تمت الموافقة على هذا البروتوكول السريري من قبل لجنة الأخلاقيات في مستشفى هينغشوي الشعبي (رقم الموافقة 2019-2-013). قدم جميع المشاركين أو أوصيائهم القانونيون موافقة مكتوبة مستنيرة قبل الإدراج. التزمت الدراسة بإعلان هلسنكي والإرشادات المؤسسية لأخلاقيات البحث البشري.
تحضير المركب النانوي للفضة والكربون (Ag-C)
لتخليق المركب النانوي Ag-C، تم وزن 3.0 جرام من تارترات الصوديوم البوتاسيوم بدقة ووضعه في بوتقة كوارتز بسعة 50 مل داخل فرن أنبوبي. تم تسخين العينة إلى 400 درجة مئوية بمعدل 15 درجة مئوية/دقيقة وحافظت عليها لمدة 6 ساعات، ثم تركت لتبرد إلى درجة حرارة الغرفة (~25 درجة مئوية). تم نقل المنتج إلى كأس زجاجي بسعة 250 مل وتشتت في 80 مل من الماء منزوع الأيونات (مقاومة ≥18 ميغاأوم·سم) باستخدام محرك مغناطيسي عند 400 دورة في الدقيقة لمدة 10 دقائق. تم طرد التعليق بقوة 10,000 x g لمدة 10 دقائق عند 4 درجات مئوية، وتم جمع المادة البنية الفائقة التي تحتوي على نقاط الكربون الكمومية (CQDs). تم تركيز المادة الفائقة إلى 20 مل عند 80 درجة مئوية تحت التحريك، تلاها إضافة 60 مل من الخلط الأسيتون والدوامة لمدة دقيقة واحدة. بعد الطرد المركزي عند 9,500 x g لمدة 20 دقيقة عند 4 درجات مئوية، تم جمع المادة الفائقة الأصفر الفاتح كمحلول CQD المخزوني. لتحضير مادة تولينز، تم خلط 1 مل من 0.5 ميل AgNO3 مع 1.04 مل من مياه الأمونيا و0.65 مل من 3 M NaOH، تلاها إضافة 17.3 مل من الماء منزوع الأيونات تحت التحريك المستمر. في قارورة ثلاثية الأعناق ملفوفة بورق الألمنيوم، تم دمج 25 مل من محلول CQD و75 مل من الماء منزوع الأيونات وتحريك بسرعة 500 دورة في الدقيقة لمدة 5 دقائق. تم تعديل الرقم الهيدروجيني إلى حوالي 7.0 مع مياه أمونيا مركزة، وبعد ذلك أضيف 1 مل من مادة تولينز. تم تسخين الخليط إلى 120 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة في ظروف مظلمة. عند التبريد إلى درجة حرارة الغرفة، يتم الحصول على محلول Ag-C الأصفر وتخزينه عند 4 درجات مئوية حتى الاستخدام.
تحذير: ماء NaOH ومياه الأمونيا تآكل وتطلقان أبخرة مهيجة. تعامل مع جميع التفاعلات بغطاء بخار كيميائي أثناء ارتداء قفازات ونظارات واقية ومعطف مختبر. لا تغلق الحاويات المسخنة بإحكام لمنع تراكم الضغط.
تحضير ضمادات مضادة للبكتيريا من النانو سيلفر (NSAD)
لتحضير خليط المذيبات، تم خلط 15 مل من الماء منزوع الأيونات مع 200 ميكرولتر من حمض الخليك الجليدي في كأس زجاجي بسعة 100 مل. تمت إضافة 0.1 مل من محلول Ag-C المحضر (22 ملغ/لتر)، و0.2 ملليتر من الجلسرول، و60 ملغ من البولوكسامير، وإذابته بالكامل عند 50 درجة مئوية مع تحريك مغناطيسي. بعد ذلك، تم دمج 0.6 جرام من مسحوق الكيتوسان تدريجيا لمنع التكتل، وتحريك باستمرار لمدة 30 دقيقة حتى يصبح متجانسا. ثم أضيفت 2 مل من 1 M NaHCO3 بشكل قطري أثناء التحريك لتحفيز رغوة خفيفة، تلتها 10 دقائق أخرى من الخلط. تم ضبط الحجم الكلي إلى 20 مل باستخدام ماء منزوع الأيون، وتم إزالة الغازات من المحلول بالموجات فوق الصوتية لمدة 5 دقائق. تم صب المحلول المتجانس في قالب مستطيل (14 سم × 8 سم × 0.5 سم)، وأغلق بغلاف بلاستيكي، وترك ليتجمع لمدة 48-72 ساعة في درجة حرارة الغرفة (20-25 درجة مئوية). بعد التجل، يزال الفيلم وجفف في فرن هواء قسري عند 40 درجة مئوية لمدة 12-18 ساعة، مما ينتج أفلام NSAD بسماكة تقارب 1 مم. سجل درجة الحرارة والرطوبة المحيطة أثناء التجل، حيث تؤثر على تجانس الفيلم وقوة الشد. تخلص من أي أفلام تحتوي على شقوق أو فقاعات ظاهرة.
توصيف المركب النانوي Ag-C
تم وضع قطرة من محلول Ag-C المخفف على شبكة مجهر إلكتروني نحاس مطلية بالكربون (TEM) وتجفيفها تحت ضوء الأشعة تحت الحمراء لمدة 10 دقائق. تم تصوير العينات عند 100 كيلو فولت تحت TEM. تم تحليل حجم الجسيمات باستخدام برنامج ImageJ بقياس ما لا يقل عن 200 جسيم عشوائي مختار، وتم التعبير عن البيانات كمتوسط ± SD.
تقييم النشاط المضاد للبكتيريا
تم زراعة المكورات العنقودية الذهبية (ATCC 29213) والإشريكية القولونية (ATCC 25922) في مرق الصويا التريبتون (TSB) طوال الليل عند درجة حرارة 37 درجة مئوية. تم تعديل التعليق البكتيري ليصبح كثافة بصرية تبلغ OD600 = 0.1 (~1 ×10 7 CFU/mL). تم تقسيم العينات إلى ثلاث مجموعات: مجموعة ضابطة معالجة بالماء منزوع الأيونات، مجموعة ضابطات إيجابية معالجة بالأموكسيسيلين (10 ميكروغرام/مل)، ومجموعات اختبار معالجة بالنانوية المركبة ب Ag-C (محتوى زراعة مكافئ 10 ميكروغرام/مل). تم حضن المزارع عند 37 درجة مئوية وهزها عند 150 دورة في الدقيقة لمدة 7 أيام. يتم جمع 100 ميكرولتر من العينات يوميا، وتخفيفها بشكل تسلسلي، وتغطيتها على أجار TSB، وحضانها لمدة 24 ساعة. تم عد وحدات تكوين المستعمرات (CFUs)، وتم حساب معدلات التثبيط (٪) على النحو التالي: [(N0− Nt)/N0] × 100. تم إجراء كل تجربة على ثلاث نسخ، وتم الإبلاغ عن النتائج كمتوسط ± ال SD.
تحذير: تعامل مع جميع المزارع البكتيرية في خزانة من مستوى السلامة البيولوجية II. قم بتعقيم جميع النفايات عند 121 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة قبل التخلص منها.
سلوك التورم في NSAD
تم وزن عينات NSAD مربعة (1 سم × 1 سم) للحصول على الوزن الجاف (W0). تم غمر كل عينة في 10 مل من المحلول الملحي الفسيولوجي عند درجة حرارة 37 درجة مئوية. عند 1 ساعة، 6 ساعات، 12 ساعة، و24 ساعة، تم إزالة العينات، ومسح بورق الترشيح، ووزنها (وزن). تم حساب نسبة التورم (٪) على النحو التالي: [(وزن − W0)/W0] × 100. تم إجراء جميع القياسات بثلاث نسخ، وتم الإبلاغ عن النتائج كمتوسط ± العزل العنصري.
تجميع وتطبيق VAC مع NSAD
تم قص فيلم NSAD المحضر ليتناسب مع حجم الجرح باستخدام مقص معقم ووضع مباشرة على سرير الجرح. تم إدخال أنبوبين من السيليكون المعقم لتصريف (سمك الجدار 1 مم، والمسام الدقيقة 0.4-0.5 مم) تحت NSAD. تم إغلاق الجرح بالكامل و2-3 سم من الجلد السليم المحيط بطبقة شفاف من البولي يوريثان لضمان التغطية محكمة الإغلاق للهواء. كانت أنابيب التصريف متصلة بمصدر ضغط سلبي مستمر بين -60 كيلوباسكال و-80 كيلوباسكال لمدة 72 ساعة. كان يتم فحص الختم يوميا، ويتم تسجيل الإفرازات المجمعة من حيث اللون والحجم. كانت الضمادات تستبدل كل 3-5 أيام أو قبل ذلك إذا حدث تسرب. تم إيقاف علاج التنويع الكهربائي بمجرد أن غطى نسيج الحبيبات الجرح بالكامل. تأكد من وجود النزيف الكامل قبل إغلاق الجرح. إذا حدث نزيف نشط، قلل الضغط السلبي مؤقتا إلى -40 كيلو باسكال. راقب المريض عدم الراحة، أو الألم المفرط، أو خلل في الجهاز.
إدارة النفايات
تم جمع جميع بقايا الفضة والقلوية في حاويات نفايات معلمة للتخلص من النفايات الخطرة. تم تحييد المحاليل القلوية إلى درجة الحموضة 7 قبل التفريغ. تم تعقيم النفايات البيولوجية عن طريق التعقيم والتخلص منها وفقا للوائح السلامة البيولوجية في المستشفيات.
المرضى وتصميم الدراسة
تم تجنيد ما مجموعه 300 مريض تم تشخيصهم بكسور الظنبوب المفتوحة من النوع الأول أو الثاني (OTFs) في قسم جراحة العظام الرضحية بمستشفى هينغشوي الشعبي بين نوفمبر 2019 ونوفمبر 2022. تم فحص المرضى وفقا لمعايير الإدراج والاستبعاد المحددة مسبقا. كانت معايير الإدراج: (1) العمر بين 18 و70 سنة؛ (2) تم تأكيد كسر غوستيلو من النوع الأول أو الثاني بناء على التقييم السريري والشعاعي؛ (3) غياب إصابة وعائية أو عصبية كبيرة؛ و(4) القدرة على تقديم الموافقة المستنيرة والامتثال للمتابعة بعد العملية. شملت معايير الاستبعاد: (1) كسور غوستيلو النوع الثالث؛ (2) أمراض مصاحبة شديدة مثل السكري غير المسيطر عليه، أمراض الأوعية الدموية الطرفية، العدوى المزمنة، أو نقص المناعة؛ (3) الكسور المرضية؛ و(4) اضطرابات الحمل أو التخثر. تم تنفيذ العشوائية باستخدام تسلسل مولد بالحاسوب مع عشوائية الكتل (حجم الكتلة = 6). تم ضمان إخفاء التخصيص باستخدام أظرف معتمة مختومة أعدها إحصائي مستقل. تم تقسيم المرضى بالتساوي إلى ثلاث مجموعات (n = 100 لكل مجموعة): تلقت المجموعة الأولى عملية تقليل مغلقة وتثبيت الظفر داخل النخاع (CRINF) مع رعاية الجروح التقليدية؛ تلقت المجموعة 2 نظام CRINF مع إغلاق بمساعدة الفراغ (VAC)؛ وتلقت المجموعة الثالثة CRINF مع ضمادات مضادة للبكتيريا بالنانو سيلفر (NSAD) وVAC. تم إجراء جميع الإجراءات من قبل نفس الفريق الجراحي لتقليل تحيز المشغلين. تم تجاهل مقيمو النتائج لتخصيص العلاج عند تقييم نتائج شفاء الجروح والعدوى والألم. تمت متابعة جميع المرضى لمدة 9 أشهر بعد العملية لتقييم شفاء الكسور والتعافي الوظيفي.
خطة علاج لمرضى غوستيلو من النوع الأول والثاني
يخضع المرضى للتخدير (العام، العمودي الفقري، أو الموضعي) حسب شدة الإصابة والحالة الطبية. بعد إزالة القشرة الأولية، تم ري الجروح جيدا بمحلول ملحي معقم وبيروكسيد الهيدروجين؛ تم تقليم الأنسجة الخالية من الحيوية، وخياطة حواف الأنسجة الرخوة مؤقتا حسب الحاجة. تم تحقيق تثبيت الكسر عن طريق التصغير المغلق وتثبيت الظفر داخل النخاع وفقا لإجراءات العظام القياسية17. في المجموعة 3، تم قص فيلم NSAD معقم ليتناسب مع أبعاد الجرح وتم تطبيقه على سرير الجرح؛ تم وضع مصرفين من السيليكون تحت الضمادة. أغلق غلاف بولي يوريثان شبه نفاذ الجرح بالإضافة إلى 2-3 سم من الجلد السليم المحيط. تم تأكيد إحكام الهواء وحدوث التواء الدموي قبل الشفط؛ كانت المسارات الخشبية (إن وجدت) مغطاة بشاش معقم. تم تطبيق ضغط سلبي مستمر عند -60 إلى -80 كيلو باسكال وتعديله حسب حجم الجرح وعمقه، مع استبدال الضمادة كل 3-5 أيام أو قبل ذلك إذا حدث تسرب/تشبع. في المجموعتين 1 و2، تم تغطية الجروح بشاش بترولاتوم معقم وتغير كل 48-72 ساعة. شملت الرعاية بعد العملية المضادات الحيوية واسعة الطيف وقائية لمدة 3-5 أيام (السيفالوسبورينات أو الفلوروكينولونات)، والتغطية اللاهوائية بميترونيدازول عند الحاجة18 أياما، والعلاج المضاد للالتهابات والمسكنات، ومكافحة الوذمة، وتدابير تعزيز الدورة الدموية، والدعم الغذائي (بما في ذلك مكملات البروتين). المرضى الذين يعانون من تورط عصبي وعائي تلقوا أدوية مضادة للوذخ أو مضادات التشنج عند الاقتضاء. تم إجراء مراقبة مخبرية (العدد الكامل للدم، معدل ترسيب الدم الأحمر، بروتين C-تفاعلي) في زيارات مجدولة بعد العملية لمراقبة العدوى. بدأت عملية إعادة التأهيل بانقباضات إيزومترية وحركة مفصلة لطيفة من اليوم الثالث، ثم تطورت إلى نطاق حركة نشط بعد ~1 أسبوع حسب التحمل. تم إجراء متابعة الأشعة الإشعاعية تقريبا بعد شهر واحد، 3 أشهر، 6 أشهر، و9 أشهر؛ بدأ تحمل الوزن التدريجي بمجرد أن أصبح الجسر بين الكالوس والاستمرارية مع قشرة الظنبوب واضحا في الأشعة السينية وتم السماح بالألم السريري.
مؤشرات الملاحظة
شملت المقاييس الرئيسية للنتائج وقت شفاء الجرح، ووقت شفاء الكسور، ومعدل شفاء الجرح، ومعدل شفاء الكسور. شملت النتائج الثانوية حدوث مضاعفات ما بعد العملية (عدوى سطحية، عدوى عميقة، تأخر التماس، انسداد دهني، عدوى في مجرى الإبرة، وعدم التئام المصاب)، ومدة الإقامة في المستشفى، إجمالي التكاليف الطبية، وشدة الألم بعد العملية. تم تقييم شدة الألم باستخدام مقياس تقييم رقمي (NRS) من 0 (بدون ألم) إلى 10 (أسوأ ألم يمكن تخيله). تم تعريف شفاء الجرح بأنه الظهارة الكاملة بدون إفراز الجسم، بينما تم تأكيد شفاء الكسور بأشعة بصرية من خلال جسر الكالوس عبر ثلاثة قشرات على الأقل. أجريت تقييمات المتابعة بعد شهر واحد و3 أشهر و6 أشهر و9 أشهر بعد الجراحة، بما في ذلك التقييم السريري والتصوير الشعاعي.
التحليل الإحصائي
تم إجراء تحليلات إحصائية باستخدام النسخة 20.0 من SPSS. تم اختبار المتغيرات المستمرة للتحقق من الطبيعية والتعبير عنها كمتوسط ± انحراف معياري (SD). تم تحليل الفروقات بين المجموعات الثلاث باستخدام تحليل أنوفاي أحادي الاتجاه تلاه اختبار توكي بعد التحليل للمقارنات المتعددة. تم تحليل البيانات غير الموزعة بشكل طبيعي باستخدام اختبار كروسكال-واليس. تم التعبير عن المتغيرات التصنيفية كعداد ونسب مئوية وتم تحليلها باستخدام اختبار كاي-تربيع (χ²) أو اختبار فيشر الدقيق عند الاقتضاء. تم حساب فترات الثقة بنسبة 95٪ (CIs) للمعلمات الرئيسية. تم تحديد الدلالة الإحصائية عند p < 0.05. أجريت جميع التحليلات بواسطة خبير إحصاء حيوي مستقل أعمى عن تخصيص المجموعات.