扩张器形状和容积对猪皮肤扩张效果的影响
作者：王彪 刘文阁 贺青卿 杨佩瑛 王黔
单位：王彪、贺青卿 济南，济南军区总医院 250031；刘文阁 北京黄寺美容外科医院；杨佩瑛、王黔 中国医学科学院整形外科医院
关键词：皮肤；扩张术
中华医学美容杂志/990301 【摘要】 目的 探讨扩张器的形状和容积对皮肤扩张面积等指标的变化是否有影响。方法 在实验动物家猪埋置不同形状和容积的扩张器进行对比。结果 对不规则的皮损选用一个容积较大的扩张器要比同时使用几个容积较小的扩张器能加速扩张；在同等容积的情况下，椭圆形圆形扩张器比所需时间可减少50 %，囊内压减少20 %；肾形比圆形扩张器所需时间减少10 %，囊内压减少35 %～50 %，而皮肤扩张面积多2.2 %。各种形状的扩张器所扩张出皮肤的氧分压和组织学变化差异均无显著意义。结论 使用较大容积的扩张器与使用多个小扩张器，达到同样的扩张面积，前者所需时间短、囊内压低、注水量少，并能减轻创伤、减少感染和注射壶的数量。
, 百拇医药
Influence of shape of tissue expander on expanding surface area of porcine skin.
Wang Biao, Liu Wenge, He Qingqing, et al.
The General Hospital of Jinan Military Region, Jinan 250031.
【Abstract】 Objective To research whether the shape and the size of a tissue expander has an influence on the changes of index of the expanding surface area.Methods Different shapes and sizes of tissue expanders were implanted under porcine skin, and experimentally compared. Result When a defect is irregular, a larger expander is more efficient than several smaller expanders in speeding up the expansion. At the same volume of implant, an oval expander cost 50 % less time and reduced 20 % of intraluminal pressure than a round one; a kidneir-shaped expander cost 10 % less time and reduced 35 %～50 % of intracapsular pressure than a round expander while the skin expanded area were increased by 2.2 %. There was no significant difference in the changes of PO2 and histologic structure of local tissue among all shapes of expander.Conclusion To achive the same expanded area of skin compared with several smaller expanders, a larger tissue expander costs less time, appears a lower intracapsular pressure, needs less volume of water filling, reduces the number of injection pots and has a mild trauma and a lower risk of infection.
, 百拇医药
【Key words】 Skin Expansion
皮肤软组织扩张术目前已在整形外科广泛应用，但对同一创面如何选择扩张器才能充分发挥扩张潜能，提高扩张效率尚少有报道。本实验中我们就扩张器的容积形状和数量对扩张面积、囊内压、氧分压及组织学变化的影响进行了探讨，现报道如下。
材料和方法
一、材料
1.实验动物：白色家猪6只，平均体重20～25 kg，年龄为45～50天。
2.材料：①选择3种形状和容积的扩张器，分别为：6 cm×6 cm×5 cm的圆形(160 ml)；6 cm×12 cm×5 cm的椭圆形(320 ml)；6 cm×18 cm×5 cm的肾形(480 ml)。这3种扩张器均由北京橡胶研究院生产。②囊内压测定仪：系由我们自行研制的弹簧表测压仪。③皮肤氧分压测定仪：天津光学仪器厂生产。
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二、方法
1.实验分组：将猪分为A、B 2组，每组3只。A组：于猪背部左右两侧分别埋置2个圆形和1个椭圆形扩张器(图1)。B组：埋置3个圆形和1个肾形扩张器(图2)。
图1 A组扩张器埋置设计
图2 B组扩张器埋置设计
2.术前准备：2组动物均于术前禁食12小时，应用抗生素预防感染，常规皮肤剃毛、消毒及铺巾。在氯胺酮(8～15 mg/kg)肌肉注射诱导麻醉下，用戊巴比妥(18 mg/kg)静脉注射维持。
3.实验过程：每只动物以脊柱为中线，在脊柱两侧分别作5～7 cm的2条平行切口，达深筋膜，在深筋膜浅层剥离出同等大小的2个腔隙。A组动物在左侧置入2个圆形扩张器，右侧置入1个椭圆形的扩张器。B组动物左侧置入3个圆形扩张器，右侧置入1个肾形扩张器。每个扩张腔中都放置引流管，外接负压引流瓶。术后48小时拔除。术中向各个扩张器内注射1次生理盐水∶每个圆形扩张器内注射40 ml；椭圆形扩张器内注射80 ml；肾形扩张器内注射120 ml。这样术后左右侧扩张器内的注水总量相同，扩张区面积也相同。
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术后第9天开始注水扩张，扩张周期：A组每隔4天，B组每隔7天注水1次。3种扩张器每次注水量分别为：圆形20 ml，椭圆形40 ml，肾形60 ml。测定扩张器囊内压和经皮氧分压时将动物麻醉(氯胺酮20 mg/kg，肌肉注射)。每次注水扩张前后分别测量囊内压：将弹簧表测压仪和注射器、头皮针(或4号针头)分别接于三通的3个接口处，改变开关的方向即可向扩张器内注水又可测囊内压。测量氧分压时将血氧计的电极探头固定于扩张区最大张力点上至少3分钟，以最后测定的数据为准。扩张区面积的测量采用乳胶膜裁格法：将特制的液态乳胶均匀地涂于扩张区皮肤上，待乳胶风干后从扩张区揭下，将此曲面薄膜裁剪成平面图形：长方形、梯形、三角形及菱形。然后在标准坐标纸上换算出这些图形的面积。
三、统计学处理
所得数据差异显著性检验采用t检验(应用Office95软件中Excel程序的Student方法)。
结果
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一、扩张后面积增加情况
使用椭圆形和肾形扩张器扩张区皮肤面积的增长明显高于对侧同容量的两个圆形扩张器，圆形和椭圆形扩张器比较：t值＝2.126，p＝0.009。圆形和肾形扩张器比较：t＝3.431，p＝0.019。A组扩张前的面积为135 cm2，扩张完成后(达到额定容量)埋置椭圆形扩张器的一侧扩张区面积较实验前平均增长22.5 %，而圆形扩张器一侧只增加17.5 %，达到同样的扩张面积椭圆形扩张器所需时间和注水量是两个圆形扩张器的一半。在B组扩张前的面积为270 cm，扩张完成后肾形扩张器一侧面积较实验前增加14.2 %，而圆形扩张器一侧较实验前增加12 %；达到同样扩张面积肾形扩张器比圆形扩张器侧时间减少4天，注水量减少33 ml。
二、囊内压的变化
椭圆形扩张器平均每次注水前的囊内压为6～15 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。注水后的囊内压为9～28.5 mmHg。而圆形扩张器扩张前、后的囊内压分别为9.5～16.5和22～34.5 mmHg，两者比较扩张前囊内压差异无显著意义(p＝0.3626)，扩张后的囊内压比较差异有显著意义，t＝2.6901，p＝0.0273。每次扩张后囊内压的增长量圆形扩张器为13～19 mmHg，椭圆形扩张器是12.5～15 mmHg。肾形扩张器每次扩张前后的囊内压分别是1.9～11.8 mmHg和7.1～21.1 mmHg。而对侧的圆形扩张器扩张前后的囊内压分别是2.6～18.2 mmHg和11.3～44.8 mmHg。两者每次注水后囊内压均有显著差异，t＝3.832，p＝0.0130。每次注水后囊内压较前增长情况：肾形为4.5～15.5 mmHg。圆形为9.4～26.6 mmHg。
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三、氧分压及组织学情况
3种扩张器所扩张出的皮肤氧分压差异无显著意义。圆形与椭圆形比较p＝0.786、圆形与肾形比较p＝0.8927、扩张区与未扩张区比较p＝0.8866。
组织学检查：3种扩张器扩张出的皮肤的表皮、真皮厚度及基底细胞数量差异均无显著意义。
讨论
自从1997年Radovan[1]发明可控型扩张器并首先应用于临床以来。扩张器的发展十分迅速，目前已成为整形外科最重要的治疗手段之一，国内外诸多学者就扩张皮肤的血供、包膜形成、皮肤耐受性、组织形态学改变、并发症和皮瓣成活进行了大量研究。但就扩张器的形状、容积、数量对实际扩张效果的影响尚少有研究。我们在本项研究中以和人类皮肤较近似的猪为实验动物，在猪背部两侧分别植入圆形、椭圆形和肾形扩张器。结果证实使用大容积的扩张器比同时选用几个容积较小的扩张器更能有效地进行扩张，在达到同样的囊内压或注水量的情况下其扩张区的面积增加差异有显著意义。大容积的扩张器扩张出的面积多。不同规格的扩张器除对扩张面积有影响外还对囊内压有显著影响，表现在两组动物中，左右两侧在注射同样的生理盐水的状态下，大容积的扩张器囊内压的增长较小容积的扩张器慢，这样要达到同样的囊内压大容积的扩张器需注水量大，其扩张速度也就相应加快。大容积的扩张器能产生这样的效应和皮肤的生物力学特性及扩张器的物理特性有关，皮肤是一种粘弹性体[2]，扩张区的粘弹性和扩张力的强度和每次受力的时间间隔关系不大，大容积的扩张器和其周围的皮肤接触的面积相对也较大，扩张囊注水后的机械膨胀力被分配到更多的位点上，单元面积的压强相对减少，因此达到同样的囊内压需要更多的注水量来促使囊的膨胀。不同的形状对扩张进程的影响没有不同容量的影响大，在本项研究中所使用的椭圆形和肾形扩张器都能对扩张面积的增长和囊内压的变化产生显著的影响，但两者所造成的这些变化间的差异却没有显著意义。但不同容积的扩张器对扩张区皮肤组织学变化的差异无显著意义，两者在表皮、真皮的厚度和基底细胞的含量的差异亦无显著意义。分析原因，虽然扩张器形状、容积不同，但对皮肤的机械性刺激相同。由于两者的组织学上差异无显著意义，其在皮肤的血氧含量上的差异也不会有显著意义。鉴于本研究结果，我们可在今后的临床实践中，对要修复的创面，根据创区周围可供使用的皮肤条件，优先考虑使用容积较大的扩张器，选用的扩张器形状根据创面的形态灵活掌握。
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参考文献
1 Rsdovan C.Adjacent flap devlopment using expandable silastic implants.Annual meeting,American Society of Plastic and Reconstructive Surgeons.Boston：Mass.1976.30-32.
2 Beauchene JG.Biochemical,biomechanical and physical changes in the skin in an experimental animal model of therapeutic tissue expansion.J Surg Res,1989,47:507-514.
收稿：1998-03-31 修回：1999-06-01, http://www.100md.com
单位：王彪、贺青卿 济南，济南军区总医院 250031；刘文阁 北京黄寺美容外科医院；杨佩瑛、王黔 中国医学科学院整形外科医院
关键词：皮肤；扩张术
中华医学美容杂志/990301 【摘要】 目的 探讨扩张器的形状和容积对皮肤扩张面积等指标的变化是否有影响。方法 在实验动物家猪埋置不同形状和容积的扩张器进行对比。结果 对不规则的皮损选用一个容积较大的扩张器要比同时使用几个容积较小的扩张器能加速扩张；在同等容积的情况下，椭圆形圆形扩张器比所需时间可减少50 %，囊内压减少20 %；肾形比圆形扩张器所需时间减少10 %，囊内压减少35 %～50 %，而皮肤扩张面积多2.2 %。各种形状的扩张器所扩张出皮肤的氧分压和组织学变化差异均无显著意义。结论 使用较大容积的扩张器与使用多个小扩张器，达到同样的扩张面积，前者所需时间短、囊内压低、注水量少，并能减轻创伤、减少感染和注射壶的数量。
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Influence of shape of tissue expander on expanding surface area of porcine skin.
Wang Biao, Liu Wenge, He Qingqing, et al.
The General Hospital of Jinan Military Region, Jinan 250031.
【Abstract】 Objective To research whether the shape and the size of a tissue expander has an influence on the changes of index of the expanding surface area.Methods Different shapes and sizes of tissue expanders were implanted under porcine skin, and experimentally compared. Result When a defect is irregular, a larger expander is more efficient than several smaller expanders in speeding up the expansion. At the same volume of implant, an oval expander cost 50 % less time and reduced 20 % of intraluminal pressure than a round one; a kidneir-shaped expander cost 10 % less time and reduced 35 %～50 % of intracapsular pressure than a round expander while the skin expanded area were increased by 2.2 %. There was no significant difference in the changes of PO2 and histologic structure of local tissue among all shapes of expander.Conclusion To achive the same expanded area of skin compared with several smaller expanders, a larger tissue expander costs less time, appears a lower intracapsular pressure, needs less volume of water filling, reduces the number of injection pots and has a mild trauma and a lower risk of infection.
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【Key words】 Skin Expansion
皮肤软组织扩张术目前已在整形外科广泛应用，但对同一创面如何选择扩张器才能充分发挥扩张潜能，提高扩张效率尚少有报道。本实验中我们就扩张器的容积形状和数量对扩张面积、囊内压、氧分压及组织学变化的影响进行了探讨，现报道如下。
材料和方法
一、材料
1.实验动物：白色家猪6只，平均体重20～25 kg，年龄为45～50天。
2.材料：①选择3种形状和容积的扩张器，分别为：6 cm×6 cm×5 cm的圆形(160 ml)；6 cm×12 cm×5 cm的椭圆形(320 ml)；6 cm×18 cm×5 cm的肾形(480 ml)。这3种扩张器均由北京橡胶研究院生产。②囊内压测定仪：系由我们自行研制的弹簧表测压仪。③皮肤氧分压测定仪：天津光学仪器厂生产。
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二、方法
1.实验分组：将猪分为A、B 2组，每组3只。A组：于猪背部左右两侧分别埋置2个圆形和1个椭圆形扩张器(图1)。B组：埋置3个圆形和1个肾形扩张器(图2)。
图1 A组扩张器埋置设计
图2 B组扩张器埋置设计
2.术前准备：2组动物均于术前禁食12小时，应用抗生素预防感染，常规皮肤剃毛、消毒及铺巾。在氯胺酮(8～15 mg/kg)肌肉注射诱导麻醉下，用戊巴比妥(18 mg/kg)静脉注射维持。
3.实验过程：每只动物以脊柱为中线，在脊柱两侧分别作5～7 cm的2条平行切口，达深筋膜，在深筋膜浅层剥离出同等大小的2个腔隙。A组动物在左侧置入2个圆形扩张器，右侧置入1个椭圆形的扩张器。B组动物左侧置入3个圆形扩张器，右侧置入1个肾形扩张器。每个扩张腔中都放置引流管，外接负压引流瓶。术后48小时拔除。术中向各个扩张器内注射1次生理盐水∶每个圆形扩张器内注射40 ml；椭圆形扩张器内注射80 ml；肾形扩张器内注射120 ml。这样术后左右侧扩张器内的注水总量相同，扩张区面积也相同。
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术后第9天开始注水扩张，扩张周期：A组每隔4天，B组每隔7天注水1次。3种扩张器每次注水量分别为：圆形20 ml，椭圆形40 ml，肾形60 ml。测定扩张器囊内压和经皮氧分压时将动物麻醉(氯胺酮20 mg/kg，肌肉注射)。每次注水扩张前后分别测量囊内压：将弹簧表测压仪和注射器、头皮针(或4号针头)分别接于三通的3个接口处，改变开关的方向即可向扩张器内注水又可测囊内压。测量氧分压时将血氧计的电极探头固定于扩张区最大张力点上至少3分钟，以最后测定的数据为准。扩张区面积的测量采用乳胶膜裁格法：将特制的液态乳胶均匀地涂于扩张区皮肤上，待乳胶风干后从扩张区揭下，将此曲面薄膜裁剪成平面图形：长方形、梯形、三角形及菱形。然后在标准坐标纸上换算出这些图形的面积。
三、统计学处理
所得数据差异显著性检验采用t检验(应用Office95软件中Excel程序的Student方法)。
结果
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一、扩张后面积增加情况
使用椭圆形和肾形扩张器扩张区皮肤面积的增长明显高于对侧同容量的两个圆形扩张器，圆形和椭圆形扩张器比较：t值＝2.126，p＝0.009。圆形和肾形扩张器比较：t＝3.431，p＝0.019。A组扩张前的面积为135 cm2，扩张完成后(达到额定容量)埋置椭圆形扩张器的一侧扩张区面积较实验前平均增长22.5 %，而圆形扩张器一侧只增加17.5 %，达到同样的扩张面积椭圆形扩张器所需时间和注水量是两个圆形扩张器的一半。在B组扩张前的面积为270 cm，扩张完成后肾形扩张器一侧面积较实验前增加14.2 %，而圆形扩张器一侧较实验前增加12 %；达到同样扩张面积肾形扩张器比圆形扩张器侧时间减少4天，注水量减少33 ml。
二、囊内压的变化
椭圆形扩张器平均每次注水前的囊内压为6～15 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。注水后的囊内压为9～28.5 mmHg。而圆形扩张器扩张前、后的囊内压分别为9.5～16.5和22～34.5 mmHg，两者比较扩张前囊内压差异无显著意义(p＝0.3626)，扩张后的囊内压比较差异有显著意义，t＝2.6901，p＝0.0273。每次扩张后囊内压的增长量圆形扩张器为13～19 mmHg，椭圆形扩张器是12.5～15 mmHg。肾形扩张器每次扩张前后的囊内压分别是1.9～11.8 mmHg和7.1～21.1 mmHg。而对侧的圆形扩张器扩张前后的囊内压分别是2.6～18.2 mmHg和11.3～44.8 mmHg。两者每次注水后囊内压均有显著差异，t＝3.832，p＝0.0130。每次注水后囊内压较前增长情况：肾形为4.5～15.5 mmHg。圆形为9.4～26.6 mmHg。
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三、氧分压及组织学情况
3种扩张器所扩张出的皮肤氧分压差异无显著意义。圆形与椭圆形比较p＝0.786、圆形与肾形比较p＝0.8927、扩张区与未扩张区比较p＝0.8866。
组织学检查：3种扩张器扩张出的皮肤的表皮、真皮厚度及基底细胞数量差异均无显著意义。
讨论
自从1997年Radovan[1]发明可控型扩张器并首先应用于临床以来。扩张器的发展十分迅速，目前已成为整形外科最重要的治疗手段之一，国内外诸多学者就扩张皮肤的血供、包膜形成、皮肤耐受性、组织形态学改变、并发症和皮瓣成活进行了大量研究。但就扩张器的形状、容积、数量对实际扩张效果的影响尚少有研究。我们在本项研究中以和人类皮肤较近似的猪为实验动物，在猪背部两侧分别植入圆形、椭圆形和肾形扩张器。结果证实使用大容积的扩张器比同时选用几个容积较小的扩张器更能有效地进行扩张，在达到同样的囊内压或注水量的情况下其扩张区的面积增加差异有显著意义。大容积的扩张器扩张出的面积多。不同规格的扩张器除对扩张面积有影响外还对囊内压有显著影响，表现在两组动物中，左右两侧在注射同样的生理盐水的状态下，大容积的扩张器囊内压的增长较小容积的扩张器慢，这样要达到同样的囊内压大容积的扩张器需注水量大，其扩张速度也就相应加快。大容积的扩张器能产生这样的效应和皮肤的生物力学特性及扩张器的物理特性有关，皮肤是一种粘弹性体[2]，扩张区的粘弹性和扩张力的强度和每次受力的时间间隔关系不大，大容积的扩张器和其周围的皮肤接触的面积相对也较大，扩张囊注水后的机械膨胀力被分配到更多的位点上，单元面积的压强相对减少，因此达到同样的囊内压需要更多的注水量来促使囊的膨胀。不同的形状对扩张进程的影响没有不同容量的影响大，在本项研究中所使用的椭圆形和肾形扩张器都能对扩张面积的增长和囊内压的变化产生显著的影响，但两者所造成的这些变化间的差异却没有显著意义。但不同容积的扩张器对扩张区皮肤组织学变化的差异无显著意义，两者在表皮、真皮的厚度和基底细胞的含量的差异亦无显著意义。分析原因，虽然扩张器形状、容积不同，但对皮肤的机械性刺激相同。由于两者的组织学上差异无显著意义，其在皮肤的血氧含量上的差异也不会有显著意义。鉴于本研究结果，我们可在今后的临床实践中，对要修复的创面，根据创区周围可供使用的皮肤条件，优先考虑使用容积较大的扩张器，选用的扩张器形状根据创面的形态灵活掌握。
, 百拇医药
参考文献
1 Rsdovan C.Adjacent flap devlopment using expandable silastic implants.Annual meeting,American Society of Plastic and Reconstructive Surgeons.Boston：Mass.1976.30-32.
2 Beauchene JG.Biochemical,biomechanical and physical changes in the skin in an experimental animal model of therapeutic tissue expansion.J Surg Res,1989,47:507-514.
收稿：1998-03-31 修回：1999-06-01, http://www.100md.com