خودکاری که زخم ها را در یک لحظه ترمیم می‌کند

محققان هندی یک خودکار فناوری پیشرفته تولید کرده‌اند که با قرار گرفتن بر روی سطح زخمی، بسرعت آنرا ترمیم می‌کند. فناوری تولیدی مرکز تسهیلات فناوریهای صنعتی پلاسما (FCIPT) – از شعبات موسسه تحقیقات پلاسمای هند – موسوم به «مشعل جت پلاسمای سرد» به امدادرسانان کمک می‌کند تا در زمان نیاز، بجای استفاده از داروهای انعقاد خون برای توقف خونریزی، با تابش پرتو آبی از نوک این خودکار بسرعت زخم را ترمیم کنند. این مرکز اکنون در تلاش برای کسب تائیدیه‌های ضروری از سوی دولت برای این دستگاه نجات‌بخش است تا بتوان از آن در خدمات اورژانس بهره برد. همچنین جراحان و سازمانهای غیردولتی می‌توانند از این فناوری برای کمک به مجروحان جاده‌ای بهره ببرند.در حال حاضر، خودکار پلاسما از گاز آرگون استفاده کرده و جریان کوچکی از پلاسما با دمای اتاق را منتشر می‌کند. این افشانه انرژی الکتریکی به سمت بافت آسیب‌دیده باعث بسته شدن رگهای خونی و در نتیجه متوقف شدن خونریزی می‌شود. کارایی خودکار پلاسما در حال حاضر در آزمایشگاه FCIPT بر روی خون ساکن تائید شده است. دانشمندان در گام بعدی خود به دنبال جایگزین کردن گاز آرگون با هوای قابل دسترس هستند. فناوری مذکور می‌تواند با کمترین جریان برق که از باتری آمبولانس قابل دسترسی است، کار کند. به گفته دانشمندان، از جت پلاسما همچنین می‌توان در عملهای جراجی برای از بین بردن سلولهای سرطانی بدون آسیب رساندن به بافت اطراف بهره برد.

بیشتر بدانید(فیزیولوژی ترمیم زخم )

فازهای ترمیم زخم

صرف نظر از ماهیت و نوع زخم فرآیندهای بیوشیمیایی و سلولی یکسانی برای ترمیم زخم مورد نیاز است. در هر نوع زخم پروسه ترمیم در چهار مرحله یا فاز صورت می‎گیرد که بخشی از این مراحل روی یکدیگر همپوشانی دارند. این مراحل عبارتند از:

۱٫ انعقاد (Haemostasis)

۲٫ التهاب (Inflammation)

۳٫ تکثیر (Proliferation)

۴٫ بلوغ (Maturation)



۱٫ انعقاد

انعقاد تقریبا بلافاصله پس از ایجاد زخم شروع شده و در عرض چند دقیقه سبب قطع خونریزی در زخم‎های کوچک می‏شود. انعقاد اثر کمتری در جلوگیری از خونریزی زخم های بزرگتر دارد.۱ پاسخ فوری به جراحت انقباض رگ‎ها ((vasoconstriction برای کاهش خونریزی است؛ این انقباض حدود ۳۰ دقیقه طول می‎کشد.۱ از طرف دیگر گلبول‏های قرمز و پلاکت‏هایی که از عروق خونی آسیب دیده آزاد می شوند، به زخم وارد شده، پلاکت های رها شده فعال می‎شوند و با تجمع خود توده پلاکتی را تشکیل می‎دهند. پلاکت‎ها سپس با فعال کردن فاکتورهای انعقادی سبب تشکیل لخته و انعقاد می‎شوند.



۲٫ التهاب

التهاب عبارت است از پاسخ غیر اختصاصی سلولی که با تورم، درد، قرمزی و گرما مشخص می شود. این روند در حالت طبیعی تقریبا ۳ تا ۴ روز طول می‎کشد.

هدف از این فاز حذف بافت‎های مرده، باکتری‎ها، متابولیت‏ها، و مواد زائد از محیط زخم است. علاوه بر این، التهاب سنگ پایه ترمیم زخم است.

ماکروفاژها در این فاز سلول‎های غالب هستند.

در این مرحله معمولا زخم دارای مواد اسلافی زردرنگ است که متشکل از بافت مرده، باکتری و اجزاء بافتی بوده و اگزودا تولید می‎کند. اسلاف شامل مواد دفعی از زخم شامل بافت فیبروز، باکتری‏های مرده یا غیر فعال و گلبول های سفید مرده بوده ممکن است نرم باشد و براحتی از روی زخم شسته شود یا به بستر زخم چسبیده و نیاز باشد با دبریدمان جراحی برداشته شود.

اگزودا مایع حاوی سلول‎ها یا باقیمانده‏های آنها است، که از عروق خونی خارج شده و معمولا حاصل التهاب است. اگزودا بر خلاف ترانسودا حاوی مقادیر بالای پروتئین، سلول‏ها، یا مواد حاصل از سلول‏ها می‏باشد.

روند التهاب

اولین مرحله وازودیلاتاسیون (Vasodilatation) و افزایش نفوذپذیری مویرگی است که به سرم و گلبول‎های سفید اجازه می‏دهد از میان شکاف دیواره مویرگی به سمت فضای زخم مهاجرت کنند. نتیجه این اتفاق ادم است. اولین سلول‎هایی که وارد فضای زخم می‎شوند نوتروفیل‏ها هستند که وظیفه آنها فاگوسیتوز است. سپس مونوسیت‎ها وارد شده که در این فضا تبدیل به ماکروفاژ می‎شوند.



ماکروفاژها

توسط مواد شیمیایی (Kinins) به سمت سلول‎های آسیب دیده و باکتری جذب می‎شوند (کموتاکسی: Chemotaxis) خاصیت فاگوسیتی پیدا کرده، بافت مرده و باکتری را به داخل خود می‎کشند.

نقش کلیدی ماکروفاژها در طی مرحله التهابی ترمیم عبارت است از:

• پاکسازی زخم از بافت مرده
• از بین بردن باکتری

همچنین ماکروفاژها با تولید فاکتورهای رشد و جذب سلول‎هایی که برای آنژیوژنزیس و تولید کلاژن مورد نیاز است به عنوان سلول‎های تنظیم کننده مرکزی در مراحل بعدی ترمیم زخم عمل کرده و فرآیندهای زیر را تسریع می‎کنند:

• تشکیل مویرگهای جدید angiogenesis
• تشکیل بافت گرانوله
• ری-اپیتلیالیزاسیون

زمانی که تمام بافت مرده حذف شد، التهاب کم کم فروکش کرده و ترمیم زخم به سمت فاز بعدی پیش می‎رود.

کینین‎ها: گروهی از پپتیدها هستند که سبب انبساط و افزایش نفوذپذیری عروق، افت فشار خون، و القا انقباض عضلات صاف می‎شوند.

خاصیت فاگوسیتی: فاگوسیت سلولی (گلبول سفید) است که مواد خارجی (مانند میکروارگانیسم‎ها) و مواد زائد را خورده و هضم می‏کند.



۳٫ تکثیر

زمانی که التهاب کامل شد آغاز می‎شود. شروع آن ۵-۳ روز پس از جراحت و طول مدت آن ۴-۳ هفته می‎باشد. این مرحله شامل آنژیوژنز، تشکیل بافت گرانوله و اپیتلیالیزاسیون است. انقباض زخم نیز در این مرحله اتفاق می‏افتد.

فیبروبلاست‏ها بعنوان سلول‏های اولیه درم که کلاژن تولید می‏کنند در این مرحله سلول‏های غالب هستند و زخم شامل بافت گرانوله قرمز می‏باشد.

بافت همبند: این بافت زیر پوست و بالای عضله، تاندون و استخوان وجود دارد. بدلیل دارا بودن کلاژن قدرت کششی زیادی دارد.



بافت گرانوله

زخم را در طی فاز پرولیفراسیون پر می‏کند. شامل مویرگ‏های تشکیل شده جدید (جوانه‏های مویرگی) و بافت همبند است. در بستر و کناره زخم تشکیل شده و به صورت پیشرونده زخم را تا سطح پوست مجاور آن پر می‏کند.

بافت گرانوله سالم به رنگ قرمز، مرطوب و نیمه شفاف بوده و در برابر آلودگی مقاوم است.۱



آنژیوژنزیس

به معنی شکل گیری مویرگ‎هایی است که برای ترمیم زخم ضروری می‎باشند؛ بدون شکل گیری عروق خونی جدید، مواد غذایی به بافت گرانوله تشکیل شده نمی‏رسند، و روند درمان زخم مختل می‎گردد.

سلول‏های اصلی موثر در این فاز سلول‏های اندوتلیال هستند. این سلول‏ها از لبه مویرگ‏های آسیب دیده پیشروی می‎کنند و حلقه‏های مویرگی جدید را بوجود می‎آورند.



فیبروبلاست‎ها

این سلول‏ها تحت تاثیر فاکتورهای رشد، از بافت پیرامون زخم به سمت محل زخم مهاجرت کرده و شروع به تکثیر می‎نمایند. در آنجا طی فرایندی منجر به تشکیل دو جزء اصلی بافت همبند، رشته های باریک کلاژن Collagen Fibrils، و پروتئوگلیکان‏ها Proteoglycans، که به آنها مواد زمینه‏ایGround Substances هم گفته می‏شود، می‏گردند.

کلاژن: پروتئین فیبر مانندی در پوست که در تاندون‏ها، استخوان، غضروف و تمام بافت‎های همبند وجود دارد. شبکه‎ای را شکل می‏دهد که جوانه‏های مویرگی تازه را حمایت می‏کند. تولید کلاژن برای قدرت کششی بافت زخم مهم است.

پروتئوگلیکان‏ها (مواد زمینه‏ای): مواد بی شکلی که حاوی موکوپلی ساکاریدها هستند و قالب ژل مانندی که در شبکه کلاژنی وجود دارد را تشکیل می‏دهد.



انقباض زخم

انقباص زخم به وسیله فیبروبلاست‏های تخصص یافته با خواص انقباضی به نام میو فیبروبلاست Myofibroblasts تامین می‏شود. به نظر می‏رسد این اتفاق بر اثر انقباض منظم میو فیبریل‏ها صورت می‏گیرد و سبب کاهش مقدار بافت گرانوله مورد نیاز شده و ترمیم را تسریع می کند.

انقباض با سرعتی حدود ۶/۰ تا ۷/۰mm/day روی می دهد و میزان انقباض زخم متناسب با عمق زخم متغیر است.

ا نقباض زخم در زخم های full-thickness (تمام ضخامت) نقش مهمی در ترمیم زخم داشته و عامل حدود ۴۰% از کاهش اندازه زخم است.

میوفیبروبلاست: یک نوع فیبروبلاست خاص که خصوصیات فیبروبلاست ها و سلول های عضله صاف را دارا می باشد؛ هسته های بسیار نا منظم، مقدار زیادی رتیکولوم اندو پلاستیک خشن، و مجموعه متراکمی از میوفیلامان ها را دارا می باشند.



اپیتلیالیزاسیون

اپیتلیالیزاسیون یا ری-اپیتلیالیزاسیون پوشانده شدن زخم با پوست تازه و جوان است و زمانی شروع می‏شود که بافت گرانوله زخم را تقریبا تا سطح پوست اطراف پر کند. در این زمان زخم شامل بافت قرمز گرانوله است و در لبه‎ها اپیتلیومepithelium صورتی تازه شکل گرفته دیده می‏شود.

اپیتلیوم: یک نام کلی برای سلول‎هایی است که سطوح داخلی و خارجی بدن را می‎پوشانند. از سلول‎هایی که با ماده‏ایی به هم متصل شده اند تشکیل شده است و بر اساس تعداد لایه‎های عمقی و نوع سلول‎ها تقسیم بندی می‎شود.

سلول‏های اپیتلیال برای تسهیل حرکت تغییر شکل می‏یابند. سلول‎های لایه بازال از غشای پایه جدا شده، پاهای کاذب تشکیل داده و همانند آمیب در بستر زخم حرکت می‎کنند. مهاجرت به محض رسیدن سلول‏ها به یکدیگرمتوقف می‎شود. سلول‏ها به ظاهر طبیعی برگشته و خود را به غشا پایه متصل می‏کنند و تقسیمات طبیعی‏شان را برای ساخت لایه اپیتلیالی جدید ادامه می‎دهند.



۴٫ بلوغ

طول دوره تا ۲ سال است و در این مرحله بافت اسکار جمع شده و استحکام آن افزایش می‎یابد.

شروع فاز با کاهش تعداد فیبروبلاست‎ها و کاهش حلقه‎های مویرگی مشخص می‎شود. بافت اسکار بالغ فاقد عروق خونی، مو و غدد سباسه یا عرق می باشد. در افراد سفید پوست اسکار صورتی است و هنگامی که بافت اسکار بالغ و بدون عروق می‎شود متمایل به سفید می‎گردد.



تغییر شکل کلاژن و بازگشت مویرگ‎ها بحالت عادی

تغییر حالت ازبافت گرانوله تا بافت اسکار شاملreorganization و maturation فیبرهای کلاژن برای به حداکثر رساندن قدرت کششی است. در طی مرحله تغییر شکل (remodeling) فیبرهای کلاژن در جهت خطوط کششی وارد بر پوست جهت می‎یابند و با یکدیگر اتصال می‏یابند تا اسکار قوی و محکمی را شکل دهند.

قدرت کششی اسکار از حدود ۲۰% پوست سالم تا حداکثر ۷۰-۸۰% افزایش می‎یابد.



انواع ترمیم زخم

سه نوع ترمیم به طور سنتی تعریف شده:

۱٫ ترمیم اولیه (Primary Intention or Primary Healing)

۲٫ ترمیم ثانویه (Secondary intention or Secondary Healing)

۳٫ بسته شدن تاخیری (Tertiary Intention or Delayed Closure)



ترمیم اولیه

به ترمیم زخم بدون دخالت و ایجاد بافت گرانوله گفته می‎شود یعنی زخم بدون واسطه بافت گرانوله جمع می‌شود. ترمیم اولیه یا ترمیم با جمع شدن اولیه لبه‌های زخم زمانی اتفاق می‌افتد که لبه‌های زخم به طور اولیه و آناتومیکی (ساختاری) دقیقا مقابل هم قرار می‏گیرند و درمان بدون عارضه (مانند عفونت) ادامه پیدا می‎کند. زخم‎هایی که به این طریق بهبود می‎یابند معمولا زخم‎هایی سطحی هستند که فقط اپیدرم آسیب دیده است و فقدان بافتی وجود ندارد مانند سوختگی درجه ۱ یا زخم‏هایی هستند که لبه‎های آنها کاملا نزدیک هم قرار می‎گیرند مانند زخم‎های جراحی.۱ این زخم‎ها معمولا بین ۴ تا ۱۴ روز ترمیم می‏شوند و اسکار بسیار کمی بجا می‏گذارند.۱

شرایط لازم برای بسته شدن موفق زخم بدون تاخیر:

• گذشت حداکثر۱۲-۸ ساعت از ایجاد زخم.
• تمییز بودن زخم.
• زنده بودن لبه‌های زخم.
• کنار هم قرار گرفتن کامل لبه‎های زخم.
• سوچورها، نوارهای بستن زخم، یا گیره ها ممکن است لبه‌های زخم را به هم برسانند.

مزایا

• سریع
• عملکرد و زیبایی مناسب (وضعیت مناسبی از نظرعملکرد اعضا و زیبایی ایجاد می‌کند)
• به جا گذاشتن بافت کم اسکار

معایب

• مناسب نبودن همه زخم‌ها برای بستن فوری وسریع

ترمیم ثانویه

زخم‎هایی که درجاتی از فقدان بافتی دارند و لبه‎های زخم به راحتی کنار هم قرار نمی‎گیرند به این طریق ترمیم می‏شوند. زخم با بافت گرانوله پر شده و اپیتلیوم از لبه‎های زخم شروع به پوشاندن اسکار تشکیل شده می‎کند. زخم‎های فشاری، سوختگی‎ها، زخم‏های جراحی باز گذاشته شده و زخم‎های در اثر تروما جزو چنین زخم‏هایی هستند.۱

مزایا

• کاهش خطر ابتلا به عفونت در زخم‌هایی که لبه‌های آنها به راحتی نمی‌توانند به هم برسند.

معایب

• روندی کند دارد، زیرا نقص بافتی باید به وسیله بافت گرانوله در پی شکل گیری میزان قابل توجهی ازبافت اسکار پرشود.
• اسکار به طور طبیعی کارایی کمتری دارد و نسبت به صدمات دمایی و مکانیکی حساستر است
• ازنظر زیبایی ظاهر رضایت بخشی ندارد

ترمیم تاخیری

به منظور ترکیب کردن فواید ترمیم اولیه و ثانویه از این روش استفاده می‎شود؛ طوریکه زخم‌ها در ابتدا عمداً باز گذاشته می‌شوند و مدتی بعد به وسیله سوچور، چسب و … بسته می‌شوند. در این روش اسکار تولید می‎شود که به نسبت اسکار ایجاد شده در ترمیم اولیه و ثانویه به ترتیب بیشتر و کمتر است.

دو نوع بسته شدن تاخیری مشخص شده است.

بستن تاخیری اولیه

• زخم‌ها بعد از چند روز کوتاه، قبل از اینکه بافت گرانوله شکل گیرد، با جراحی بسته می‌شوند (معمولا ۸-۱۰ روز بعد از ایجاد زخم)

بستن تاخیری ثانویه

• زخم بعد از اینکه بافت گرانوله شکل گرفت به وسیله جراحی بسته می‌شود.

مزایا

• مقاوم به عفونت زخم.
• بهترشدن وضعیت عملکردی و زیبایی

منبع:انجمن مهندسی پزشکی