低溫醫療技術應用與案例 設備概論 (6) 陸 亞低溫在急性呼吸窘迫綜合症治療中的應用前景探討 自 1967 年 Ashbaugh 氏首次描述急性呼吸窘迫綜合症 (ARDS) 以來, 國內外對其流行病學和發病機制的研究取得了很大的進展 由於 ARDS 病因多樣, 發病機制尚未完全闡明, 病理生理變化廣泛而複雜, 因此至今尚無特效的治療方法, 只是根據其病理生理改變和臨床症狀進行針對性或支持性的治療 目前認為, 多器官功能障礙綜合症 (MODS) 是全身炎症反應綜合症 (SIRS) 代償性抗炎反應綜合症 (CARS) 或混合性抗炎反應綜合症 (MARS) 發展的結果 而 ARDS 實際上就是 MODS 在肺部的表現, 在此過程中, 過度炎症反應啟動大量效應細胞, 並釋放炎性介質參與了肺損傷 將亞低溫用於 ARDS 防治方面的研究還處於起步階段, 但已經顯示出其可能具有的誘人前景 1.ARDS 病理生理 ARDS 發病機制錯綜複雜, 但病變主要分為兩大部分 ARDS 患者肺泡 - 毛細血管間隙水腫, 氣體交換功能障礙, 同時殘存的有通氣功能的肺泡大大減少 這不但造成機體缺氧, 而且為了維持必須的氣體交換, 還帶來了與呼吸機有關的 肺損傷 細胞因數大量釋放, 並通過扳機樣作用觸發炎症介質的瀑布樣級聯反應 巨噬細胞產生氧自由基 溶酶體酶等損傷血管內皮細胞和肺泡上皮細胞, 而且還產生細胞因數, 促使大量中性粒細胞 (PMN) 向肺組織微血管內聚集 活化的 PMN 黏附在血管內皮細胞表面, 並引起呼吸爆發, 釋放氧自由基 蛋白溶解酶 花生四烯酸代謝產物等損傷肺血管內皮細胞, 還可通過誘導釋放炎性介質, 啟動補體 凝血和纖溶系統等 此外, 凝血和纖溶功能紊亂致微栓子形成, 通過多種機制引起肺泡毛細血管損傷, 肺毛細血管通透性增加, 肺泡上皮細胞和肺血管內皮細胞凋亡也參與 ARDS 的發病 2. 亞低溫抗炎機制 亞低溫保護作用並不僅限於降低機體代謝, 還通過多種機制減輕缺血 - 再灌注或 ; 創傷後的繼發性損傷, 如氧供需失衡 氧化反應 細胞凋亡 興奮性氨基酸釋放 腦水腫 血 - 腦脊液屏障受損 白三烯生成 顱內高壓 炎性因數釋放以及 PMN 聚集等 [56] 目前在低溫保護作用機制方面已經進行了大量廣泛而深入的研究, 這些成果加深了我們對低溫保護作用的理解, 並為其在臨床上的應用提供了理論基礎和新的思路 1
很早以前, 人們就發現腦損傷後損傷組織中有大量 PMN 聚集 亞低溫可抑制損傷後 PMN 浸潤從而減輕組織損傷 Maier 氏等 [57] 發現, 創傷後 1 小時的亞低溫可減少 PMN; 浸潤達 75%,2 小時後減低程度為 72% 其可能是通過保持血 - 腦脊液屏障的完整性或減少相關炎性因數的釋放來抑制 PMN 浸潤的 亞低溫不但減少浸潤 PMN 數量, 還抑制其功能 PMN 釋放氧自由基的能力與溫度密切相關, 有報導當溫 ; 度從 37 降至 33 時,PMN 釋放的氧自由基減少 4 倍 [58] Mizuno 氏等 [59] 的研究顯示, 將 PMN 孵育在 35 時, 其吞噬能力顯著提高 一般認為抑制神經酰胺的合成可能是亞低溫提高 PMN 吞噬能力的機制之一 亞低溫可以顯著地抑制炎症早期腫瘤壞死因數 - α (TNF- α ) 的釋放 [60] 和白介素 -1 β RNA(IL-1βRNA) 表達 [61] Marion 氏等 [62] 發現在腦創傷後 36 小時, 亞低溫組 IL-1β 含量明顯低於常溫組, 且復溫後差異依然存在 Aibiki 氏等 [63] 證實, 亞低溫可以抑制腦損傷後 IL-6 升高, 且作用可延續到復溫時和復溫後 低溫降低機體的代謝率, 並有可能改變一些酶等蛋白質分子的結構, 降低其生物活性, 這可能是低溫抑制機體炎症因數釋放的機制之一 一般認為血管通透性增高是由於內皮細胞內鈣離子濃度增高導致內皮細胞收縮所致 另外在病理情況下血管內皮細胞損傷, 連接破壞也可導致通透性增高 近年來發現內皮細胞凋亡亦是原因之一 亞低溫可保護腦損傷 腦缺血後血 - 腦脊液屏障功能, 降低血管通透性, 減少血中有害物質進入腦組織 氧自由基, 特別是 -OH 可損傷毛細血管內皮細胞, 增加血 - 腦脊液屏障通透 性 亞低溫可降低腦代謝, 抑制所有的酶促反應, 從而減少氧自由基產生 [64] 亞低溫還可顯著減輕腦水腫以及缺血 - 再灌注損傷後的腎臟水腫 Maier 氏等 [57] 報導, 創傷後 1 小時的亞低溫可減輕腦水腫程度達 85% 多種生理刺激 物理損傷可誘發凋亡 如 TNF-α 可直接與靶細胞上其受體結合誘發凋亡, 組織缺血本身也可誘發凋亡 實驗證實局部組織 60 分鐘的低溫 (10 ) 治療可直接阻斷 TNF-α 誘發的細胞凋亡, 這可能與低溫治療恢復毛細血管灌流 改善組織缺血有關 當然, 也不能排除低溫可干擾 TNF-α 與其受體結合而發揮保護作用 [65] Maier 氏等 [57] 在大鼠腦缺血模型中發現, 與正常體溫組比, 實驗 3 日後 1 小時和 2 小時的亞低溫可分別減少腦細胞凋亡達 78% 和 99%, 而 30 分鐘的亞低溫對細胞凋亡無明顯影響 有研究證實亞低溫對於壞死的細胞無影響, 但顯著減少凋亡的細胞, 這提示亞低溫可特異性地抑制細胞凋亡 雖然在損傷和缺血的同時就可能觸發凋亡, 但其死亡過程將持續一段時間, 這就為亞低溫阻斷相關的生化反應過程提供了可能 [66] 低溫可增加創傷患者術中失血量, 減少血小板數量, 抑制其功能, 並提高纖溶酶活性 Gubler 氏等 [67] 發現, 雖然溫度降至 35 時凝血指標已有明顯變化, 但只要維持溫度於 33 以上, 其對臨床並無顯著影響 許多研究亦證實亞低溫並不增加出血傾向, 凝血指標也接近正常 這些都說明亞低溫對凝血功能影響並不大 談到亞低溫對凝血功能影響時, 我們總是習慣性地把這當作副作用之一 然而在某些病理情況下, 這反而可能成為益處 膿毒症是 ARDS 最常見的誘因和首位的死因 近年來人 2
們認識到炎性介質可以抑制抗凝物質並啟動外源性凝血系統, 使膿毒症早期即處於高凝狀態而發生纖維蛋白沉積乃至彌散性血管內凝血 (DIC) 因此抗凝成為膿毒症治療的重要方面 此外 ARDS 本身也伴有凝血功能紊亂, 肺部大量微栓子形成 Westmann 氏等 [65] 發現局部低溫可阻斷 TNF-α 所致的毛細血管灌流障礙, 這可能是低溫抑制 PMN 聚集, 降低毛細血管阻力所致 低溫還可抑制血栓素生成, 促進前列腺素合成從而恢復微血管灌流, 保持組織結構完整性 黏附分子可促進 PMN 與內皮細胞黏附 多項研究證實亞低溫可抑制黏附分子的功能及其在白細胞和內皮細胞上的表達, 從而減少 PMN 的浸潤 [68] 從以上我們可以看出, 亞低溫主要的益處有兩方面 : 增強機體對缺氧的耐受性 ; 抑制過度的炎症反應 理論上講, 對於那些既有缺血 缺氧病程, 又有過度炎症反應的病變, 亞低溫恰恰可以最大限度地發揮其保護作用 臨床上這樣的疾病很多, 如 ARDS 缺血- 再灌注損傷 重症胰腺炎等 亞低溫在這些疾病中的應用前景如何有待進一步研究 3. 亞低溫在 ARDS 中的應用 亞低溫可降低機體代謝, 減少機體需氧量, 從而減輕肺負擔, 防止與呼吸機相關的肺損傷 另一方面, 亞低溫具有抑制 PMN 浸潤 氧自由基和細胞因數釋放 細胞凋亡 血栓形成降低毛細血管通透性以及等諸多作用 亞低溫的這些特性, 使其在急性肺損傷 (ALI) 或 ARDS 治療方面可能具有意想不到的效果 1974 年 Flachs 氏給一位急性呼吸衰竭 ( 呼衰 ) 患者做體外膜肺治療時發現, 當溫度意外降到 34 時, 患者 PaO 2 上升 ; 當溫度恢復到 37 時,PaO 2 又下降 也有研究者又將亞低溫應用於其他一些呼吸衰竭患者, 成功地使他們避免了使用體外膜式氧合器 (ECMO)[69] 此後, 又有一些病例報導對某些重危症伴有呼吸功能衰竭患者, 當常規的醫療手段無效時, 醫生給患者採用亞低溫治療, 患者最終活下來並恢復了健康 然而, 上述這些都只是一些零散的 無對照的病例報導, 說服力並不很強 為了驗證亞低溫對呼衰患者的影響,20 世紀 90 年代 Villar 氏等 [70] 進行了一項前瞻性 對照的臨床實驗, 將 19 位膿毒症伴發 ARDS 患者隨機分為 2 組, 一組接受常規治療, 另一組接受常規治療 + 亞低溫 (32~35 ) 結果顯示, 亞低溫能夠顯著降低患者的病死率 (67% 比 100%,P< 0.05) 心率 動脈- 肺泡氧分壓差 P(A-a)O 2 等, 而 2 組間氧耗量無明顯差別, 但低溫組氧攝取量增加 上述結果說明, 對於膿毒症伴發 ARDS 患者, 亞低溫能有效提高患者氧合能力, 降低其病死率 改善氧供需平衡是低溫主要保護機制之一 但為什麼低溫時機體氧耗量保持不變, 而不是降低?Gilston 氏曾專門撰文分析這個問題 他認為可能的機制是 : 雖然低溫降低了機體需氧量, 但仍然高於供氧量, 故氧耗量不變, 但氧債減小 ; 低溫時皮膚 肌肉的血管收縮, 但某些重要器官血管可能擴張, 氧耗量增加, 此時總血管阻力不變, 總氧耗量不變 [71] 低溫時感染發生率能否升高? 一般認為低溫可抑制內毒素刺激所致的機體過度炎症反應, 從而提高機體免疫功能, 並進而增加網狀內皮系統對內毒素的清除能力 研究報告, 在實驗前 2 組各有 7 位元患者血培養陽性, 治療開始後亞低溫組有 4 位患者很快轉陰, 而傳統治療組只有 2 位患者轉陰 [70] 此外亞低溫對凝血功能有一定的影響, 它可能通過抑制膿毒症的高凝狀態以及抑制 ARDS 時肺毛細血管微栓 3
子形成而發揮保護作用 這可能是亞低溫在一些膿毒症患者治療中取得成功的機制之一 在以上所有這些實驗中, 亞低溫都是在常規治療手段無效時作為一種降低機體代謝措施應用的, 其早期應用可能效果更加顯著 [71] 但亞低溫在 ARDS 中的作用是否僅限於此, 能否抑制 ARDS 肺部炎症反應而從根本上改變 ARDS 的病程呢? 雖然人們在亞低溫對 ARDS 患者氧供需平衡方面做了部分研究工作, 並取得了令人鼓舞的成果, 可是在亞低溫對 ARDS 肺部炎症反應的影響方面卻至今未見報道 雖然從亞低溫特性上推斷其應該能夠抑制 ARDS 肺部的炎症反應, 但實際效果目前仍是未知數 目前亞低溫對 ARDS 影響方面的研究仍處於起步階段, 需要解決的問題很多, 如對 ARDS 肺部炎症反應的影響, 對感染發生率的影響, 其應用的時機 方式 持續時間, 併發症, 預後, 副作用的防治等 其在臨床上的實際應用效果還需通過大樣本 多中心的臨床實驗來判斷 在將來 ARDS 治療中, 綜合運用機械通氣 控制性亞低溫 藥物治療可能將取得較好的療效 柒 上肢燒傷瘢痕植皮術後的康復護理及指導 摘要 目的 : 探討燒傷整形患者植皮術後的護理 康復指導及預防瘢痕增生, 對降低術後瘢痕增生及功能障礙發生率的作用 方法 : 護理上. 術後兩週確保皮片存活, 讓患者自身認識到瘢痕及功能障礙的危害性, 早期採用預防瘢痕類藥物, 及瘢痕壓力衣預防瘢痕增生 ; 關節自主運動必要時配合低溫熱塑夾板預防植皮區關節功能障礙, 並長期堅持功能性康復 結果 : 經過多年的臨床實踐與觀察, 形成完整的整形康復模式, 病人術後瘢痕增生及功 能障礙發生率明顯降低 結論 : 燒傷整形患者植皮術後的良好護理與正確 及時的康復指導確實能降低術後瘢痕及功能障礙的發生率 燒傷整形的患者多數是由於工作的原因所致, 燒傷後主要是暴露在外的部位, 如面部及四肢受到損傷, 功能受到影響, 治療的方法主要採取切除疤痕, 自體植皮, 使患者恢復外形及功能, 我科由於自身條件的完善, 能夠把整形與康復有機的結合在一起, 在植皮術後的護理 康復指導及預防疤痕增生, 恢復患者功能上有一定的心得, 形成患者術後完整的護理體系, 確保了手術後效果的延續, 大大減少了患者二次手術的可能 現就燒傷後上肢疤痕術後的康復護理作一個簡要介紹 一 術後前兩週的護理確保皮片的存 活, 為功能康復奠定良好基礎 如有滲血 滲液或污染應及時換藥, 病房要保持適宜的溫度, 防止傷口感染, 肢端的末梢血液循環要按時觀察, 防止如包紮過緊等其他原因引起的指端缺血 淤血 水腫等影響皮片的存活 手術後腋部燒傷的上肢應充分外展 90, 前臂置中立位, 手部包紮時應為拇指外展對掌位, 保持掌指關節屈曲 80~90, 指間關節微屈位 5~10, 肘部瘢痕手術保持肘部伸直, 手術後植皮區及供皮區部位抬高, 高於心臟, 制動, 臥床休息 2 週左右, 植皮區皮片完整存活及供皮區創面癒合良好是術後康復鍛練的良好保證 4
預防感染, 止血抗菌藥物運用 3~5 天, 有專家認為無需抗菌素常規運用, 可結合各醫院具體情況而定 二 術兩週後的康復護理及預防瘢痕 增生的指導 只有通過康復治療才能有效減輕手關節的功能障礙, 進一步增加關節的活動度, 防止皮片攣縮, 有些患者由於經濟及其它原因, 手術後沒有進行康復鍛練, 錯過了功能訓練的最佳時機, 導致術後功能恢復不佳, 甚至需再次手術治療 現在由於健康教育的重視, 對患者意識的培養起了良好的引導作用, 使患者在術後能夠繼續開展功能訓練, 取得較滿意的效果 康復治療的原則是 : 早期開始鍛練, 長久堅持 患者折線後創面癒合良好, 無感染 破潰, 即開始進行康復治療 (1) 預防術後瘢痕增生 如加壓法, 這是預防瘢痕增生最有效的方法, 我科根據患者各部位瘢痕大小的具體情況, 量體裁衣, 並採用透氣性強, 彈力好的材料為患者訂做各種彈力套, 有效的預防及抑制了植皮及供皮區創面的瘢痕增生, 彈力套的應用應早 緊 持久 使用半年至 1 年 (2) 預防瘢痕增生藥物的使用 術後患者常規使用瘢痕藥物, 如康疤膏 矽膠膜及配合彈力套的使用, 使用半年至 1 年 (3) 低溫熱塑板材矯形器的使用 低溫板熱塑材是種新型的塑形材料, 可以 將植皮區固定在功能位, 這種板材的特點是 : 遇低溫可重新塑形, 可根據患肢部位, 範圍的大小, 畸形程度, 量身定做且透氣 方便, 比石膏 夾板更便於固定 觀察及取戴, 可反復使用 對於嬰幼兒上肢固定也很方便 (4) 功能康復治療配合康復科為患者制定詳細的康復訓練計畫 傷口癒合後即可開始, 分為主動運動與被動運動, 被動運動手法用按 摩 揉等法由經至重, 並增加推 捏 抓等手法, 以增加上肢各部位的血液循環及活動範圍 ; 有些患者因為害怕疼痛, 所以主要依靠被動活動達到功能鍛練的目的, 防止皮片攣縮 主動活動以患者日常生活鍛練為主 傷口癒合後, 可以讓患者練習自己吃飯, 寫字, 做一些簡單的活動, 鼓勵患者儘量做到生活自理, 提高生存品質, 還可以利用簡單器械如橡皮泥等, 提高患者手部的握力及手部各關節活動度, 還可以配合其他如溫水療法, 預防和改善關節攣縮畸形 三 出院後的康復指導功能鍛鍊貴在 堅持 它能夠鞏固和維持手術效果, 因此出院後的健康宣教尤為重要, 除了鼓勵患者進行正常日常生活以外, 可以有目的性的進行針對性的日常生活訓練, 如練習扣紐扣, 利用簡單物品做一些手工練習, 下跳棋等, 增加手指的靈敏度, 另外可堅持做上肢的前屈, 後伸及旋轉, 每日多次, 每次 10~30 分鐘左右, 經常配帶支具, 長期使用彈力套及瘢痕藥 討論 本科由於整形和康復的有機結合, 使患者在整形手術前後能結合康復治療, 形成康復 - 5
整形 - 康復這一完整的治療模式, 對患者術後的 恢復及手部功能的改善有積極的作用 加強對整形患者康復知識的指導, 使患者在院內院外都能夠堅持使用瘢痕藥物, 彈力套, 支具, 做一些力所能及的日常事務, 堅持有針對性的訓練, 將使損傷後的功能障礙降到最低程度, 提高自己的生活品質, 這也達到了我們整形及康復治療的目的 參考文獻 1.American Cancer Society, Facts and Figures(1998) 2.Chinn, D., Wong, W., et. al., A New Device for Cryosurgery:A Multi-center Experience, Abstract. 3.Medical Laser Report, Vol. 9, No.12, pp.12(1995) 4.Medical Data International(MDI), U.S. Volumes of Procedures, Ch. 2, p 24(1996) 5.MDI,Vol.VII, No. 11~12, pp.305(1997, Nov/Dec) 6.Onik, G. M., et. al., Cryosurgery of Liver Cancer. Seminars in Surgical Oncology, 9, pp.309 ~ 317(1993) 7.Liu Chi-Leung, et. al., Surgical Resection of Hepatocellular Carcinoma,Cancer Control Journal 8.Sotomayor, R., Ravikumar, T. S., Cryosurgery in the Treatment of Hepatic Tumors, Cancer Control Journal, Vol. 3, No.5 9.Lee, F. T., Mahvi, D. M., Chosy, S. G., et. al., Hepatic cryosurgery with intraoperative ultrasound guidance, Radiology, 202, 3, pp.624~632(1997) 10.Hewitt, P. M., Zhao, J., Akhter, J., et. al., A comparative laboratory study of liquid nitrogen and argon gas cryosurgery systems, Cryobiology, 35, 4, pp.303~308(1997) 11.Rewcastle JC, Sandison GA, Saliken JC,et al. Considerations during clinical of two commercially available cryomachines,j. Surg Oncol, 71, 2, pp.106~111(1999) 12.Zhang, J. R., Wang, S.M., et. al., A new percutaneous cryotherapy for treatment of liver cancer, International journal of mordern cancer therapy, 2, 2, pp.1(1999) 13. 氬氦超導手術系統 - 氬氦刀, 中化腫瘤雜誌,21, 6,pp.38(1999) 14.Tatsutani, K., Rubinsky, B., Onik, G., et. al., Effect of thermal variables on frozen human primary prostatic adenocarcinoma cells, Urology, 48, 3, pp.441~447(1996) 15.Weber, S. M., Lee, F. T., Warner, T. F., et. al., Hepatic cryoablation:us monitoring of extent of necrisis in normal pig liver, Radiology, 207, 1, pp.73~77(1998) 16. 鄭亞新, 翁建茂, 周信達等, ZK 型插入式肝癌冷凍治療探頭的研製, 中華實驗外科雜誌,14, 4,pp.256~257(1997) 17.Littrup, P. J., Lee, P. J., Rajan, D., et. al., Hepatic cryotherapy state-of-art techniques and future developments, Ultrasound Quarterly, 14, 3, pp.171 ~188(1998) 18.Lee, F. T., Chosy, S.G., Littrup, P.J., et. al., CT-monitored percutaneous cryoablation in a pig liver model:pilot study, Radiology, 211, 3, pp.687 ~692(1999) 19.Tacke, J., Adam, G., Speetzen, R., et. al., MR-guided interstitial cryotherapy of the liver with a novel, nitrogen-cooled cryoprobe, Magn Reson Med, 39, 3, pp.354~360(1998) 20.Ravikumar, T. S., The role of cryotherapy in the management of patients with liver tumors, Adv. Surg, 30, 2, pp.281~291(1996) 21.Lezoche, E., Paganini, A., Feliciotti, F., et. al., Ultrasound-guided laparoscopic cryoablation of hepatic tumors:preliminary report, World J. Surg, 22, 8, pp.829~836(1998) 22. 劉劍侖, 韋長元, 李航思等, 超聲引導下經皮冷凍治療原發性肝癌, 實用腫瘤學雜誌,13,3, pp.224~226(1999) 23.Schuder, G., Pistorius, G., Schneider, G., et. al., Preliminary experience with percutaneous,br. J. Surg., 85, 9, pp.1,210~1,211(1998) 6
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