Bu klinik protokol, Hengshui Halk Hastanesi Etik Komitesi tarafından onaylandı (Onay No. 2019-2-013). Tüm katılımcılar veya yasal vasileri, dahil edilmeden önce yazılı ve bilgilendirilmiş onay vermiştir. Çalışma, Helsinki Bildirgesi ve insan araştırma etiğine yönelik kurumsal yönergelere uydu.
Gümüş-karbon (Ag-C) nanokompozit hazırlanır
Ag-C nanokompozitini sentezlemek için, 3,0 g potasyum sodyum tartrat hassas şekilde tartıldı ve tüplü bir fırının içinde 50 mL'lik kuvars potaya yerleştirildi. Numune 15 °C/dakika hızla 400 °C'ye kadar ısıtıldı ve 6 saat boyunca tutuldu, ardından oda sıcaklığına (~25 °C) soğutuldu. Ürün, 250 mL'lik bir cam beğene aktarıldı ve manyetik karıştırıcı kullanılarak 400 de/pm'de 10 dakika boyunca 80 mL deionize suya (direnç ≥18 MΩ·cm) dağıtıldı. Süspansiyon, 10.000 x g hassasiyetinde 4 °C'de 10 dakika boyunca santrifüjlendi ve karbon kuantum noktaları (CQD) içeren kahverengi süpernatant toplandı. Süpernatant, 80 °C'de karıştırma altında 20 mL'ye yoğunlaştırıldı, ardından 60 mL aseton eklendi ve 1 dakika boyunca vorteks karıştırıldı. 9.500 x g sıcaklıkta 4 °C'de 20 dakika boyunca santrifüj yapıldıktan sonra, açık sarı üst yüzey ÇQD stok çözeltisi olarak toplandı. Tollens reaktifini hazırlamak için, 1 mL 0,5 MAgNO 3 , 1,04 mL amonyak suyu ve 0,65 mL 3 M NaOH ile karıştırıldı, ardından sürekli karıştırma altında 17,3 mL deyonize su eklendi. Alüminyum folyoya sarılmış üç boyunlu bir şişede 25 mL CQD çözeltisi ve 75 mL deionize su birleştirilip 500 deionizasyon hızında 5 dakika karıştırıldı. pH yaklaşık 7.0'a konsantre amonyak suyla ayarlandı, ardından 1 mL Tollens reaktifi eklendi. Karışım, karanlık koşullarda 20 dakika boyunca 120 °C'ye kadar ısıtıldı. Oda sıcaklığına soğuduktan sonra, sarı Ag-C çözeltisi elde edilip 4 °C'de saklanır ve kullanıma kadar saklanır.
DIKKAT: NaOH ve amonyak suyu aşındırıcı ve tahriş edici buharlar salgılar. Tüm reaksiyonları kimyasal bir buhar davlumonunda eldiven, gözlük ve laboratuvar önlüğü takarak kontrol edin. Isıtılan kapları sıkıca kapatmayın, basınç birikmesini önlemek için.
Nanogümüş antibakteriyel pansumların (NSAD) hazırlanması
Çözücü karışımını hazırlamak için, 15 mL deiyonize su ile 200 μL buzul asetik asit 100 mL'lik cam bir beakerde karıştırıldı. Buna 0,1 mL hazırlanmış Ag-C çözeltisi (22 mg/L), 0,2 mL gliserol ve 60 mg poloksamer eklenip manyetik karıştırma ile 50 °C'de tamamen çözüldü. Daha sonra, topaklanmayı önlemek için 0,6 g kitosan tozu kademeli olarak eklendi ve homojen hale gelene kadar 30 dakika boyunca sürekli karıştırıldı. Sonra, hafif köpüklenme için 2 mL 1 M NaHCO3 damla karıştırılırken eklendi, ardından 10 dakika daha karıştırıldı. Toplam hacim, deiyonize su ile 20 mL'ye ayarlandı ve çözelti 5 dakika boyunca ultrasonik olarak gazlandırıldı. Homojen çözelti dikdörtgen bir kalıba (14 cm x 8 cm x 0,5 cm) dökülür, plastik sargıyla kapatılır ve oda sıcaklığında (20-25 °C) 48-72 saat jel haline getirilirdi. Jelleşmeden sonra film çıkarıldı ve 40 °C'de 12-18 saat boyunca zorla hava fırınında kurutuldu ve yaklaşık 1 mm kalınlığında NSAD filmleri elde edildi. Jelleşme sırasında ortam sıcaklığı ve nemini kaydedin; çünkü bunlar film uniformasını ve çekme dayanıklılığını etkiler. Görünür çatlaklar veya baloncuklar içeren filmleri atın.
Ag-C nanokompozit karakterizasyonu
Bir damla seyreltilmiş Ag-C çözeltisi karbon kaplı bakır geçirim elektron mikroskopisi (TEM) ızgarasına konmuş ve 10 dakika boyunca kızılötesi ışık altında kurutulmuştur. Örnekler 100 kV çözünürlükte bir TEM altında görüntülendi. Parçacık boyutu, ImageJ yazılımı kullanılarak en az 200 rastgele seçilmiş parçacık ölçülerek analiz edildi ve veriler ortalama SD ± olarak ifade edildi.
Antibakteriyel aktivitenin değerlendirilmesi
Staphylococcus aureus (ATCC 29213) ve Escherichia coli (ATCC 25922), tripton soya suyu (TSB) içinde gece boyunca 37 °C'de kültürlendi. Bakteriyel süspansiyon, optik yoğunluk OD600 = 0.1 (~1 x 107 CFU/mL) olarak ayarlandı. Örnekler üç gruba ayrıldı: deionize su ile arıtılmış kontroller, amoksisilin ile işlenmiş pozitif kontroller (10 μg/mL) ve Ag-C nanokompozitle işlenmiş test grupları (10 μg/mL eşdeğer Ag içeriği). Kültürler 37 °C'de kuluçka içinde 7 gün boyunca 150 rpm'de sallanmıştır. Her gün 100 μL numune toplandı, seri olarak seyreltildi, TSB agar üzerinde kaplama yapıldı ve 24 saat kuluçka altına alındı. Koloni oluşturan birimler (CFU'lar) sayıldı ve inhibisyon oranları (%) [(N0− Nt)/N0] x 100 olarak hesaplandı. Her deney üçlü olarak gerçekleştirildi ve sonuçlar ortalama SD ± olarak bildirildi.
DIKKAT: Tüm bakteri kültürlerini biyolojik güvenlik seviye II dolapta kullanın. Tüm atıkları 121 °C'de 20 dakika boyunca otoklavla geçirin, ardından bertaraf edin.
NSAD'nin şişme davranışı
Kare NSAD örnekleri (1 cm x 1 cm) kuru ağırlık (W0) elde etmek için tartıldı. Her örnek 37 °C'de 10 mL fizyolojik tuzlu suyla daldırıldı. 1 saat, 6 saat, 12 saat ve 24 saat içinde örnekler çıkarıldı, filtre kağıdıyla lekelenmiş ve tartıldı (Kızıl). Şişlik oranı (%) [(Kızıl − Beyaz0)/Beyaz0] x 100 olarak hesaplandı. Tüm ölçümler üçlü olarak yapıldı ve sonuçlar ortalama SD ± olarak bildirildi.
VAC'ın NSAD ile birleştirilmesi ve uygulanması
Hazırlanan NSAD filmi, steril makasla yara boyutuna uygun şekilde kesildi ve doğrudan yara yatağına uygulandı. NSAD'nin altına iki steril silikon drenaj tüpü (1 mm duvar kalınlığı, 0,4-0,5 mm mikrogözenekler) yerleştirildi. Tüm yara ve çevresindeki 2-3 cm sağlam deri, hava geçirmez bir örtü sağlamak için şeffaf poliüretan film ile kapatıldı. Drenaj tüpleri, 72 saat boyunca -60 kPa ile -80 kPa arasında tutulan sürekli negatif basınç kaynağına bağlandı. Mühür günlük olarak inceleniyor ve toplanan söküntü renk ve hacim açısından kaydediliyordu. Pansumanlar her 3-5 günde bir veya eğer sızıntı olursa daha erken değiştiriliyordu. Granülasyon dokusu yarayı tamamen kapladıktan sonra VAC tedavisi durduruldu. Yarayı kapatmadan önce tam hemostazı onaylayın. Aktif kanama gerçekleşirse, negatif basıncı geçici olarak -40 kPa'ya düşürün. Hasta rahatsızlığı, aşırı ağrı veya cihaz arızası için izleyin.
Atık yönetimi
Tüm gümüş içeren ve alkali kalıntılar, tehlikeli atık bertaraf için etiketlenmiş atık konteynerlerinde toplandı. Alkalin çözeltiler boşalmadan önce pH 7'ye nötralize edildi. Biyolojik atıklar otoklavlama yoluyla sterilize edilip hastane biyogüvenlik düzenlemelerine uygun olarak bertaraf edilmiştir.
Hastalar ve çalışma tasarımı
Kasım 2019 ile Kasım 2022 arasında Hengshui Halk Hastanesi Travma Ortopedi Bölümü'nde toplam 300 hasta, Gustilo tip I veya II açık tibial kırıkları (OTF) tanısı konan hasta alındı. Hastalar önceden tanımlanmış dahil etme ve dışlama kriterlerine göre tarandı. Dahil etme kriterleri şunlardı: (1) 18 ile 70 yaş arasındaki yaş; (2) klinik ve radyolojik değerlendirmeye dayanarak Gustilo tip I veya II kırığı doğrulandı; (3) büyük damar veya sinir yaralanmasının olmaması; ve (4) bilgilendirilmiş onay verme ve ameliyat sonrası takibe uyma yeteneği. Dışlama kriterleri şunları içeriyordu: (1) Gustilo tip III kırıkları; (2) kontrolsüz diyabet, periferik damar hastalığı, kronik enfeksiyon veya bağışıklık yetmezliği gibi ciddi eş hastalıklar; (3) patolojik çatlaklar; ve (4) gebelik veya pıhtılaşma bozuklukları. Rastgeleleştirme, blok rastgeleleştirme ile bilgisayar tarafından oluşturulmuş bir dizi kullanılarak gerçekleştirilmiştir (blok boyutu = 6). Tahsis gizleme, bağımsız bir istatistikçi tarafından hazırlanan mühürlü, opak zarflar kullanılarak sağlandı. Hastalar üç gruba eşit şekilde bölündü (n = 100 her biri): Grup 1 kapalı redüksiyon ve intrameduller tırnak fiksasyonu (CRINF) ile geleneksel yara bakımı aldı; Grup 2, vakum destekli kapatma (VAC) ile birleşen CRINF aldı; ve Grup 3 CRINF, nanogümüş antibakteriyel pansiyon (NSAD) ve VAC ile birlikte alındı. Tüm işlemler aynı cerrahi ekip tarafından uygulanarak operatör önyargısını en aza indirdi. Sonuç değerlendiricileri, yara iyileşmesi, enfeksiyon ve ağrı puanlarını değerlendirirken tedavi tahsisini kör etti. Tüm hastalar ameliyat sonrası 9 ay boyunca kırık iyileşmesi ve fonksiyonel iyileşme değerlendirmesi için takip edildi.
Gustilo tip I ve II OTF'ler için tedavi planı
Hastalar, yaralanma şiddeti ve tıbbi duruma göre anestezi (genel, omurilik veya lokal) geçirildi. Ön debridmandan sonra, yaralar steril tuzlu su ve hidrojen peroksit ile iyice sulandı; devitalize dokular kesildi ve yumuşak doku kenarları gerektiğinde geçici olarak dikildi. Kırık stabilizasyonu, standart ortopedik prosedürler ile kapalı redüksiyon ve intramedullar tırnak fiksasyonu ilesağlanmıştır 17. Grup 3 için, yara boyutlarına uygun steril bir NSAD filmi kesildi ve yara yatağına uygulandı; İki silikon drenaj pansumanın altına yerleştirilmişti. Yarı geçirgen poliüretan film yarayı ve çevresindeki 2-3 cm sağlam deriyi kapattı. Emiyor öncesinde hava geçirmezlik ve hemostaz doğrulandı; iğne yolları (varsa) steril gazlı bezle kaplanmıştı. Sürekli negatif basınç -60 ila -80 kPa arasında uygulandı ve yara boyutu ile derinliğe göre ayarlandı; sızıntı/doygunluk varsa sarğı her 3-5 günde bir veya daha erken değiştirildi. 1. ve 2. gruplar için yaralar steril gazlı bezle kaplanır ve her 48-72 saatte bir değiştirilirdi. Ameliyat sonrası bakım, 3-5 gün boyunca profilaktik geniş spektrumlu antibiyotikler (sefalosporinler veya florokinolonlar), gerektiğinde metronidazol ile anaerobik kapsam(18), anti-inflamatuar ve ağrı aljezik tedavi, ödem kontrolü, dolaşım teşvik önlemleri ve beslenme desteği (protein takviyesi dahil) içeriyordu. Nörovasküler tutulumu olan hastalara, uygun olduğunda nörotrofik ve antiödem/antispazmodik ajanlar verildi. Laboratuvar izleme (tam kan sayımı, eritrosit sedimentasyon oranı, C-reaktif protein) planlı ameliyat sonrası ziyaretlerde enfeksiyonu izlemek için gerçekleştirildi. Rehabilitasyon, 3. günden itibaren izometrik kasılmalar ve hafif eklem hareketleriyle başladı, tolere edildikçe ~1 hafta sonra aktif hareket aralığına ilerledi. Radyografik takip yaklaşık 1, 3 ay, 6 ay ve 9 ayda gerçekleştirildi; kademeli ağırlık taşıma, kallus köprüsü ve tibial korteks ile süreklilik röntgende ve klinik ağrıya izin verildiğinde başladı.
Gözlem endeksleri
Ana sonuç ölçütleri arasında yara iyileşme süresi, kırık iyileşme süresi, yara iyileşme hızı ve kırığın iyileşme hızı yer alıyordu. İkincil sonuçlar arasında ameliyat sonrası komplikasyonların görülme sıklığı (yüzey enfeksiyonu, derin enfeksiyon, gecikmeli birleşme, yağ embolisi, iğne yolu enfeksiyonu ve enfekte birleşmeme), hastanede kalma süresi, toplam tıbbi masraflar ve ameliyat sonrası ağrı şiddeti yer aldı. Ağrı şiddeti, 0'dan (ağrısız) 10'a (hayal edilebilecek en kötü ağrı) kadar olan Sayısal Derecelendirme Ölçeği (NRS) kullanılarak değerlendirildi. Yara iyileşmesi, eksüdat olmadan tam epitelizasyon olarak tanımlanırken, kırık iyileşmesi en az üç korteks arasında kallusun köprülenmesiyle radyografik olarak doğrulandı. Ameliyattan sonra 1, 3, 3, 6 ve 9 ay sonra, klinik değerlendirme ve radyografi dahil olmak üzere takip değerlendirmeleri yapıldı.
İstatistiksel analiz
İstatistiksel analizler SPSS sürüm 20.0 kullanılarak gerçekleştirildi. Sürekli değişkenler normallik açısından test edildi ve ortalama ± standart sapma (SD) olarak ifade edildi. Üç grup arasındaki farklar tek yönlü ANOVA kullanılarak analiz edildi ve ardından Tukey'nin çoklu karşılaştırmalar için post-hoc testi yapıldı. Normal dağılım olmayan veriler Kruskal-Wallis testi kullanılarak analiz edildi. Kategorik değişkenler sayım ve yüzdeler olarak ifade edildi ve uygun olduğunda ki-kare (χ²) testi veya Fisher'ın tam testi kullanılarak analiz edildi. %95 güven aralıkları (CI) ana parametreler için hesaplandı. İstatistiksel anlamlılık p < 0.05 olarak belirlendi. Tüm analizler, grup dağılımı kör edilmiş bağımsız bir biyoistatiskçi tarafından yapıldı.