机械牵张对移植皮片挛缩影响的实验研究

周锦烽 杨蓊勃 顾延庆 郝超

[摘要]目的：评估机械牵张对于移植皮片的影响，为改善植皮片术后挛缩寻找新的治疗方法。方法：SPF级SD大鼠24只，雄性，3月龄，体重300g～330g，随机分为三组，在每只大鼠背部建立两个大小相同的全厚植皮模型，各组大鼠术后随机选取一皮片，以自制弹性牵张装置分别行纵向、横向及双向牵张，另一皮片为自身对照。牵张2周后测量各治疗组与对照组皮片的面积、长度、宽度，并计算长宽比。结果：经过2周的机械牵张，各治疗组的植皮片在受力的方向上均变长了，从而造成了植皮片形态改变和面积的增加。单向牵张组的植皮术在非受力方向的长度较牵张前有所减少，而自身对照组的皮片则无此改变，说明其长度改变由机械牵张引起，而非术后挛缩引起。结论：初步实验表明，机械牵张可以有效地增加植皮片的长度与面积，全方位的机械牵张作用尤其明显，这一方法值得進一步的深入研究，从而为植皮片术后挛缩这一难题提供更好的治疗方法。

[关键词]SD大鼠;植皮片;机械应力;牵张;挛缩;动物实验

[中图分类号]R622    [文献标志码]A    [文章编号]1008-6455（2019）02-0083-05

Abstract： Objective  To evaluate the effect of mechanical stretching on skin graft and to find a new method to improve the contracture after skin graft. Methods  Twenty-four SD rats of SPF grade， male， aged 3 months， weighing 300g to 330g， were divided into three groups. Two full-thickness skin grafting models of the same size were established in each rat's back. One skin graft was randomly selected from each group after operation， and the self-made elastic stretching device was used for longitudinal， transverse and bidirectional stretching， and the other skin graft was used for self-control. After 2 weeks of distraction， the area， length and width of the skin of each treatment group and the control group were measured， and the aspect ratio was calculated. Results  After two weeks of mechanical stretching， the skin grafts in each treatment group were lengthened in the direction of force， resulting in the morphological changes of skin grafts and the increase of the area. The length of skin graft in unilateral distraction group was less than that before distraction， while the length of skin graft in self-control group was unchanged， indicating that the length change was caused by mechanical distraction， not by postoperative contracture. Conclusion  Preliminary experiments show that mechanical stretching can effectively increase the length and area of skin graft， especially the omni-directional mechanical stretching. This method is worthy of further study， so as to provide a better treatment for contracture after skin graft.

Key words： SD rats; skin graft; mechanical stress; stretch; contracture; animal experiment

皮片移植是烧伤整形科医生修复创面最常用的方法，术后移植皮片会发生不同程度的挛缩，影响植皮部位的外观与功能，这一难题长期困扰着临床医生与患者，因此需要寻找新的、可靠的治疗方式，有学者利用固定的框架来抑制皮片术后挛缩[1-5]，取得了一定的效果。该方法以固定的框架来抵抗移植皮片向内的收缩力，从而抑制皮片挛缩，笔者按照这一思路并加以延伸，采用动物实验的方式，评估机械牵张对于移植皮片的影响，以期为移植皮片术后挛缩的防治提供新的思路。现将本实验报道如下。

1  材料和方法

1.1 实验动物和分组：SPF级SD大鼠，雄性，3月龄，体重300～330g（浙江省实验动物中心提供，许可证号SCXK（浙）2014-0001;饲养温度20℃～25℃，湿度65%;使用许可证号SYXK（苏）2016-0006）。按照实验方法全厚植皮术后2周，如皮片全部成活，则纳入本研究。本研究总共入组24只大鼠，每组8只，随机分为三组，分别为横向牵张组、纵向牵张组及双向牵张组。

1.2 实验方法

1.2.1 全厚植皮模型的建立：大鼠称重，使用0.3%戊巴比妥钠进行腹腔麻醉，夹趾反射消失视为麻醉成功的标志。以电动剃毛机剔除大鼠背部毛发，以记号笔于脊柱棘突投影点标记背部中线，按照统一的模具在背部正中标记2处拟取皮的部位（为边长2cm的正方形，两片皮肤之间间隔约4cm）。将麻醉好的大鼠放置于鼠板上，适当固定，0.5%碘伏溶液消毒术区。用手术刀片沿标记线切开，直达肉膜下。将取下的其中一块皮肤放入生理盐水湿纱布中暂时保存，另一块皮肤翻转后置于手术台上，以组织剪修除皮肤深面的肉膜组织，使其成全厚皮片，修剪完成后将皮片放入生理盐水湿纱布中备用，以同样的方法将另一块皮肤也修剪成全厚皮片。将修剪好的全厚皮片原位回植，3-0丝线间断缝合固定，以0.5%碘伏溶液清洗伤口，皮片外覆盖碘伏纱布及少量棉花，加壓包扎。为避免包堆被污染，给予包堆适当的外在压力，包堆外再以弹性绷带适度加压包扎。术后以自制的胶片圈固定于大鼠颈部，四肢末端缠绕多层敷料，并缝合固定，此举可防止大鼠术后啃咬及挠抓伤口。术后1周拆除大鼠背部包堆及缝线。颈部胶片圈及四肢敷料继续保留。

1.2.2 植皮片机械牵张

1.2.2.1 手术方法：植皮术后2周，以0.3%戊巴比妥钠行腹腔麻醉，麻醉成功后，每只大鼠随机选取一块皮片为治疗侧，以自制弹性牵张装置分别行纵向、横向及双向牵张（大鼠头尾方向为纵向，与大鼠头尾方向垂直为横向，两个方向同时牵张则为双向）。自制弹性牵张装置由2个三棱柱形支架（0.9mm粗铁丝制成，长约3.5cm，高约2.5cm，宽约1cm）及一个不锈钢弹簧（线径0.6mm，外径10mm，长度50mm）组成。旁开皮片边缘0.5cm，以3-0丝线将支架缝合固定于背部皮肤上，支架上端左、右两侧各穿一根1-0丝线，通过丝线牵拉两侧支架上端，使中间的弹簧处于合适的形态（弹簧成水平状，压缩量约为2cm）时打结，另一皮片为自身对照侧。

1.2.2.2 皮片测量：牵张2周后，再次以0.3%戊巴比妥钠行腹腔麻醉，麻醉成功后，去除大鼠背部弹性牵张装置，无张力下，植皮片表面覆盖透明薄膜，记号笔描画植皮片的大小与形状，并将描画的图像扫描入电脑，使用Adobe Acrobat DC软件测量各治疗组与对照组皮片的面积、长度、宽度（因为多数植皮片形态不规则，故分别测量植皮片1/3、1/2及2/3处长度与宽度，计算平均值后代表该皮片的长度与宽度，与头尾方向平行为长，头尾方向垂直为宽），并计算长宽比。

1.3 统计学分析：数据以均值±标准差（x?±s）表示，同一治疗组内及不同治疗组间均采用双因素方差分析，以GraphPad Prism 7软件分析，P<0.05为差异具有统计学意义。

2  结果

植皮片切取时默认的初始面积为4cm2，而成活后的面积均小于4cm2，表明植皮片成活后较其初始状态均有所收缩。各实验组治疗侧及对照侧移植皮片数据见表1。

2.1 横向牵张组皮片变化：该组治疗侧与对照侧植皮片在牵张前的面积、长度、宽度及长宽比均无统计学差异。2周后，治疗侧皮片面积较牵张前显著增加（P<0.0001），而对照侧皮片的面积较牵张前无明显改变（P=0.6560）;治疗侧皮片的长度较牵张前显著减少（P=0.0245），对照侧皮片的长度变化无统计学意义（P=0.1291）;治疗侧皮片的宽度较牵张前显著增加（P<0.0001），对照侧皮片的宽度变化无统计学意义（P=0.6665）;治疗侧皮片的长宽比较牵张前显著降低（P<0.0001），对照侧皮片的长宽比变化无统计学意义（P=0.0811）。

2.2 纵向牵张组皮片变化：该组治疗侧与对照侧植皮片在牵张前的面积、长度、宽度及长宽比均无统计学差异。2周后，治疗侧皮片面积较牵张前显著增加（P<0.0001），而对照侧皮片的面积较牵张前无显著改变（P=0.2492）;治疗侧皮片的长度较牵张前显著增加（P<0.0001），对照侧皮片的长度变化无统计学意义（P=0.0986）;治疗侧皮片的宽度较牵张前明显减少（P=0.0099），对照侧皮片的宽度变化无统计学意义（P=0.9748）;治疗侧皮片的长宽比较牵张前显著增加（P<0.0001），对照侧皮片的长宽比变化无统计学意义（P=0.3888）。

2.3 双向牵张组皮片变化：该组治疗侧与对照侧植皮片在牵张前的面积、长度、宽度及长宽比均无统计学差异。2周后，治疗侧皮片面积较牵张前显著增加（P<0.0001），对照侧皮片的面积较2周前无明显改变（P=0.8958）;治疗侧皮片的长度较牵张前显著增加（P=0.0002），对照侧皮片的长度变化无统计学意义（P=0.1785）;治疗侧皮片的宽度较牵张前显著增加（P=0.001），对照侧皮片的宽度变化无统计学意义（P=0.6554）;治疗侧皮片的长宽比较牵张前无统计学差异（P=0.9295），对照组皮片的长宽比变化也无统计学意义（P=0.2717）。

2.4 各治疗组间对比：三组治疗侧植皮片的面积、长度、宽度及长宽比在牵张前均无统计学差异。2周后，三组治疗侧皮片面积均较牵张前显著增加（P<0.0001），其中，横向牵张组与双向牵张组较纵向牵张组增加的更显著（P值分别为0.0019和0.0007），横向牵张组与双向牵张组之间无统计学差异;三个治疗组植皮片的长度对比为：纵向牵张组>双向牵张组>横向牵张组，三组间差值均具有统计学显著性（P<0.0001）;各治疗组植皮片的宽度对比为：横向牵张组>双向牵张组>纵向牵张组，三组间差值均具有统计学显著性（P<0.0001）;三个治疗组植皮片的长宽比对比为：纵向牵张组>双向牵张组>横向牵张组，三组间差值均具有统计学显著性（P<0.0001）。

3  讨论

皮片移植是烧伤整形科医生修复创面最常用的方法，移植术后皮片会发生不同程度的挛缩，从而影响植皮部位的外观与功能。因为植皮片术后会发生明显的挛缩，所以植皮这一修复方式的应用受到了很大的限制，对于外观或功能要求较高，临床医生往往不会选择植皮。目前该问题还缺乏可靠的治疗措施，有时甚至会将皮片术后挛缩与瘢痕增生的治疗混为一谈。植皮片术后发生挛缩的确切机制目前尚不明确，可能为多因素作用的结果。目前已知与移植皮片术后挛缩相关的因素有：皮片的厚度与类型[6-10]， 植皮片术后所受的机械应力[11-14]，受区基底情况[6，15-17]等。