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DPL在防治儿童烧伤后早期增生性瘢痕中应用的研究进展

2021-12-01陈媛刘建李孝建

组织工程与重建外科杂志 2021年6期
关键词:激光治疗瘢痕创面

陈媛 刘建 李孝建

【提要】 瘢痕增生是儿童烧伤后常见的并发症。瘢痕增生的发生率高,预后差,其治疗一直是创伤外科和整形外科的难题。传统治疗方法存在疗效有限、治疗周期长、反复损伤、药物副作用等缺点。光电技术的出现弥补了传统治疗方法的不足。针对瘢痕早期血管异常增殖的特点,窄谱强脉冲光(Dye pulsed light,DPL)是早期预防和治疗儿童烧伤后瘢痕增生的有效方法。本文就DPL抑制儿童烧伤后早期瘢痕形成的机制、干预时机、并发症及治疗方法相关研究进展进行综述。

烧伤是儿童意外受伤的重要原因之一[1-3],近几年来儿童烧伤住院率呈逐年上升的趋势,由烧伤引起的增生性瘢痕的发病率高达70%[4],其中一半发生在儿童;由于患儿体内细胞快速生长,又极易发展成为严重的增生性瘢痕[5]。儿童瘢痕轻则影响外观、重则致畸致残,严重影响患儿生活质量及身心发育。在瘢痕形成早期,组织中血管内皮细胞处于激活状态,瘢痕组织中的血管数量呈现“爆发性增长”,组织病理学常见胶原纤维以微血管为核心呈漩涡状排列[6-7]。根据以上研究结果,早期治疗关键在于有效抑制瘢痕内微血管增生,进而减少瘢痕组织增生所需的营养物质,缩短瘢痕增生期,促进瘢痕成熟,有效防治瘢痕增生[8-9]。目前,传统的儿童瘢痕防治方法,如药物、压力、理疗等,存在治疗周期长、依从性差、效果不确切等问题[10-11],使得儿童瘢痕治疗较成人更具挑战性。窄谱强脉冲光(Dye pulsed light,DPL)针对瘢痕早期血管异常增生的特点,可有效改善瘢痕质地、色泽,明显缓解疼痛、瘙痒等并发症,恢复期短,降低手术治疗率[12];填补了传统瘢痕保守治疗与手术修复之间的空白[13]。本文综述DPL早期防治儿童烧伤后增生性瘢痕的作用机制、干预时机、参数设置及相关并发症处理等内容,为临床防治儿童烧伤后瘢痕提供更有效的选择。

1 儿童烧伤后增生性瘢痕特点

1.1 儿童烧伤的流行病学调查

热液烫伤已成为儿童意外伤害的主要原因之一[14],尤其是3岁以内婴幼儿缺乏对外界危险事物的认知与防御能力,更易被烧伤。儿童烧伤住院人数的比例最高可达61.0%[14],主要以轻中度烧伤为主,很多地方儿童烧伤已有不断增多之势[15]。

1.2 儿童皮肤结构与瘢痕

儿童皮肤结构及生理主要特点是表皮屏障功能不完全、含水量高、皮肤薄嫩等[16]。胎儿期皮肤受损呈现无瘢痕愈合,主要与该时期Ⅲ型胶原蛋白含量多有关[17]。齐鸿雁等[5]观察到新生儿时期婴儿少有瘢痕增生。甘立强等[18]的研究显示,我国儿童平均皮肤厚度与性别无关,主要与年龄有关。年龄越小,皮肤越薄,同时儿童皮肤含水量高,烧伤后炎症反应性水肿更重[2]。儿童皮肤胶原含量随着年龄增长而不断增加,以Ⅰ型胶原蛋白为主,最终导致胶原蛋白比例失调紊乱,致受损创面组织明显增生。因此儿童烧伤后瘢痕增生较成人明显严重[5],皮肤结构的不同可能是小儿瘢痕发病率高的因素之一。

1.3 儿童瘢痕高发原因

多数情况下浅度烧伤创面愈合后很少遗留瘢痕。据观察,多数临床开始判定烧伤深度为浅度烧伤的患儿,创面愈合后仍有瘢痕形成,主要与以下原因有关:①患儿皮肤较成人薄,含水量高,组织损伤往往较成人更严重,而局部症状不典型[2];②患儿易哭闹、表述不清,临床上依据肉眼及疼痛感划分烧伤深度误差较成人大;③儿童心智发育不成熟、依从性差、好动不耐疼痛、家属对患儿的放纵、喜抓挠等特点致创面反复破溃,同时患儿各脏器和机体的免疫功能还未发育成熟,调节能力差,较成人更易引发感染和多脏器功能衰竭,致创面加深,愈合时间延长,2~3周内不能愈合的烧伤创面将无可避免地导致后期瘢痕增生形成[1]。

1.4 儿童瘢痕好发部位及生长特点

儿童瘢痕好发部位为下颌部、胸部、臀部及四肢(尤其是下肢)[17],同时随着小儿的生长发育,身高会呈倍数增长,而瘢痕组织不仅不随其发育而生长,甚至会逐渐挛缩,例如跨越关节的条索样瘢痕,常会造成活动障碍。局部皮肤短缺也会随着生长发育而逐渐加重,瘢痕将引起外观及功能障碍,可造成毁容、畸形发育甚至终身残疾。

1.5 儿童瘢痕增生时间

儿童瘢痕成熟较成人缓慢,瘢痕的增生期可延长至创面愈合后1.2~2.0年[5];治疗周期长,经济负担更大,随时间推移往往大部分家属的依从性也会逐渐降低,致患儿瘢痕治疗不充分、不彻底。

1.6 儿童瘢痕治疗面临的临床现实

儿童生长发育迅速,在瘢痕增生早期如果没有得到有效干预,在瘢痕畸形矫正后期,很大可能导致功能无法恢复[19]。因此,早期选择合适的治疗方案和合理的治疗策略非常重要,可减少治疗次数,降低手术的干预概率和经济成本。

2 儿童瘢痕的传统治疗

目前,传统的早期治疗策略主要包括压力治疗、药物治疗、手术干预等方法。

2.1 压力治疗

作为最常用的瘢痕治疗方式,压力治疗的效果已经得到证实[20],并被多个指南推荐使用[21-23]。创面长期加压,减少或阻断瘢痕内血流,影响胶原及成纤维细胞增殖与合成,从而阻止瘢痕形成。目前,压力治疗的最大问题是在长期的治疗过程中维持足够的压力;另外,压力值大小目前仍未有统一标准,普遍认为至少须大于人体毛细血管血压,才能有效减少瘢痕血供。研究表明,2.00~3.33 kPa为比较合适、有效的压力[6]。关于儿童压力治疗的研究较少,目前主要依据临床经验及手感,结合患儿瘢痕增生情况进行粗略调整;同时压力治疗持续时间长,每日应保证至少18 h的压力治疗,治疗周期不少于1年[6,24]。长时间的治疗和每日长达十数小时的佩戴,舒适感差,并易使患儿出现湿疹、瘙痒和瘢痕破溃等并发症。此外,由于患儿软组织及骨骼均处于快速发育中,压力过大易致软组织血运不良、骨骼发育异常、不同步。报道指出,尤其是颌面部弹力头套可造成患儿颌面部骨骼及牙齿发育改变,在停止佩戴弹力头套后并不能完全恢复[1];同时,弹力头套在凹陷部位贴合差,致压力不足,从而影响治疗效果。透明压力面具虽然可弥补以上缺陷,但频繁建模带来的高昂费用造成了极大的经济压力,加上儿童瘢痕成熟缓慢,严重影响后续治疗的依从性。因此,儿童瘢痕治疗需寻求其他简便有效的治疗方式。

2.2 药物治疗

目前临床主要应用含硅酮成分药物,一般与压力治疗联合应用,长时间的治疗易使患儿出现皮炎、皮肤浸渍、皮肤瘙痒等并发症[6]。曲安奈德等激素类药物主要为瘢痕内注射,可显著降低增生性瘢痕的厚度。由于为注射用药,治疗时可伴随强烈疼痛感,患儿多难以耐受。目前,激素对儿童生长发育是否有不良影响尚未有定论,但剂量过大时也会产生肥胖、痤疮等不良反应,临床上较多应用于难治性小面积局部增生性瘢痕[5]。抗肿瘤化疗药物5-氟尿嘧啶及肉毒毒素等的注射治疗,由于辐射和毒性作用均应避免在儿童中使用[6]。

2.3 手术治疗

尽管外科手术取得了显著进展,但瘢痕通常是在烧伤和其他深层组织创伤或外科手术后出现的,尤其是在儿童中[25];早期即手术可能造成瘢痕的复发乃至进一步扩大形成瘢痕疙瘩,尤其是大面积烧伤后瘢痕增生严重患儿。一般须待瘢痕变软、成熟后再行手术治疗;但如果瘢痕影响功能,尤其是处于关节等部位,则须尽快手术干预,以防止畸形[2]。

3 DPL在儿童烧伤后瘢痕早期中的应用

3.1 DPL作用原理

基于选择性光热作用原理,利用靶向皮肤组织对不同波长光的选择性光热作用,在不破坏周围正常皮肤组织的前提下,破坏靶目标,从而达到治疗效果[26]。

3.2 DPL治疗瘢痕的作用机制

强脉冲光(Intense pulsed light,IPL)是继激光之后光电技术的又一革命性进展。1994年,强脉冲光设备成功问世。强脉冲光是一种非相干性、经过聚焦和初步过滤后,形成一段波长为400~1 200 nm的强光,不属于激光,但具有与激光相似的特性[27]。DPL治疗瘢痕的作用机制:①血红蛋白吸收光能,同时转换为热能,辐射至周围血管内皮细胞发生热凝固作用使其受损、血管闭塞,局部缺血缺氧,缓解瘙痒和阻止瘢痕发育;②瘢痕早期大量血管增生、充血,使得创面呈现弥漫性、浅表性红斑,伴随血管凝固性坏死、闭塞,瘢痕充血改善,起到去红效果[28-29];③创面受损后,炎症介质等相关因子的释放,刺激细胞分泌大量黑素小体,聚集于创伤部位,肉眼可见明显瘢痕色素沉着,当黑素小体吸收光能后转变成热能,促进创面角质细胞分化、表皮松解,而后随坏死角质细胞一起被清除,促进细胞色素代谢,缓解瘢痕色素不均现象[30];④促进胶原重塑,通过提高成纤维细胞的增殖活性,进而提高新生胶原的产生量,使新生的胶原蛋白排列更为规律,改善瘢痕质地[30-31]。

3.3 DPL治疗儿童瘢痕的优势

脉冲染料激光(PDL)和强脉冲光(IPL)应用于瘢痕治疗多年,疗效显著[6,12]。前者为宽谱光,覆盖了色素小体血红蛋白吸收波段,难以使用较高能量;后者治疗效果迅速,但术后疼痛感强烈,水疱发生率高,光斑面积小且不均,恢复期较长。DPL集合以上两种光电技术的优点,通过滤过两端光谱,治疗能量更加集中,同时光斑大而均匀,能量较低,更有效保护瘢痕周围正常组织皮肤,兼具激光的精准性及强脉冲光的安全性,使疗效大大提高[32]。因此,DPL具有精度高、能量高、特异性强等优点,类似PDL,同时使用能量较低,明显减少了脉冲染料激光的并发症[27];疼痛感低、无须麻醉,为“无创性”治疗,术后护理要求低,患儿依从性较好[33]。

4 DPL治疗儿童烧伤后早期瘢痕的介入时机、频率、治疗参数及不良反应

4.1 介入时机

增生性瘢痕的形成过程可分为3个连续又交杂的病理阶段[34]:伤后1~3 d的炎症阶段;4~21 d组织形成的增殖阶段;3周~2年的重塑阶段[35-36]。多数观点认为,伤口愈合后的重塑阶段为最佳干预时机,此时瘢痕组织局部张力已恢复至正常的50%~60%,激光治疗不会影响伤口正常愈合。研究表明,多数瘢痕会在6个月内进入稳定期[6]。Anderson等[37]指出,激光在健康皮肤及受损创面上形成的微小的热损伤一般不会形成瘢痕。多项研究显示,在炎症反应或术后即刻阶段行激光治疗,疗效显著且安全性高[38-41],干预越早,治疗频率越高,疗效越显著[42]。有研究主张在拆线后1周或术后1个月进行激光治疗,此时创面已经愈合,处于瘢痕增生早期,有效闭塞瘢痕内异常增生的血管可抑制瘢痕生长[39]。以上数据主要来自手术后、其他创伤后点阵激光、铒激光等治疗的成人瘢痕。结合儿童皮肤生理结构的特殊性,烧伤后创面局部炎症反应剧烈,含水量高伴随明显液体渗出,创面烧伤深度变化大,尤其是较大面积的深度烧伤瘢痕,覆盖有不稳定的表皮,对激光的耐受性差,过早治疗较易引起水泡、破溃等,同时极有可能造成再次热损伤引起瘢痕增生。因此,多数研究认为,儿童烧伤后早期DPL治疗应在创面愈合后1个月左右开始,效果确切,不良反应少[43-44]。目前已发表的多项共识也指出,瘢痕治疗需尽早干预[6,21],但建议在创面上皮化即愈合后再行DPL治疗。

4.2 治疗频率

2020年早期瘢痕治疗指南建议,治疗频率3~5周/1次。杨丽等[45]研究不同间隔治疗时间发现,间隔1周组、2周组、3周组患者首次治疗后3个月瘢痕血流、灌注量均下降,其中2周组、3周组血流下降明显,而间隔4周组瘢痕经PDL首次治疗后3个月血流灌注量较首次治疗前竟有所上升。此外,蒋昌华等[46]在研究不同周期PDL对兔耳瘢痕形成的影响时发现,治疗间隔为2周时,瘢痕治疗2个月后胶原纤维稀疏、排列较整齐,纤维蛋白、炎症细胞、微血管较治疗前明显减少,瘢痕硬度明显降低,而间隔4周组瘢痕真皮组织明显增生变厚。因此,建议作为同类型血管靶向DPL治疗,可根据瘢痕增生情况适当缩短治疗间隔周期。

4.3 仪器治疗及参数选择

波长:IPL的主要靶向基团包括氧合血红蛋白(HbO2,418 nm)、去氧血红蛋白(Hb,542 nm)、高铁血红蛋白(MetHb,577 nm),黑色素(280~1 200 nm)。HbO2波长吸收光能力最强,但穿透力差,仅为皮肤浅层。MetHb(577 nm)波长吸收率虽较前者低,但黑色素竞争性吸收较418 nm波长少,不良反应较少。IPL对瘢痕色素和血管的治疗效果已经明确,但因皮肤中黑色素也吸收此波段能量,为减少瘢痕表皮受损等不良反应,难以应用较高能量,治疗起效缓慢,治疗次数较多,周期较长[47]。随着滤光片技术的发展,IPL波长范围从800 nm(400~1 200 nm)缩短到现在的100 nm(500~600 nm),从“宽谱”缩窄到“窄谱”,DPL既包含了血红蛋白吸收峰,同时减少黑色素对光的吸收,可使用较高能量封闭血管,可更有效地抑制血管增生,针对瘢痕的瘙痒症状,相比PDL和IPL,特异性更高且疼痛度低[48-49]。窄谱光有两种类型,一种是彻底去除光学窗口的“单波”窄谱光子,另一种是保留部分可见光及近红外光的“双波”窄谱光子。通过去除无用的“光学窗口”,结合了血红蛋白及黑色素吸收波长特性;将能量集中在色基吸收高的波段,单波“谱”的滤光片或者双波“窄谱”滤光片使血红蛋白高效吸收光能,提高疗效。而在色素沉着和血管清除方面,“单波”窄谱光性能更优[27]。

参数设置:血管的管径、流速、深浅、靶色基含量等多有不同,治疗复杂。治疗的关键在于根据血管的类型、管径,以及肤色、患儿耐受程度来调节治疗参数。治疗后瘢痕血管性皮损变淡、颜色由鲜红变为暗红或紫癜为治疗终点[50]。依据激光靶向性原理,应减少多余热能传递,尽可能保护周围正常组织。有效选择合适的光斑直径及脉冲宽度,较细血管用短脉宽3 ms,粗血管用长脉宽5 ms。脉冲延迟可让皮肤在2次脉冲之间冷却,防止不良反应发生,相关主要因素是表皮的色素密度,肤色越深,表皮需要散热的时间越长,常用20~35 ms[26,47]。关于能量密度选择,多项指南及临床试验均提出从低能量8 J/cm2开始,根据瘢痕治疗后续反应逐步增加能量,2020年的最新共识建议,范围为8~15 J/cm2(常用10~12 J/cm2);深肤色患儿的皮肤黑色素含量较高,易造成表皮损伤致色素改变,治疗时脉宽、能量应在安全有效范围内设置得偏小些,可减少并发症并增加治疗强度;冷却一般选择50%,冷却不足会增加治疗后出现水疱的风险,但过高会导致瘢痕表面的血管收缩,血红蛋白吸光率降低,影响疗效,同时应根据即刻皮肤瘢痕反应选择冷却档[32];DPL具有3种模式的脉冲,其中双波段光谱输出技术的优势是可以使光源同时作用于浅表和深层血管,并减小表皮损伤;临床以双脉冲治疗为主[51];儿童不同年龄、个体间差异较大,需动态评估瘢痕增生情况及患儿皮肤反应来调整参数设置。

4.4 窄谱强脉冲光治疗儿童瘢痕的常见不良反应

DPL精确度高,为低能级,不良反应较少。谢春晖等[33]应用激光治疗烧伤儿童早期增生性瘢痕的效果表明,只有5例患儿治疗后发生水疱,水疱液引流后自然愈合;所有患儿均无炎症性色素沉着、瘢痕增生加重、红疹等皮肤不良反应或麻醉相关不良反应。但瘢痕越严重的部位,给予的能量越大,每个点的次数越多,发生不良反应的风险就会增加[44]。当治疗频率、能量过高、脉宽过窄时不可避免会出现一定的不良反应,如创面皮肤刺痛、水疱及色素改变等[52]。治疗中选择较高冷却档以中和能量,治疗后立即冷敷20 min继续中和残余热量,或采用专业烧伤创面护理,即热损伤创面处理原则进行护理,可有效缓解治疗后水肿等不良反应,多数可随时间逐步缓解[39]。色素改变是激光治疗最严重的并发症之一,治疗后早期口服维生素C,外用复合维甲酸、氢化可的松等药物,以及严格防晒等措施,可有效缓解色素沉着[39,53]。

5 总结及展望

儿童极易遭遇烧烫伤等意外伤害,其后的瘢痕增生和功能受损等问题对患儿身心发育影响巨大。相对于成人,儿童烧伤后增生性瘢痕因其独特的生理结构及自身快速生长发育等特点,往往更加严重,增生期更长,预后更差。因此,早期针对性强、有效性高的手段,对预防瘢痕过度增生和挛缩,促进瘢痕尽早开始退缩软化,以避免或减轻患儿肢体畸形及功能障碍极为关键[36]。传统的瘢痕治疗方式有着各自的不足,严重影响儿童瘢痕防治效果。激光治疗成为控制儿童瘢痕的新的公认方法[54]。目前,关于在儿童烧伤患者中使用激光治疗的研究有限[55],尤其是治疗的介入时机、种类选择、治疗方案、不同激光的参数设置等,一直存在较大争议[12]。

过去激光治疗时疼痛感强烈,患儿常须全身麻醉[54],家属因担心麻醉风险常拒绝激光治疗而影响最终的治疗效果。DPL精确度高、穿透层次浅,属于非剥脱性激光,多数患儿无须麻醉即可耐受其治疗,适合患儿皮肤薄嫩,疼痛忍耐力差、依从性低的生理及心理特点,同时避免或减轻了患儿家长对麻醉风险的担心,最终疗效满意度较高。瘢痕复发仍然是一个问题,对皮肤造成创伤有可能重新启动瘢痕形成的病理过程,特别是CO2激光治疗后[56]。因此,DPL可作为一个较好的替代方法,用于抑制瘢痕生长。激光治疗除了功能的恢复和美学改善,还可改善疼痛、瘙痒等相关症状。目前,DPL治疗仍以经验性治疗为主,因在儿童人群中很难建立起随机对照试验,所以最佳的治疗方案及参数设置更加难以确定,希望今后能够借助多中心的协作,对此进行积极有效的探索。

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