低壓無(wú)針注射器治療瘢痕疙瘩的模式研究

劉洋黃若蓁陳向東孫祺琳陳駿

目的探索低壓無(wú)針注射器治療瘢痕疙瘩的藥物組織滲透模式。方法用低壓無(wú)針注射器注射藥物于香豬背部皮膚及離體的瘢痕疙瘩組織，觀察不同壓力和劑量下的彌散度與深度，組織學(xué)觀察藥物的分布模式。結(jié)果相同壓力下，劑量越大，彌散度及深度越大；相同劑量下，壓力越大，彌散度及深度越大。傳統(tǒng)有針注射藥劑在瘢痕疙瘩組織內(nèi)呈團(tuán)塊狀，而低壓無(wú)針注射器150 psi（1 psi=6.895 K Pa）壓力下藥劑在組織淺層水平分布；175 psi壓力下呈“T”形分布；200 psi壓力下呈“工”形分布。結(jié)論低壓無(wú)針注射器150 psi壓力下注射在瘢痕疙瘩真皮淺層，175 psi壓力下可注射于瘢痕全層，200 psi壓力適用于更深更致密的瘢痕疙瘩。

無(wú)針注射器瘢痕疙瘩注射治療

Need le-free injector;Keloid;Injection therapy

瘢痕疙瘩以大量成纖維細(xì)胞增生，細(xì)胞外基質(zhì)中膠原、蛋白多糖、糖蛋白等過(guò)度沉積為特點(diǎn)，膠原纖維排列紊亂。瘢痕疙瘩持續(xù)增生可以出現(xiàn)瘙癢、刺痛等癥狀，表面粗糙、質(zhì)地硬、彈性差、易破潰，臨床首選的治療方案是皮質(zhì)類固醇激素注射治療。注射治療需要定期多次，致密的瘢痕組織使得細(xì)針頭容易變鈍，而粗針頭會(huì)導(dǎo)致患者疼痛加劇，使得患者因?yàn)樘弁炊艞壷委?。為了提高患者依從性，增加療效，防止爆針，嘗試應(yīng)用無(wú)針注射器治療瘢痕疙瘩[1-3]。無(wú)針注射器是一種新的透皮給藥方式，我們對(duì)不同壓力、劑量下藥物的彌散度和深度進(jìn)行研究，通過(guò)組織學(xué)觀察以了解藥物的分布模式。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本來(lái)源

3月齡香豬6只，體質(zhì)量3 K g（江蘇泰州實(shí)驗(yàn)動(dòng)物養(yǎng)殖場(chǎng)）。離體的瘢痕疙瘩標(biāo)本來(lái)自3位患者，女性2例，瘢痕疙瘩位于胸部和肩背部；男性1例，瘢痕疙瘩位于胸骨柄處。

1.2 主要設(shè)備及試劑

低壓無(wú)針注射器MIT-H-MBX（加拿大MedicalInternational Technologies公司）；1%亞甲藍(lán)（我院配制）；切片組織染料Specimen Histology Dye Davidson Marking System（美國(guó)Bradley產(chǎn)品有限公司）；SONY數(shù)碼相機(jī)DSC-TX9（日本索尼公司）；數(shù)字顯示游標(biāo)卡尺（上海申韓量具有限公司）；Olympus BX53倒置相差顯微鏡及Olympus CellSens自動(dòng)顯微圖像軟件（日本奧林巴斯股份有限公司）；恒冷箱冰凍切片機(jī)（英國(guó)Shandon公司）。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

全麻后在香豬背部分區(qū)，每個(gè)分隔大小3 cm×3 cm。在區(qū)域內(nèi)以MIT低壓無(wú)針注射器注射1%亞甲蘭，壓力分為150 psi、175 psi及200 psi（1 psi= 6.895 K Pa），劑量分為0.05 m L、0.1 m L及0.2 m L。3 min后立即切下，利用游標(biāo)卡尺測(cè)量組織的深度及彌散度，并進(jìn)行微距自動(dòng)模式拍照，觀察注射后在不同壓力、不同劑量下的深度及彌散度（圖1）。

圖1 低壓無(wú)針注射器香豬背部皮膚注射Fig.1 Dorsal skin of fragrance pigs were in jected using need le-free injector

在離體瘢痕疙瘩組織中使用MIT低壓無(wú)針注射器，以不同的壓力（150 psi、175 psi、200 psi）注射相同的劑量（0.1 m L），以傳統(tǒng)針筒注射0.1 m L為對(duì)照，組織切片染色，觀察皮膚的損傷程度以及瘢痕疙瘩組織內(nèi)染料的分布情況。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)采用x±s表示，用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，深度及彌散度分析采用配對(duì)t檢驗(yàn)和成組t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同壓力和劑量下注射彌散度及深度觀察

在香豬背部皮膚以不同壓力和不同劑量進(jìn)行注射，相同壓力和相同劑量重復(fù)注射6次，分別測(cè)量每一個(gè)注射點(diǎn)的彌散度及深度。結(jié)果顯示，相同壓力下的劑量越大，彌散度及深度的數(shù)值越大；相同劑量下的壓力越大，彌散度及深度的數(shù)值越大（圖2）。三種不同壓力組，注射0.2 mL藥物的彌散度和深度與注射0.05 mL、0.1 mL藥物的彌散度、深度均有區(qū)別，而0.05 mL與0.1 mL劑量下，注射藥物的彌散度或深度差異不明顯。三種不同劑量組，150 psi壓力注射藥物的彌散度和深度與175 psi、200 psi壓力注射藥物的彌散度、深度均有區(qū)別，而175 psi與200 psi壓力下，注射藥物的彌散度或深度差異不明顯，且差異與劑量無(wú)明顯相關(guān)性。

圖2 無(wú)針注射器不同壓力、不同劑量下藥劑滲透香豬背部皮膚的彌散度和深度Fig.2 Diffusion and depth of penetrated pigs'dorsal skin under differen t pressu re with different dosage

2.2 傳統(tǒng)有針注射與低壓無(wú)針注射離體瘢痕疙瘩的模式

傳統(tǒng)有針注射的染劑大部分局限于一個(gè)深部位點(diǎn)，對(duì)組織有切割損傷（圖3A）；高倍鏡下觀察染劑分散不均勻且成團(tuán)塊狀彌散，在同一組織間隙內(nèi)有較多染劑沉積（圖3B、3C）。

圖3 傳統(tǒng)有針注射后瘢痕疙瘩大體觀察及組織學(xué)觀察Fig.3 Traditional need le treated keloid:gross and microscopic observation

MIT低壓無(wú)針注射器，在150 psi壓力下染劑分散于瘢痕疙瘩的真皮淺層，呈水平分布（圖4A、4D）；175 psi壓力注射發(fā)現(xiàn)染劑分布于瘢痕疙瘩全層，靠近注射點(diǎn)切片染劑呈“T”型分布（圖4B、4E）；使用200 psi壓力注射瘢痕疙瘩，真皮全層均可見(jiàn)染劑，呈“工”型分布，注射深度更深，真皮深層的染劑量更多，分散在不同組織間隙中，與傳統(tǒng)有針注射相比，同一組織間隙內(nèi)的染劑沉積更少（圖4C、4F）。

圖4 低壓無(wú)針注射器注射后瘢痕疙瘩組織學(xué)觀察Fig.4 Histological observation of keloid after injection by need le-free injector

3 討論

體外研究無(wú)針注射器的模型主要有高密度泡沫板、仿生明膠體、冷凍豬腿等，前兩者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密度均一，重復(fù)性好，適合于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的研究，冷凍豬腿由于反復(fù)凍融會(huì)改變組織結(jié)構(gòu)?；铙w的香豬與仿生皮膚相比，注射藥物的擴(kuò)散方式更接近人的生理狀態(tài)。本實(shí)驗(yàn)選用3個(gè)月大，體質(zhì)量約3 Kg的香豬，皮膚薄且細(xì)膩、皮下脂肪含量少，與人類的皮膚最為接近[4]。香豬的軀干皮膚平坦、彈性好，能提供較大面積的樣本，選擇同一月齡香豬的皮膚可以減少個(gè)體的差異，獲得比較穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。

目前臨床上治療瘢痕適合的注射壓力尚未有明確的研究數(shù)據(jù)，根據(jù)文獻(xiàn)治療病理性瘢痕最低壓力140 psi，最高260 psi的建議[1-2]，以及香豬皮膚較薄，需要降低壓力的考慮，我們選取150 psi、200 psi和中間數(shù)值175 psi作為實(shí)驗(yàn)參數(shù)。在相同的壓力作用下，皮膚接觸點(diǎn)的瞬間壓力下降逐漸變慢[5]。因此，在同樣壓力下劑量越高穿透的彌散度越寬，深度越深。但是考慮到組織的阻力，劑量與彌散度及深度有相關(guān)性但非線性關(guān)系，當(dāng)劑量達(dá)到一定程度藥液穿透的彌散度和深度將不再增加。當(dāng)藥劑注射于腹部、肋骨和肋間隙，其組織部位的反彈力也會(huì)影響藥液注射時(shí)的擴(kuò)散度和深度，低壓力注射于腹部與高壓力注射于肋骨的彌散度無(wú)明顯差異。

當(dāng)機(jī)體的組織受到損傷后經(jīng)過(guò)成纖維組織、炎癥細(xì)胞及組織間的其他產(chǎn)物之間的作用，形成成纖維細(xì)胞過(guò)度增生及產(chǎn)物的大量沉積，轉(zhuǎn)變成病理性瘢痕，其表皮薄，膠原纖維變粗，組織致密[6]。使用傳統(tǒng)有針注射對(duì)瘢痕組織有一定的損傷，注射的深度雖然可控，但是同一組織間隙內(nèi)的染劑沉積量不均勻。使用150 psi壓力無(wú)針注射器治療瘢痕疙瘩，染劑分散均勻，彌散度和深度與香豬背部皮膚實(shí)驗(yàn)結(jié)果類似，染劑沉積于基底膜下層真皮淺層，無(wú)法突破瘢痕較致密的瘢痕結(jié)締組織。175 psi壓力可以使染劑注射于致密的瘢痕組織全層，靠近注射點(diǎn)組織切片，染劑呈“T”型分布，遠(yuǎn)離注射點(diǎn)染劑呈水平分布，三維立體分布類似傘形，與彈簧型無(wú)針注射器染劑在皮膚上的分布方式略有不同[3]。由于瘢痕疙瘩組織的纖維密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常皮膚，導(dǎo)致染劑分布的方式不同，且與MIT低壓無(wú)針注射器的接觸孔徑及藥劑噴射孔與皮膚的距離有關(guān)，在接觸皮膚的瞬間壓力下突破致密的瘢痕疙瘩組織，遇到阻力后向周?chē)杷砷g隙前行[7-9]。中央突破一層瘢痕疙瘩組織后仍有動(dòng)能，則繼續(xù)向瘢痕疙瘩深部前行，直到遇到下一層次的阻力。所以相比其他的壓力，200 psi可以更有效地注射于瘢痕疙瘩組織深部，注射深度更深，高倍鏡下可發(fā)現(xiàn)瘢痕疙瘩每層間隙都含有染劑，由于動(dòng)能高可突破深層瘢痕結(jié)締組織，并有效使染劑在組織間隙內(nèi)湍流。因此，可根據(jù)瘢痕的致密度不同，選用175 psi或200 psi進(jìn)行治療。

[1]甘承,范金財(cái),劉立強(qiáng),等.無(wú)針注射器治療瘢痕疙瘩的臨床研究[J].中國(guó)美容整形外科雜志,2010,21(6):356-358.

[2]黃書(shū)鵬,楊東運(yùn),陳亮.低壓無(wú)針注射減輕瘢痕內(nèi)藥物注射疼痛的自身對(duì)照研究[J].中國(guó)美容醫(yī)學(xué),2012,21(17):2223-2224.

[3]Michinaka Y,Mitragotri S.Delivery of polymeric particles into skin using needle-free liquid jet injectors[J].J Control Release, 2011,153(3):249-254.

[4]陶宇,伍津津,吳國(guó)選,等.小型香豬復(fù)方殼多糖組織工程皮膚的構(gòu)建及組織學(xué)特點(diǎn)[J].實(shí)用醫(yī)藥雜志,2014,31(3):233-235.

[5]陳波,汪洪丹,吳健康,等.無(wú)針注射器數(shù)值模擬和工作特性分析[J].中國(guó)機(jī)械工程,2008,19(2):196-199.

[6]唐悅玲,李小靜.病理性瘢痕與炎性反應(yīng)[J].中華整形外科雜志, 2014,30(1):76-78.

[7]Baxter J,Mitragotri S.Needle-free liquid jet injections:mechanisms and applications[J].Expert Rev Med Devices,2006,3(5):565-574.

[8]Hoffman PN,Abuknesha RA,Andrews NJ,et al.A model to assess the infection potential of jet injectors used in mass immunization [J].Vaccine,2001,19(28-29):4020-4027.

[9]Kumar B,Zuheb R,Rapolu U.Needle free injection systems[J]. Int J Pharm Sci Res,2013,4(1):132-147.

R619+.6

A

1673－0364（2015）03－0136－03

10.3969/j.issn.1673-0364.2015.03.005

2015年4月18日；

2015年5月20日）

上海高校青年教師培養(yǎng)資助計(jì)劃（2011-shjdy33）。

200011上海市上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院皮膚科。

陳駿（E-mail：chenjun125125@126.com）。

Pattern Study of Needle-free Injector in Treating Keloid LIU Yang,HUANG Ruozhen,CHEN Xiangdong,SUN Qilin, CHEN Jun.Department of Dermatology and Dermatologic Surgery,Shanghai Ninth Peop le's Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200011,China.Corresponding author:CHEN Jun(E-mail:chenjun125125@126.com).【Abstract】Ob jective To explore the model of drug penetration using low-pressure needle-free injector in treating keloid.M ethods The drug was injected into the dorsal skin of fragrance pigs and in vitro keloid tissues with needle-free injector.The degree of diffusion and depth under different pressures and dosages were observed,and the pattern of the drug diffusion was also inspected.Results The degree of dispersion and depth were increased with the dosage under the same pressure,and the two values also showed a rise trend with the increase of the pressure in the same dosage.Using the traditional needle injection,the drug showed a nodular distribution in the keloid tissues.However,the drug was distributed in the superficial layer of the tissues under 150 psi using needle-free injector,“T”shape under 175 psi and“I”shape under 200 psi.Conclusion Under 150 psi and 175 psi,the drug can be injected into the superficial dermis and all the layers of keloid respectively by needle-free injector,while under 200 psi,it is appropriate for the treatment of the deeper and more compact keloid.