第四节 烧伤湿性医疗技术与烧伤皮肤再生医学发展历程
作者:徐荣祥 出版社:中国科学技术出版社 发行日期:2009年7月如前所述,从古代经验烧伤医学发展阶段到现代烧伤医学发展阶段,时间是漫长的,道路是曲折的。它们如同接力赛跑,上一个阶段既是接力棒的接受者,也是传递者;后一个阶段既是上一个阶段接力棒的接受者,也是下一阶段的传递者。这样,循序的发展、传递,再发展、再传递,促进了烧伤医学的发展。“烧伤湿性医疗技术”与“烧伤皮肤原位再生技术”就是在这种发展过程中产生的、创立的。
图1112徐荣祥
回顾以往烧伤医学的发展历程,促使其发展的焦点在于发病学的认识。西方医学把烧伤感染这一继发性改变当成烧伤的主要发病,而把主要精力集中在控制感染治疗上,如在抗生素问世之前,实行的是干燥暴露疗法;在抗生素问世之后,不管烧伤面积多大,创面深度多深,无选择地应用外用抗生素治疗;对于那些深度烧伤来说,早期则采用强行切(削)痂与植皮手术治疗,认为只有这样才能挽救病人的生命。诚然,在当时来说手术疗法对于缩短疗程,提高大面积烧伤的治愈率是有临床意义的。但是,回顾过去的实际做法和当今医生们的指导思想,所切除的并不都是烧伤坏死组织,也包括了那些有活力细胞的组织层。深Ⅱ度削痂治疗的结局并非好些,或者说是有过之而无不及,因为手术要求把深Ⅱ度创面削到点状出血的程度。虽然手术发明人也认识到削痂后需要用自体皮和异体皮覆盖,否则创面血管要退化,进一步栓塞,加深创面。这似乎如同用放疗和化疗治疗肿瘤一样,在消灭病变组织的同时也毫不吝惜的杀死了一部分正常细胞。切痂与削痂手术所存在的另一个问题是把烧伤创面人为的变成了刀伤,额外又给病人带来了痛苦。徐荣祥(图1112)很早就提出,烧伤不同于肿瘤,它是一种良性损伤。烧伤组织被切掉了,烧伤创面也就不复存在,植皮、换药等一切处理都是围绕“刀伤”而进行。手术疗法给病人带来的痛苦包括刀伤造成的疼痛,反复换药造成的疼痛以及瘢痕引起的功能障碍等等,都不是更好的治疗方法。徐荣祥早在读大学时期就目睹了这些事实,当每次给病人换药时他都深有体会,并决心研制一种能克服以上缺陷的药物与治疗技术。
机遇总是偏爱那些头脑中有所准备的人,机遇常潜在于偶然事件中,机遇可敲开“有心人”的心扉。在过去20多个岁月里,徐荣祥遵循“实践—认识—再实践—再认识”这一唯物辩证法则,在认真总结过去治疗方法的经验与教训的同时,借鉴中医烧伤疗法,对烧伤发病学、烧伤病理生理学、烧伤治疗学等做了新的研究,终于创立了“烧伤皮肤原位再生技术”。
烧伤湿性医疗技术的问世在20世纪70年代末80年代初。1985年8月“中美国际烧伤会议”上,徐荣祥宣读了《湿润暴露疗法治疗烧伤》论文。会后,又与同道进行了广泛的交谈,并展示了他所治疗病人的照片,有近期愈合的病例,也有随访五六年的病例。他说:过去的外科换药技术都会对烧伤创面产生损伤。他所用的治疗药物是湿润烧伤膏(MEBO),因为采用暴露疗法,谓之湿润暴露疗法(MEBT)。 MEBO可为烧伤创面提供良好的近似生理的湿润环境,对组织、细胞无损伤,让烧伤创面立体式愈合,从而解决现行外科手术疗法治疗深Ⅱ度创面遗留瘢痕及疼痛等问题。当时,有些人接受了这种观点和方法,有些人开始处于观望态度,后来也接受了这种方法。自1985年之后,在中国,对于烧伤治疗出现了两种格局,一种是沿用多年的由西方传入的外科手术疗法,一种是由我国年轻学者徐荣祥发明的“烧伤湿润暴露疗法”。1991年,该项技术得到了卫生部的认可,列入“十年百项”成果首批10项推广技术。之后,他继续进行了10多年的基础研究和临床实践,形成较为系统的“皮肤原位再生技术”,且已成为我国烧伤治疗的主体技术之一。
1998年春季,徐荣祥和他所领导的研究小组成员,在系统观察用MEBO治疗的深度烧伤皮肤标本切片时发现,在布满上皮细胞的视野中总伴有一种细胞,而且只有在烧、创伤愈合过程中出现;当创面完全愈合,这种细胞消失。他认定,这种细胞为“潜能再生细胞”,基底层是皮肤生发层和潜能再生细胞最密集的部位,所以浅度烧伤后基底层固有的具有增殖能力的再生细胞被激活为潜能再生细胞不断分裂、增殖,逐步上移并不断分化,在棘层再分裂2~3次形成表皮细胞,如不发生感染等异常,最终完成无损伤性皮肤生理性的再生,实现无瘢痕愈合。这是
浅烧伤潜能再生细胞复制皮肤的自然更新机制,属于生理性复原范畴。深度烧伤时,基底层完全毁坏,再不能像浅度烧伤那样依靠再生细胞被激活而实现生理性皮肤再生。由于深度烧伤更易造成感染,这就形成了当前外科治疗烧伤的两大技术支撑:抗感染以降低病死率,以及植皮修复创面。进一步的研究表明,潜能再生细胞虽然主要存在于基底层,但深层皮肤组织中也有分布。平时,它休眠于皮下组织的毛囊、汗腺、脂肪隔及毛细血管周围的间充质细胞之间。若采用当前的外科手术疗法治疗,不可能产生生理性皮肤修复。一是因为目前所使用的创面外用药物都无保护和促进间充质细胞分化、增殖能力的作用;二是干燥暴露疗法可直接损伤创面潜能再生细胞;三是切、削痂手术从组织修复的源头上铲除了潜能再生细胞,包括间充质细胞。而采用MEBT/MEBO治疗深Ⅱ度与Ⅲ度浅型创面时,则能更好地保护、激发潜能再生细胞使其发挥功能效应。
徐荣祥与许增禄的研究进一步表明,利用小鼠抗人角蛋白19型单克隆抗体生物素——抗生物素DCS体系间接免疫荧光技术,准确而特异性的在MEBO治疗的深Ⅱ度与Ⅲ度浅型创面组织中查到了残存的潜能再生细胞,并依据分类体系将其命名为
角蛋白19型干细胞。角蛋白19型干细胞存在于成体皮肤组织中,具有分化为三个胚层发育过程进行生理性修复深度烧伤创面而完成皮肤再生的功能。临床研究表明:于烧伤后24小时测定,就发现了这种细胞。此时,正值渗出高峰期,角蛋白19型干细胞可从中获得生物素而启动并开始分裂、增殖。第4天,创面中角蛋白19型干细胞开始增多,第7~14天达最高峰。21~28天,深Ⅱ与Ⅲ度浅型创面相继修复,而角蛋白19型干细胞也逐渐减少至消失。
“烧伤皮肤原位再生技术”的研究大体分为三个阶段。一是从20世纪70年代末开始,研究成功湿润烧伤膏并运用于临床。二是从细胞病理学、分子病理的层面从1989年开始,定位了角蛋白19型皮肤干细胞及深度烧伤皮肤再生的机制。三是从1997年开始,按照皮肤原位再生程序,通过实验动物在体外建立了转变为干细胞和形成皮肤的模型。
1990年7月,美国新闻周刊Newsweek刊登的题为《一种简单的方法挽救生命》的文章称,在烧伤的治疗上,虽然移植皮肤只是封闭创面,留有残疾,但别无他法,而在中国却创立了一个简单的方法使烧伤皮肤再生,不需植皮。相隔14年之后,Karger出版社出版了徐荣祥编著的全英文著作《烧伤再生医学与疗法》。Karger的书评中谈到:《烧伤再生医学与疗法》是一本革新性和令人惊奇的医学专著,“再生医学”是一个创新的概念,描述了功能性组织和器官再生的一种独特的方法。作者徐荣祥介绍了烧伤湿润暴露疗法(MEBT)的程序,在提供了普通细胞在有效营养物质的作用下,完全能够再生培植出组织和器官的例证。徐荣祥在《烧伤再生医学与疗法》一书中对置于各种治疗环境里的健康的和病理的组织表现都作了深刻的描述,进而证明普通细胞在生命再生物质作用下能够分化为多能干细胞,进而形成多种组织器官,为干细胞、烧伤治疗、免疫学和细胞生物学的研究开辟了新的境地。
《烧伤再生医学与疗法》一书还详细地描述了如何将烧伤创面残存的活组织细胞原位变为具有原始胚胎细胞功能的表皮干细胞,而后原位增殖分化为皮肤的过程,并展示了皮肤原位再生治疗深度烧伤的良好效果。在针对烧伤发病的治疗上,烧伤再生医学(BRT)取得了烧伤治疗史上的几大突破:①无损伤性地排除坏死的皮肤层,利用生物化学原理将固态的坏死组织以液化的方式排除;②生物化学与新的框架剂型和营养性基质的综合技术,最大限度地保留了创面残存的成活组织;③实现了一个世纪以来人们提出的皮肤再生理想,从而避免和减少了残疾率,使大面积烧伤治疗成活率提高了50~80个百分点;④解决了Ⅱ度烧伤病人的疼痛问题;⑤开辟了抗感染的另一新途径;⑥建立了新的抗休克治疗方案,使抗休克的主要治疗原则转移到增强心功能、保护肾功能上;⑦解除了大面积烧伤治疗的技术与经济负担。当前的外科技术的开展需要花巨资购买那些建造无菌隔离条件的设备,在美国,治疗一个中小面积烧伤病人平均需要花费15万美元,不包括后期整形所需费用(治疗一个大面积烧伤病人,要花费100万美元) ,然而等同伤情病人接受中国的烧伤皮肤原位再生技术治疗与在美国治疗相比较,其费用要低十几倍,乃至几十倍。
烧伤皮肤原位再生技术包括8项技术程序:①激活受损伤皮肤组织深层的潜能再生细胞形成干细胞;②原位培植干细胞;③无损伤地液化排除坏死组织;④及时的营养物质供应;⑤采用生理性控制菌毒技术,减少细菌和毒素对患者造成的感染性伤害;⑥保持创面组织的生理湿润环境;⑦烧伤创面微观隔离技术和内源性供养技术;⑧组织组合器官技术。
该项技术对解决临床治疗中烧伤创面疼痛、创面感染、创面进行性坏死以及深Ⅱ度烧伤瘢痕愈合的四大国际性技术难题提供了新思路。在挽救病人生命的同时大幅度降低了致残率,使烧伤总面积超过90%TBSA的特重度烧伤病人的总治愈率从以往的5.7%提高至92%,残疾率从100%下降至2.05%。