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海水浸泡开放性骨折不同救治方式的实验研究
海水浸泡开放性骨折不同救治方式的实验研究
薛青,林建宁,徐成,李超,阮狄克
【摘要】目的观看两种骨折固定方式救治海水浸泡开放性骨折的大体形态、组织病理学、影像学转变。
方式取成年新西兰免50只,随机分为三组:
对照组10只、A组20只、B组20只。
于胫骨中段截骨制成开放性骨折动物模型。
对照组伤口自然旷置3h,A组和B组海水浸泡伤口3h。
随后对照组和A组行伤口清创、钢板螺钉内固定术;B组行伤口清创、外固定架固定、伤口开放换药、二期缝合。
观看各组的伤口感染情形、骨折愈合的组织学、影像学转变和测定骨折断端骨痂的平均比灰度值。
结果a)对照组感染1只(10%),A组感染15只(75%),B组感染5只(25%)。
各组间结果有统计学不同(P<。
b)术后45d时各组间骨折断端组织愈合品级有统计学不同(P<。
c)术后45d时各组间骨折部位骨痂的生长情形在影像学上表现为对照组大于B组大于A组。
各组间骨愈合率对照组为100%,A组为%,B组为%。
d)术后45d时骨折断端间骨痂的平均比灰度值对照组为9±3,A组为8±0,B组为8±5,各组间有统计学不同(P<。
结论海水浸泡使开放性骨折伤口感染率增高;海水浸泡使开放性骨折断端骨痂形成不良率增高;骨外固定架与钢板内固定比较救治成功率提高。
【关键词】海水浸泡,开放性骨折,内固定,外固定架,感染
Abstract:
ObjectiveThepurposesofthisstudyistoexplorewhichmethod,internalfixationorexternalfixation,ismuchefficaciousinmanagementofopenfracturewithseawaterimmersionbyrabbbit50NewZealandrabbitsweredividedintothreegroupswere10incontrolgroup,20ingroupA,20ingroupwasconductedinthemiddlepartofanimalsofcontrolgroupwereexposedintheairforthreehoursandotheranimalsofgroupAandBwerefixedonthespecialshelfandimmersedinseawateralsoforthreedebridementwasgiventoeachanimal,thentheanimalsofcontrolgroupandgroupAweregiveninternalfixation,contemporary,theanimalsofgroupBwereappliedbyexternalfixation,thewoundwaskeptopening,then,closed,infectionrate,histopathology,radiologyandthegrayscaleatfracturesitewerewoundwasinfectedinthecontrolgroup(10%);15woundswereinfectedinthegroupA(75%);5wereinfectedinthegroupB(25%).Therewasasignificantstatisticaldifferencebetweeneachtwogroups(P<.45dayspostoperatively,pathologicalgradingofexistentanimalsshowedasignificantdifferencestatisticallybetweeneachtwogroups(P<.45dayspostoperatively,theosteotylusofexistentanimalsatfracturesiteshowedcontrolgroup>groupB>groupbonehealingrateofexistentanimalsatfracturesitewas100%,%,%incontrolgroupAandgroupB45dayspostoperatively,theaveragegrayscaleofexistentanimalsatfracturesitewas9±3,8±and8±5incontrolgroup,groupAandgroupB,wasasignificantdifferencestatisticallybetweeneachtwogroups(P<.ConclusionWoundinfectionratewasincreasedbyseawaterimmersion,bonehealingwasaffectedbyseawaterimmersion,externalfixationwasbetterthantheinternalfixationinmanagementtheopenfracturewithseawaterimmersion.
Keywords:
seawaterimmersion;openfracture;internalfixation;externalfixation;infection
关于海水浸泡开放性骨折的伤情特点和初期救治方式国内已有了初步的研究功效[1,2],对海水浸泡开放性骨折的感染率较高已形成了共识,但对救治方式利用内固定或外固定架国内外至今未见相关报导。
咱们用兔制备海水浸泡开放
基金项目:
全军“十五”打算指令性课题(01L011)
性骨折的实验模型,观看不同骨折固定方式救治海水浸泡开放性骨折的伤口感染、组织学、影像学转变,探讨海水浸泡开放性骨折伤口感染后的进一步救治方法,旨在为海水浸泡开放性骨折固定方式的选择方面和感染后的救治提供科学依据,为以后海战和海难伤员的救治提供参考。
1材料与方式
动物分组成年新西兰兔50只,雌雄不限,体重2~3kg,随机分为三组:
a)对照组:
开放性骨折伤口自然旷置钢板内固定组10只;b)A组:
海水浸泡开放性骨折钢板内固定组20只;c)B组:
海水浸泡开放性骨折外固定架组20只。
动物模型制备将新西兰兔备皮后以速眠新Ⅱ注射液mL加盐酸氨胺酮注射液mL混合后肌肉注射混合液mL行复合麻醉。
以下操作均由同一组骨科医师操作。
麻醉后在兔左后小腿中段外侧作一cm切口,钝性分离至胫骨,以线锯于胫骨中段锯断制成开放性骨折的动物模型。
对照组自然旷置3h;实验组固定于特制兔架上,放于内盛有50升海水的直径50cm、高100cm的塑料桶内,双下肢在人造海水中浸泡3h。
水温操纵在20~22℃,室温25℃,海水配方由国家海洋局第三研究所提供。
3h后各组清创、复位。
对照组和A组骨折行钢板内固定一期闭合伤口、无菌敷料包扎、管形石膏外固定、伤口局部开窗;B组骨折行外固定架固定、伤口开放、无菌敷料包扎、骨折石膏外固定、伤口局部开窗、按期换药、二期缝合。
对照组和A组动物发生伤口感染后将其编入感染救治组,采纳再次清创、掏出内固定、换用外固定架、伤口开放换药、二期缝合的方式进行感染后的救治。
术后处置术后动物分笼饲养。
术后石膏外固定4周。
术后青霉素G钠肌注80万U,2/日,持续5d预防感染。
术后按期拍照患侧胫骨正侧位X线片。
术后45d完成观看时静脉空气注射处死动物。
标本搜集动物感染或死亡后,当即切取带少量周围软组织的骨折标本,经质量浓度40g/L的多聚甲醛固定后,经脱钙、脱水、脱脂和石蜡包埋后切片行HE染色光镜观看。
观看指标a)伤口感染情形,统计感染率。
大体观看和光镜观看伤肢感染,统计感染率(饲养天数大于等于7d动物中各组感染的只数)。
b)组织病理学观看。
骨标本固定脱钙后HE染色,光镜下观看骨折断端间肉芽组织、纤维组织、软骨骨痂和新骨增生情形,并行病理评级。
0级:
断端间只有肉芽组织或纤维组织。
Ⅰ级:
初步愈合,软骨为主,有少量骨性骨痂。
Ⅱ级:
愈合良好,软骨、骨性骨痂各半。
Ⅲ级:
骨性愈合,骨性骨痂多,少量软骨。
c)影像学观看。
将各组观看期内发生感染时或动物观看期内死亡时或动物完成观看时(术后45d)动物患例胫骨正侧位X线片在影像学上进行比较。
d)以数码相机相同条件拍照X线正位片输入运算机,用取骨折断端骨痂处单位面积测定骨折部位骨痂的平均灰度值,以此值比该图像的基准灰度值取得平均比灰度值。
统计处置所得数据用软件进行统计分析,其中感染率比较用χ2查验,骨痂的组织愈合病理品级比较用Fisher确切概率法,影像学骨折部位骨痂的平均比灰度值比较用方差分析。
P<以为有统计学不同。
2结果
一样情形术后动物正常进食、饮水,因管形石膏固定活动有所受限。
对术后7d因意外因素死亡的动物实行补充。
由于术后动物发生感染及意外部份死亡,术后45d完成观看时存活动物对照组为8只、A组为6只、B组为15只。
感染对照组1只动物伤口发生感染,感染率为10%;A组15只动物发生感染,感染率为75%;B组5只动物伤口发生感染,感染率为25%,其中3只为钉道感染。
大部份伤口感染肉眼即可辨识,伤口内有“豆渣”状分泌物,其中4只仅于光镜下发觉有大量炎细胞浸润。
各组间比较χ2值为,P值为,各组间有统计学不同(P<(见表1)。
表1各组间感染率两两比较结果分析
对照组和A组动物发生伤口感染后将其编入感染后救治组,采纳再次清创、掏出内固定、换用外固定架、伤口开放换药、二期缝合方式。
由于缺乏有效地初期发觉钢板内固定动物感染发生的方式,救治机会选择上有较大困难。
在确信实验动物发生感染后,一部份动物专门快死亡,最终编入感染后救治组动物仅7只,表现为局部皮肤坏死、断端外露、骨质破坏吸收等。
感染后救治的动物均因全身情形恶化而死亡。
在二次救治后动物的最短存活时刻为5d,最长为20d,平均为d。
组织病理观看a)大体观看:
术后海水浸泡组较对照组初期伤口局部软组织水肿更为明显,渗出明显增多。
感染动物显现了局部血肿、局部隆起性包块,内部可见与骨折端相连的暗红色肉芽及豆腐渣样脓性分泌物,后期显现了局部皮肤的坏死、断端骨外露、骨质破坏吸收等。
而未发生感染者大体观看无明显异样。
b)光镜下观看:
术后45d时各组存活动物组织愈合品级表现为对照组骨断端为大量骨性骨痂、少量软骨骨痂;A组骨断端间为软骨骨痂为主、骨性骨痂为辅;B组骨断端间那么为软骨、骨性骨痂各半(见图1)。
术后45d时存活动物的组织愈合品级见表2。
各组间比较的Fisher确切概率P值为5,各组间有统计学不同(P<。
a0级(HE染色,×1)b0级(HE染色,×100)cⅠ级(HE染色,×1)dⅠ级(HE染色,×100)表2术后45d各组存活动物组织愈合品级情形(只)
影像学观看及骨折部位平均比灰度值的测量依照在动物观看期内感染时、观看期内死亡时或完成观看时(术后45d)拍照的患侧正侧位X线片观看骨折愈合的影像学转变。
影像学上可见的感染征象通常在2~3周开始有所改变,表现为骨质稀疏、骨质模糊、层状骨膜反映,晚期可见骨质吸收、骨坏死。
术后各组骨折部位骨痂生长情形在影像学上表现为对照组大于B组大于A组,但也可见少数感染动物在骨折部位周围形成了大量的骨痂。
各组间骨愈合率对照组为100%,A组为%,B组为%(见图2)。
a内固定术后愈合b内固定术后感染c外固定架术后愈合d外固定架术后感染e内固定感染后救治利用软件分析骨折部位骨痂的平均比灰度值。
取X线正位片骨折断端骨痂处单位面积测定骨折部位骨痂的平均灰度值,以此值比该图象的基准灰度值取得平均比灰度值。
在术后45d时存活动物骨折断端间骨痂平均比灰度值对照组为9±3,A组为8±,B组为±。
正态性查验,对照组偏度查验:
u=8,P=0,峰度查验:
u=-8,P=3;A组偏度查验:
u=-9,P=1,峰度查验:
u=-6,P=8;B组偏度查验:
u=-4,P=2,峰度查验:
u=4,P=3,各组资料均服从正态散布。
方差齐性查验:
χ2值为7,P=1,该资料方差齐。
各组间均有统计学不同(P=8)(见表3)。
表3术后45d存活动物各组间骨痂比灰度值
3讨论
海水浸泡开放性骨折的伤情特点关于人体的体液,海水是一种高渗、高钠、高碱和低温的环境。
其渗透压(1250~1350m0sm/L)是人体血浆渗透压的43倍;钠离子含量g/L)是人体血浆钠离子的3倍;pH值为呈碱性;除热带地域外各海域水温一样在20℃以下明显低于人体正常体温。
高渗、碱性的海水可使开放性骨折的伤口局部渗透压升高,细胞内脱水,组织间隙水肿,可直接刺激伤区的组织细胞释放白介素八、TNF、NO等炎性介质,增强脂质过氧化反映,抑止细胞膜Na+K+ATP酶的活力,抑制凝血机制,加重损伤组织小血管出血,同时又可扩张血管,加重了组织水肿,进一步使外周灌注减少。
在浸泡出水后外周灌注改善后又存在再灌注损伤的因素[3,4]。
在水中热量的丢失比在同温度的空气中增加3倍,局部伤口浸泡于低于体温的海水中也加重了组织能量代谢障碍[5]。
这一系列局部、全身的病理生理反映均无益于骨折的愈合,表此刻软骨内骨化愈合进程较慢,骨痂形成不良率增高,骨折愈合强度降低[2]。
在本实验中可见对照组骨断端间以骨性骨痂为主,而A组骨断端间以肉芽组织、纤维组织及软骨组织为主;B组骨断端间以软骨、骨性骨痂为主。
术后各组骨性骨痂形成质量上对照组大于B组大于A组,实验组与对照组在愈合品级上均有显著统计学不同。
在影像学上术后45d时各组存活动物骨折部位骨痂生长情形也表现为对照组大于B组大于A组;各组间骨愈合率对照组为100%,A组为%,B组为%;骨折断端间骨痂的平均比灰度值各组间也有显著统计学不同。
由此可见海水浸泡后致使骨折愈合质量降低,在钢板内固按时降低表现得更为明显。
两种固定救治方式的感染率外科感染的发生是由于病菌的大量侵入组织内繁衍和机体抗感染能力必然的缺点。
1mL海水中含菌量为10万个。
而海水的复合理化因素又使开放性骨折伤口局部组织炎性反映加重,利用病菌大量繁衍[6]。
本实验中A组感染率显著高于对照组证明了海水浸泡开放性骨折感染率的增高,说明了海水浸泡因素对感染的发生的显著阻碍。
尽管在完全清创后A组感染率仍很高,但严格完全的清开创终是降低创面感染的全然方法。
Breidenbach[7]与Merritt[8]研究发觉,清创前创面组织中细菌数量与感染的发生无相关性,而清创后创面组织中细菌数量与感染的发生有明显关系。
对海水浸泡伤口清创时组织颜色的改变不能作为判定组织活力的标准,可采纳3Cs法(切之不出血、触之软泥状、夹之不收缩)切除失活组织[9]。
必要时可考虑反复多次清创。
本实验发觉,关于兔的胫骨中段开放性骨折,A组感染率显著高于B组,二者间有统计学不同。
关于A组75%的感染率能够以为关于海水浸泡开放性骨折在胫骨那个特定部位医治上选择钢板内固定一期闭合伤口不适宜。
海水浸泡开放性骨折后3d内是细菌快速增殖期,而现在机体的免疫力处于较低水平,不足以阻止细菌的迅速生长,现在假设闭合伤口,妨碍伤口的引流,舍弃延期清创的机遇和生物体自然排除细菌的自身防御作用,显然无益于感染的防治[10]。
同时内固定对组织血供的破坏致其对细菌侵袭的抗击力的降低和内置物对细菌存活的庇护进一步加重了感染的发生、进展。
B组感染率略高于对照组,二者间无统计学不同,且发生感染的实验动物还包括仅发生钉道感染的动物,充分表现了应用外固定架、开放换药、二期缝合关于海水浸泡开放性骨折在胫骨那个特定部位医治上的优势,应作为医治的首选。
外固定架可实现骨折的有效固定,同时由于在原发伤口外的正常组织上穿针,不加重原伤口软组织损伤,对局部干扰少,便于伤口观看和引流,手术后还可依照X线片的表现,对骨折的对位、对线及加压随时进行调整。
由于固定一样不超过关节,因此可初期进行关节功能锻炼[11]。
尽管存在针道感染等缺点。
但从感染发生率及术后病理结果等方面考虑外固定架比内固定更有利于海水浸泡开放性骨折感染的防治。
伤口感染后的救治本实验对对照组、A组动物伤口感染后进行了钢板内固定掏出、换用外固定架固定、伤口开放换药、二期缝合的方式来进行了感染后的救治,但感染后救治的动物均因全身情形恶化而死亡。
由于不能有效地初期发觉内固定术后感染的发生,救治一样在感染较为明显时才进行,救治难度较大。
加上没有换用灵敏的抗生素及动物实验条件的限制致使了救治的失败。
因此,在采取上述救治方式的基础上更应强调感染的初期发觉、初期救治、反复多次的清创,依照细菌培育及药敏制定个体化的抗生素方案,并可辅以伤口局部用药。
局部用药具有效量少、局部浓度高、副作用少的优势,可采纳缓释药丸和含有高效骨诱导活性因子异种骨复合体的体内植入[11]。
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