорода на другой стороне с результатом, выраженном в объеме транспортировки кислорода на единицу участка и единицу времени.

В таблице 2 показаны некоторые значения для транспортировки воды и кислорода в некоторых покрытиях.

Что касается покрытия ожоговой раны, предпочтительности к большему или меньшему транспорту воды и кислорода, это зависит от функциональной задачи покрытия особого вида.

"Оптимальная среда для раны". Многие синтетические пленки предназначены для создания так называемых "оптимальных сред" для раны. Это концепция ведет начало от экспериментов, проведенных Уинтером в 1962 году (2). Он установил, что экспериментальная полнослойная кожа у молодых поросят содержалась влажной под полиэтиленовым покрытием, раны эпителизировались в два раза быстрее, чем те, которые находились на воздухе. В обеспечении оптимальной среды для раны, все ищут покрытие или мембрану, которая позволит воде в достаточном количестве просачиваться из раны для предотвращения образования эксудата, но не настолько, чтобы рана высыхала. Хороший транспорт кислорода достигается при помощи кислородо-обогащенной среды. Первые два покрытия, перечисленные в таблице 2, показывают среднюю скорость транспорта воды и высокую скорость транспорта кислорода. Следующие два покрытия показывают низкий уровень транспорта воды и кислорода. Можно предсказать, что с последними двумя покрытиями сокращается давление кислорода и образование эксудата в ране приводит к проблемам в применении. Один полиуретан очень хорошо пропускает воду, но у него имеются недостатки в том, что он очень твердый и затрудняет транспорт кислорода.

Если покрытие ожоговой раны должно использоваться как заменитель кожи, временно или постоянно, тогда обращают внимание на меньшую скорость передачи воды. В таблице 3 показан транспорт воды одной однослойной ткани, двух двухслойных тканей, двух тканей и открытой раны. Полностью синтетическая двухслойная пленка показывает относительно высокий уровень передачи воды по сравнению с нормальной кожей, в то время как частично биологические двухслойные производные (решетка коллагенасиликон) показывает низкий уровень передачи воды по сравнению с нормальной кожей. Скорости передачи воды могут изменяться в зависимости от размера пор или от толщины пленки двухслойного материала.

Путем генерализации, желаемыми качествами синтетических и биологических покрытий являются хорошая передача воды и кислорода, но скорости при этом разные и зависит это от того, какое покрытие выбирают.

Прилипание

Тесное прилипание ожогового покрытия к ожоговой ране является самой главной характеристикой по нескольким причинам:

1. С плотно прилегающей пленкой бактерии не могут проникать в рану и в то же время предотвращают потерю жизненно необходимых богатых протеинами жидкостей.
2. Если покрытие прилегает не плотно, жидкость может накапливаться под покрытием, таким образом, физически разделяя материал от раны, в конце концов, становится септически зараженной и ухудшает состояние раны.
3. Тесное прилегание очень важно для предотвращения механических воздействий, которые могут сместить покрытие и разрушают ее потенциальные преимущества.

Для определения прилипания покрытия к ожоговой ране всех типов была разработана тензиометрическая техника и две фазы прилипания (3).

Фаза 1 - это в основном химическое прилипание, которое зависит от фибрина и происходит через 5 часов после наложения покрытия на рану.

Фаза 2 начинается примерно через 72 часа после наложения на рану и в результате роста фибробласта и последующей васкуляризации ткани.

В таблице 4 показана относительная прилипаемость двух типов тканей, синтетических двухслойных пленок. Двуслойные пленки прилипают не сразу, а через 72 часа и происходит это потому, что внутренняя поверхность двухслойных пленок представляет собой пестрое открытое переплетение, предназначенное для сплетения с волокнами, производя высокую степень фиксации в фазе 2.

В общем, с хорошими качествами прилипания, веленевые или решетчатые группы двухслойных пленок могут предотвратить бактериальное заражение иссеченной раны, но они не обладают естественными биологическими качествами, как некоторые организованные лоскуты.

Бактериальное торможение

Организованные ткани обладают врожденным качеством, преимущество которого очевидно для иссеченной раны. Идж в 1958 году установил, что спустя несколько часов после наложения расщепленной аутокожи или аллокожи, на экспериментальным путем, зараженную рану, ему не удалось высеять бактерии с поверхности под лоскутом (4). Феномен торможения бактерий при наличии тканевого лоскута похоже является природным свойством самого лоскута, поскольку подавление бактерий происходит задолго до того, как лоскут васкуляризируется и вживается в рану. Это качество только организованной ткани, такой как аутокожа, аллокожа или ксенокожа, но не биологически производных материалов, таких как коллаген, губка или любые синтетические пленки или двухслойные лоскуты.

Торможение бактерий путем применения организованных тканей не нужно путать с предотвращением заражения хорошо прилипаемых покрытий - либо биологических, либо производных синтетических. Для лечения зараженных ран можно применять синтетики, пропускающие воду во взаимосвязи с водными растворами местных антисептиков, например, 5 % сульфамиелоном. Другие материалы, которые были разработаны для достижения прямого фармакологического антибактериального эффекта, такие как ксенокожа или коллагеновая решетка, пропитаны ионами серебра.

В общем, торможение бактерий кажется является природным качеством организованных лоскутов и это качество можно придать синтетическим материалам дополнительными фармакологическими средствами.

Васкуляризация и приживление

Четвертым важным качеством, которое ценно в ожоговом покрытии, является возможность лоскута или покрытия васкуляризироваться с раной и срасти с волокнами, что позволяет произойти так называемому "приживлению". Спустя 48-72 часа спустя наложения лоскута на иссеченную рану, новые сосуды крови внедряются в ткань и сцепляются с волокнами, которые лежат внизу плотной массой коллагена, который прочно соединяет лоскут с поддерживающей тканью раны. При аутогенной ткани это состояние является постоянным; при аллокоже или ксенокоже - активная форма отторжения, включая активные лимфоциты, происходит на 9-14 день и лоскут разрушается из-за сосудистой закупорки и ишемического некроза.

Амнион служит полезным и доступным покрытием на рану. Если пленка лежит амниотической стороной к ране, васкуляризации не происходит и преимущества амниона как покрытия временны и ограничены; если хориальной стороной к ране, то временная васкуляризация произойдет и покрытие прослужит дольше.

Подделка из синтетической пленки вступает в контакт с решеткой коллагена и будет срастаться с сосудами с прогрессивным разрушением коллагена и заменой волокнистой тканью, отсюда, создается заданный аутогенный "неодермис" (5).

Велюровые и синтетические покрытия временно прилипают во второй фазе 2 типа коллагенного затруднения на нижней стороне мембраны, но никогда не васкуляризируется по-настоящему.

По общему утверждению, только организованные ткани вжиживаются по-настоящему в рану путем васкуляризации и "приживаются" и только аутогенные ткани постоянно приживаются.

Функциональная классификация

Основываясь на вышеобсуждаемых четырех основных важных характеристиках покрытия ожоговой раны (просачиваемость пара, газа, прилипания, бактериального торможения и васкуляризации с "приживлением"), возможно объединить несколько покрытий в относительно простую классификацию, основанную на функции с пятью основными классами ожоговых покрытий:

• обеспечивает нормальное заживление
• тормозит бактерии
• чистит поверхности ран
• временно заменяет кожу
• постоянно заменяет кожу

Из этого обсуждения очевидно, что данные покрытия ожоговой раны обеспечивают больше чем одну функцию более, чем в одной категории.

Помогает нормальному заживлению

Некоторые покрытия (таблица 5) помогают заживлению поверхностного ожога или даже донорских участков, создавая оптимальную среду для раны, исключая бактериальное заражение или активно подавляя уже присутствующие бактерий в ране.

Синтетические и двухслойные пленки с возможностью транспорта через мембраны обеспечивают так называемую оптимальную среду, благоприятствующую заживлению раны.

Покрытия организованной ткани делают то же самое, но кроме того, активно ингибируют рост бактерий.

Подавление бактерий

Эта группа бактерий подавляет бактерии при заражении ожоговой раны - характеристика, которая обсуждалась в разделе 2.3 выше и служит основой целому классу покрытий на раны (таблица 6).

Активное торможение бактерий - это качество организованных тканей, естественных лоскутов, таких как первые четыре, перечисленные в таблице 6. Ионы серебра могут проникать в ксенографты и увеличивать их антимикробные качества. Подобно тому, любые покрытия, содержащие значительное количество коллагена будут связывать ионы серебра с полимером тройным спирального коллагена и демонстрируют увеличенные качества подавляемости бактерий.

Синтетические материалы, пропускающие водные растворы и способные к тесному склеиванию с раной, может успешно применяться при зараженной ране, если на синтетическую поверхность постоянно накладывается эффективный антисептик.

Очистка поверхности раны

Раны с любым объемом нежизненно способного материала должны быть очищены для того, чтобы происходило заживление поверхностного ожога или подготовить рану к успешному покрытию. Для многих покрытий ожоговой раны - как новых, так и старых - это является важной функцией (таблица 7).

Заметьте, что в этой таблице нет организованных тканей, они не обладают очищающей способностью. Попытка использовать аллокожу, ксенокожу или амнион для очистки раны - это пустая трата хорошей биологической повязки.

Обычные марлевые повязки обладают отличными очищающими характеристиками, когда они используются при так называемой "мокрой-сухой" технике: марлевая повязка накладывается мокрой (обычно с физ. раствором), оставляется на период времени (обычно 4-6 часов) и затем убирается до того, пока она окончательно не высохла. Таким образом, рана подвергается "текстильному очищению", освобождая рану от нежизненно способных материалов без вмешательства в эпителизацию или другие аспекты нормального заживления раны.

Некоторые из губок - полиуретан и коллаген в особенности - обладают отличными очищающими качествами. Однако, их нельзя оставлять на ране долго, поскольку с тесно слипшимся протеином или даже ростом фиброза, их устранение приведет к разрушению раны. Синтетические двуслойные пленки также эффективно очищают рану, но они очень дорогие, если их использовать с этой целью.

Некоторые двуслойные пленки содержат гель или гидроколлоид, который набухает при увлажнении, облегчая тем самым его снятие с раны, но он не обладает очищающим действием.

Временные заменители кожи

Эта функциональная группа включает все те покрытия, предназначенные для временного покрытия иссеченной ожоговой раны, обеспечивая ране условия, близкие по свойству коже, тормозящие бактерии и обеспечивающие удерживание жидкостей и протеина (таблица 8). Их использование может быть ограничено до нескольких дней или больше, в зависимости от индивидуальных особенностей. Эта группа покрытий особенно полезна после иссечения больших глубоких ожогов у детей с ограниченными донорскими поверхностями, поскольку раны будут покрыты временно и эффективно до тех пор, пока у ребенка не появятся свои донорские.

Трупная аллокожа остается единственным возможным надежным ожоговым покрытием для обеспечения временного покрытия раны после иссечения глубокой раны. С применением тщательно продуманной техники банка кожи и контролем за качеством, использование безопасной человеческой аллокожи можно сделать доступным для всех крупных центров.

Нужен тщательный уход за синтетическими двухслойными пленками, все мертвые ткани должны быть устранены до того, как будет наложен временный материал. Когда он применяется на чистые, хорошо иссеченные раны, синтетические двухслойные пленки могут замещать кожу до трех месяцев.

Амнион обеспечивает временное покрытие на рану, но должен быть использован с большой осторожностью из-за его хрупкости.

Ксенокожа, используемая в одиночку, имеет ограниченное действие. Из докладов китайских хирургов следует, что они широко пользуются ксенокожей (6). Небольшие лоскуты аутокожи накладываются вместе с лоскутами ксенокожи. Небольшие лоскуты васкуляризируются и распространяются под ксенокожу, постепенно поднимая его по мере того, как аутогенная кожа больного эпителизируется вместе с раной.

Постоянные заменители кожи

Идеальным покрытием на ожоговую рану может стать созданный материал, который лежал бы "на полке" и при наложении на рану приживался бы и замещал бы функцию кожи постоянно. Желаемые характеристики идеального кожного покрытия перечислены в таблице 9.

В настоящее время все материалы из таблицы 10 все еще находятся на экспериментальном уровне, но за ними богатое будущее.

Первый материал, перечисленный в таблице 10 - это так называемая "искусственная кожа" (5). Этот материал изготовлен двухслойным способом, используя коллагеновую решетку, контролируя размер пор, покрытых протеогликаном, который помогает регулировать деградацию решетки при помощи раны. Решетка коллагена прочно связывается с силиконовой мембраной, которая действует как временный испаритель и барьер для бактерий. Наложенный на иссеченную рану, нео-дермис создается путем постепенного распада решетки коллагена с замещением ее фиброзной тканью реципиента. Когда процесс завершается, примерно через 30 дней, силиконовая мембрана отслаивается и замещается очень тонким слоем аутокожи для обеспечения клеткам образования эпидермального слоя.

Раны, покрытые таким способом, постоянно закрыты, отличаются хорошей прочностью и очень мало стягивают рану.

К недостаткам относится: необходимость гладкого наложения на сложные поверхности, такие как суставаы и лицо и потребность в тонком, аутогенном лоскуте.

Сращивание решеток коллагена с аутогенными эпидермальными клетками, если это достижимо, обеспечивает готовый материал, включая компоненты кожи и подход к идеальному заменителю. Некоторые группы экспериментаторов добились ранних успехов при таком сочетании, но у них не было лостаточно времени, чтобы вырастить эпидермальные клетки, а также стояла проблема совместимости между живыми эпидермальными клетками и инертной основой коллагена.

Использование быстрорастущих лоскутов выращенных эпидермальных клеток для постоянного покрытия раны спасает жизнь многим больным с ожогами, обеспечивая раннее и постоянное закрытие иссеченной раны (7). На практике, при поступлении берется небольшой кусок биопсии нормальной кожи и отсылается в лабораторию. Иссечение и временное покрытие выполняется по мере того, как позволяет состояние больного. В лаборатории биопсию трипсинизируют и разлагают на слои фибробластов в измененной среде ИглаХэма. К третьей неделе происходит 10,000 кратное увеличение формы, состоящей из слоя 3-4 клеток, сливающийся с эпидермальным лоскутом, который затем подкрепляется салфеткой с вазелином для простоты обращения и наложения. После наложения клеток на рану, на них накладывают повязку с раствором на 12-15 дней до того, как убирается салфетка с вазелином. Клетки "приживаются" точно так же, как и расщепленные лоскуты.

Лоскуты с клетками, используемые таким образом, обеспечивают постоянное покрытие для раны и имеют такую же прочность, как и обычные расщепленные лоскуты.

Большим недостатком этой техники является отсутствие дермальной структуры, раны значительно сокращаются, образовывая вторичные реконструктивные проблемы. Другие ограничения включают факт, что клетки лучше приживаются на свеже-иссеченные раны, не могут использоваться вместе с антисептическими средствами и для этого нужна хорошо оборудованная лаборатория, занимающаяся выращиванием эпидермальных клеток.

В таблице 11 перечислены все виды покрытий на раны с их преимуществами и недостатками по пяти классификациям. По мере появления новых покрытий, их полезность нужно сопоставить с существующими материалами.

Сноски

1. Д.В.Л. Дэвис. Синтетические материалы для покрытия ожоговых ран. Часть 1. Материалы кратковременного действия. ОЖОГИ 10:94-103, 1984. Часть 2. Заменители кожи на долгое время. ОЖОГИ 10:104-108, 1984.
2. Г.Д. Уинтер. Образование корки и скорость эпителизации поверхностных ран в коже молодого поросенка. Природа 193:293, 1962.
3. М. Д. Тавис и другие. Склеивание лоскутов для де-эпителизации поверхности: сравнительное исследование. Хирургия. 184:594, 1976.
4. Г.Г. Иде. Отношение между грануляционной тканью, бактериями и кожными лоскутами у ожоговых больных. Пластическая и реконструктивная хирургия. 22:42-55, 1958.
5. Д.Ф. Бурке и другие. Успешное использование физиологической искусственной кожи в лечении обширного ожогового повреждения. Хирургия, 194:413-428, 1981.
6. Д. Ю Лианг и другие. Клинические и гистологические наблюдения наложения смешанных ауто и гетерографтов свиной кожи у ожогов третьей степени. ОЖОГИ. 9:381-386, 1983.
7. Г.Г. Галлико и другие. Постоянные покрытия обширных ожогов аутогенным выращенным эпителием. Новая Англия, журнал, 311:448-451, 1984.