點陣CO2激光治療燒傷后瘢痕攣縮的臨床應用及研究進展

吳燦 趙春苗 王士強 李梁 白南

[摘要]瘢痕攣縮是燒傷后瘢痕常見并發癥，導致功能障礙和生活質量低下，給患者帶來了巨大的痛苦。瘢痕攣縮的傳統治療方式有外科手術、加壓療法和物理療法等。雖取得了一定效果，但仍然有局限性。隨著激光技術的迅速發展，點陣CO2激光在瘢痕治療方面得到廣泛應用，近年來其治療瘢痕攣縮的療效逐漸顯現。本篇綜述總結了點陣CO2激光治療瘢痕攣縮的臨床應用和相關機制，以及點陣CO2激光干預瘢痕攣縮時機的相關研究進展。

[關鍵詞]瘢痕攣縮;點陣CO2激光;脈沖染料激光;成纖維細胞;聯合應用

[中圖分類號]R619+.6? ? [文獻標志碼]A? ? [文章編號]1008-6455（2022）05-0181-04

Clinical Application and Research Progress of Fractional CO2 Laser in the Treatment of Scar Contracture After Burn：A Systematic Review of Literature

WU Can1， ZHAO Chunmiao2，WANG Shiqiang2， LI Liang2， BAI Nan3

（1.Shandong First Medical University & Shandong Academy of Medical Sciences，Jinan 250062，Shandong，China; 2.Weifang Medical University，Weifang 261000，Shandong，China; 3.Medical Aesthetic Plastic Surgery Center，Linyi People’s Hospital，Linyi 276000，Shandong，China）

Abstract： Scar contracture is a common complication of Burn Scar， which leads to dysfunction and low quality of life. The traditional treatment of scar contracture includes surgery， compression therapy and physical therapy. Although obtain certain result， but still have limitation. With the rapid development of laser technology， fractional CO2 laser has been widely used in the treatment of scar，and its therapeutic effect on scar contracture has gradually appeared in recent years. This review summarizes the clinical application and mechanism of fractional CO2 laser treatment to scar contracture. At the same time， we also summarize the clinical research progress of the opportunity of fractional CO2 laser intervention of cicatricial contracture.

Key words： scar contracture; fractional CO2 laser; pulsed dye laser; fibroblasts; combination therapy

瘢痕指正常皮膚組織受到創傷后的形態和組織病理學改變[1]。每年，全世界有數百萬患者因燒傷留下瘢痕，而燒傷后患者出院時瘢痕攣縮的發生率高達38%～54%[2]，瘢痕攣縮不僅給患者帶來嚴重的功能障礙，還嚴重影響患者的心理健康。因此，防治瘢痕攣縮是燒傷整形外科醫師治療瘢痕的重要任務之一。攣縮性瘢痕的治療傳統上選擇外科手術來改善畸形，包括攣縮松解術、Z字成形術和皮瓣移植，但手術具有誘導新瘢痕形成和瘢痕復發的高風險。攣縮性瘢痕的輔助治療方式包括加壓療法、硅膠治療和物理療法等。雖取得了一定效果，但仍然有局限性。隨著激光技術的迅速發展，點陣CO2激光在瘢痕治療方面得到廣泛應用，近年來其治療瘢痕攣縮的療效也逐漸顯現。現就點陣CO2激光在瘢痕攣縮治療中的應用及研究進展作一綜述。

1? 攣縮瘢痕的定義與機制

攣縮性瘢痕（Contractural scar）是以瘢痕引起的功能障礙特征而命名的，多見于深度燒傷、燙傷及開放性損傷。由攣縮性瘢痕所引起的形態改變和功能障礙，稱為瘢痕攣縮畸形（Cicatricial contractural abnormity）。長期的瘢痕攣縮可影響骨骼、肌肉、血管及神經等組織的發育[3]，攣縮性瘢痕可造成關節部位出現功能障礙，腔道部位變形，開口呈環狀出現，常見的畸形有唇外翻、小口畸形、瞼外翻、頦胸粘連、手部瘢痕攣縮畸形及各關節攣縮畸形，均在一定程度上影響患者的功能狀態。

雖然瘢痕的發病機制尚需進一步闡明，但瘢痕的形成被認為是創傷愈合過程中調節失調的結果。創面愈合過程分為炎癥期、增殖期和重塑期，炎癥期通過中性粒細胞和巨噬細胞的吞噬作用、蛋白酶和細胞因子的分泌，清除壞死組織，預防感染。增生期是通過各種細胞因子誘導成纖維細胞（Fibroblasts，FB）產生膠原和細胞外基質（Extracellular matrix，ECM）。重塑期可長達一年或更長時間才能完成，其特征是肉芽組織的重新排列，Ⅰ型膠原取代Ⅲ型膠原，以及通過肌成纖維細胞（Myofibroblasts，MFB）的作用增加傷口內的拉伸強度使病損攣縮。在這個過程中FB是創面愈合、瘢痕增生和攣縮的主要功能性細胞，在瘢痕的發生發展中起重要作用。研究表明，MFB凋亡發生貫穿創傷修復的始終，而在病理性瘢痕的形成是MFB凋亡不足或者凋亡障礙所致[4]。MFB高表達α-平滑肌肌動蛋白（α-Smooth muscle actin，α-SMA），α-SMA與細胞的收縮特性密切相關，能縮小裸露創面，促進傷口愈合。因此，含有α-SMA微絲束的MFB是瘢痕攣縮最重要的因素，是瘢痕攣縮的動力來源。

2? 點陣CO2激光治療攣縮性瘢痕的應用進展

杜洛克豬燒傷后傷口愈合伴有明顯纖維化、過度收縮和紊亂的膠原沉積，瘢痕同樣表現為強烈的瘢痕攣縮，可模擬人體瘢痕攣縮的情況。Bailey等[5]在杜洛克豬背上燒傷建模后進行網狀植皮，發現點陣CO2激光和脈沖染料激光（Pulsed dye laser，PDL）都有一定的抑制瘢痕攣縮的作用，且點陣CO2激光在改善瘢痕質地和瘢痕生物力學的作用上更加明顯。DeBruler等[6]在雌性杜洛克豬身上建立了全層燒傷創面，在切除焦痂后植皮，驗證了點陣CO2激光治療可使瘢痕組織再上皮化和表皮屏障功能重建。

目前，在點陣CO2激光治療瘢痕方面已有大量研究與報道，但是利用點陣CO2激光來治療人體瘢痕攣縮的研究多為案例報道。早期報道1例左臂燒傷后陳舊性瘢痕伴攣縮的患者，點陣CO2激光治療后觀察到其瘢痕的顏色和質地改善[7]。此外，Shumaker等對燒傷后5個月內的患者進行了點陣CO2激光治療，1例手背攣縮的患者恢復了手的全部活動范圍，瘢痕柔韌性、質地、顏色和整體皮膚功能改善，改善效果持久并隨著隨后的治療而累積[8]。對于創傷性瘢痕和瘢痕攣縮患者，剝脫型激光（AFLs）是一種新的、耐受性好的、有效的傳統康復療法的補充。點陣CO2激光是目前最常用于瘢痕治療的AFLs，可改善深度燒傷性瘢痕和瘢痕攣縮[9]。

雖然點陣CO2激光已被成功地應用于瘢痕攣縮的單藥治療，但在較嚴重的攣縮中，可與傳統的治療方法聯合應用，可能會達到更好的治療效果[10]。Anderson等[11]認為較小的早期紅色增生性瘢痕可單用PDL治療，對伴有攣縮的常聯合點陣激光治療。雷穎等[12]采用點陣激光聯合PDL加多點微量注射曲安奈德治療兔耳增生性瘢痕，發現治療后FB數量明顯降低，膠原密度、排列趨于正常化，膠原容積分數和微血管密度降低，且療效優于點陣激光聯合脈沖染料激光治療和單純傳統曲安奈德注射治療。王曉霞等[13]通過超脈沖點陣CO2激光配合康復功能鍛煉治療關節部位燒傷后增生性瘢痕，聯合治療組可明顯降低患者疼痛，改善瘢痕形態、色澤及柔軟度，有效減少瘢痕組織增生，減輕關節粘連及攣縮畸形，最大程度恢復關節功能。

每種治療方法都有其優勢及局限性，其聯合治療方式還需進一步研究，必要時，可行多種方式聯合治療。Hultma等[14]運用激光治療燒傷后手攣縮患者，患者經過2次PDL和3次點陣激光治療，聯合瘢痕松解術和全層皮片移植術治療后，攣縮畸形得到明顯改善。類似地，Andrea等[15]用聯合治療的方式治療雙足燙傷后腳踝大量瘢痕增生并攣縮的患者，先進行局部Z字成形手術以分離大的融合瘢痕并消除腳踝運動的張力，然后患者接受了5次單獨的PDL治療、10次PDL和點陣CO2激光聯合治療以及5次單獨的點陣CO2激光治療，治療最終瘢痕色素沉著明顯，但厚度和柔軟度明顯改善，踝關節活動功能幾乎得到100%的恢復。

3? 點陣CO2激光治療攣縮性瘢痕的機制

點陣CO2激光的原理是點陣式光熱作用原理（Fractional photothermolysis，FP），激光產生陣列樣排列的微小光束作用于瘢痕皮膚，皮膚組織水吸收激光能量后形成多個柱狀結構的微損傷區（Microscopic treatment zones，MTZs），激光照射的位置產生氣化/熱變性，并對周圍瘢痕組織產生熱損傷，導致過度增殖的FB凋亡，并刺激MTZs周圍皮膚殘存干細胞重新啟動修復程序。從分子級聯開始，熱休克蛋白、金屬蛋白酶（MMP-1）和炎性細胞因子參與快速愈合反應，以表皮細胞填充MTZs，最終使包括表皮和真皮在內的全層皮膚發生重塑，膠原蛋白重塑導致Ⅰ型膠原蛋白的減少和Ⅲ型膠原蛋白的增加。Ⅲ型膠原通過增加柔韌性、減少厚度和改善分子功能來改變真皮的結構，形成具有生理功能的皮膚[16]。目前，研究表明點陣CO2激光治療攣縮性瘢痕的機制主要有以下幾個方面：

3.1 松解瘢痕粘連，減少張力：點陣CO2激光采用矩陣式激光光束排列，在靶組織上形成成千上萬個激光孔洞，這些孔洞根據參數設置的不同，組織穿透深度不同。目前，已知點陣CO2激光SCAAR FX模式最大穿透深度為4 mm，也就是說在此激光治療深度范圍內可以直接松解組織的粘連。Krakowski等[17]報道了2例瘢痕攣縮患兒，點陣CO2激光治療后即刻即觀察到明顯的活動度和整體功能的改善，1例患兒右手第四指間關節在治療前屈曲時有約5°的被動伸展受限，治療后即刻該關節可被動完全伸直。僅點陣CO2激光單次治療，不僅改善皮膚柔軟度、疼痛瘙癢等癥狀，同時活動范圍得到明顯改善并可維持數月。同樣，1例18歲手部燒傷瘢痕攣縮的男孩點陣CO2激光治療5個月后，手指伸展增加，握力改善，瘙癢減輕。治療后觀察到的活動范圍即刻增加可能是由于在瘢痕的纖維帶上打孔的光機械作用，類似于在皮片上“開窗”使皮膚延展性增加，同時切斷深層的牽拉，增加了皮膚活動性;功能的長期持續改善和瘢痕特征的改善可能是由于逐漸的彌漫性膠原重塑反應和功能失調的瘢痕組織的相對正常化[11]。

3.2 促進成纖維細胞的凋亡，減少膠原合成和促進降解：點陣CO2激光治療瘢痕后發現表皮厚度增加及角質層變薄等組織學變化，排列規則的Ⅲ型膠原纖維代替紊亂粗大的Ⅰ型膠原。組織學證實點陣激光治療產生的MTZ內，FB凋亡明顯增加，且伴有Ⅰ型、 Ⅲ型膠原水平的變化。當CO2激光作用深度達真皮淺層時，整個真皮層均能觀察到柔軟度的改善，表明激光引起的愈合過程伴隨著廣泛的膠原降解、膠原新生和重塑[14]。在用點陣CO2激光治療的燒傷瘢痕中，觀察到從較厚的Ⅰ型膠原網狀結構向較細的Ⅲ型膠原基質的轉變（更加成熟的膠原類型分布）[18]。

轉化生長因子β1（Transforming growth factor-β1，TGF-β1）是參與傷口愈合的主要生長因子，刺激間充質細胞增殖產生細胞外基質（ECM）誘導纖維化反應。有研究證明，增生性瘢痕FB中TGF-β1的mRNA表達水平明顯高于正常皮膚[19]。在傷口愈合期間，過度表達TGF-β1會擾亂膠原的分泌和降解，導致ECM沉積與降解平衡失調。Wang等[20]的研究顯示，MFB高表達α-SMA和Ⅰ型膠原等ECM成分，從而造成瘢痕的過度纖維化及膠原的過度沉積，導致瘢痕攣縮。點陣CO2激光可以通過增加成纖維細胞生長因子（bFGF）和減少TGF-β1的分泌，在傷口調節中發揮有效作用，平衡膠原組織和防止瘢痕過度纖維化[21]。Makboul等[22]對40例增生性瘢痕患者進行點陣CO2激光治療，發現治療后的膠原排列較治療前規則有序，TGF-β1顯著性下降，且表皮厚度增加、角質層變薄。此研究表明，激光治療瘢痕引起的不僅僅是膠原的改變，瘢痕更趨于正常皮膚。因此，促進纖維細胞凋亡、激光誘導膠原蛋白重塑可能是減少瘢痕收縮的原因。

3.3 皮膚原位再生和修復理論：點陣CO2激光治療瘢痕的傳統理論是“膠原蛋白重塑理論”，該理論認為激光治療瘢痕是通過熱分解重塑瘢痕中的膠原蛋白。該理論的缺點是，它不能解釋激光治療后瘢痕顏色、質地和血管分布的整體改善。2014年，譚軍等提出“皮膚原位再生和修復理論”，CO2激光引起的熱損傷促進瘢痕內FB凋亡和膠原降解，同時，瘢痕中的表皮干細胞可以被原位誘導分化為各種皮膚細胞，并最終促進全層皮膚再生。在譚軍等[23]在探討激光治療瘢痕性瞼外翻的臨床效果中，7例瘢痕性瞼外翻患者均在治療后得到完全矯正，VSS總分以及瘢痕的色澤和柔韌性評分在治療后均有所下降，且有統計學意義（P<0.05）。治療后厚度和血管分布評分下降，但差異無統計學意義（P>0.05）。這個研究證明了激光治療瘢痕性瞼外翻不僅可以矯正瞼外翻，松解瘢痕攣縮，還可以改善治療區域的瘢痕。與傳統的瘢痕性外翻修復相比，超脈沖點陣CO2激光的使用提供了手術精度和不需要等待瘢痕穩定及時治療的優點。

4? 激光干預瘢痕攣縮的時機

除了明顯的急性適應證外，為了防止繼發損傷，如眼瞼外翻或急性攣縮，目前的瘢痕治療指南建議等待瘢痕成熟。然而，最近的數據表明，使用激光治療可以在損傷后的早期幾周或者幾個月內開始，可以減輕癥狀，甚至可能減輕攣縮的發展，對瘢痕康復產生有利影響。從而改善早期活動能力，增強并加速整個康復過程[11]。同樣，譚軍等[24]認為，AFLs在瘢痕攣縮預防和治療中具有重要作用，早期干預有助于攣縮瘢痕松解、促進傷口愈合和減少瘢痕攣縮。Willows等[25]在2017年進行的一項系統綜述報道了51項關于激光治療燒傷后瘢痕的觀察研究和臨床試驗，得出結論認為，盡管缺乏大型前瞻性研究，但點陣CO2激光在不進行手術干預的情況下顯示了改善瘢痕攣縮的最大潛力。Lssler等[26]的一項研究發現，一旦引入點陣CO2激光治療，手術治療（如：攣縮松解手術、Z字成形術和皮膚移植）的發生率降低了24%，并且對于所有需要燒傷重建的患者，總體麻醉時間和住院時間顯著縮短（P<0.001）。最近，Seago等[27]報道了1例伴有上下眼瞼外翻和口周瘢痕攣縮的面部燒傷患者，在燒傷后6周開始行點陣CO2激光治療，治療結束時（即燒傷后8個月），患者瞼外翻得到完全矯正，同時恢復了完全的口腔活動能力，避免了傳統手術。早期點陣CO2激光治療是一種有效的干預方法，可加速瘢痕成熟過程，并可減少手術重建的需要。然而，激光治療的最佳時機尚未確定，治療的積極程度必須根據瘢痕的成熟狀態以及功能影響程度進行調整。未來的研究可以進一步闡明激光早期干預是否對減輕或預防攣縮發展有作用，也許可以節省資源和降低整體殘疾的發生率。

5? 小結與展望

點陣CO2激光在常規燒傷瘢痕管理中的引入代表了整形燒傷外科的一個里程碑，并不一定能完全取代瘢痕松解手術，但它有望降低手術程度，從而改善總體結果。從目前的試驗研究來看，點陣CO2激光是一種治療瘢痕攣縮的有效方式，尤其是針對輕中度攣縮瘢痕具有很好的治療效果，可改善功能，減輕患者痛苦。對于較嚴重的瘢痕攣縮，也可與傳統方式聯合應用縮短病程。但目前點陣CO2激光治療瘢痕攣縮的干預時機和具體適應證還沒有統一意見，還需要進行大規模基礎及臨床對照研究。

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[收稿日期]2021-05-31

本文引用格式：吳燦，趙春苗，王士強，等.點陣CO2 激光治療燒傷后瘢痕攣縮的臨床應用及研究進展[J].中國美容醫學，2022，31（5）：181-184.