硅胶隆鼻术后囊膜挛缩的亚临床感染和生物膜形成分析：患病率和微生物学研究

概要
背景
美容鼻整形术中与植入物相关的畸形是隆鼻外科医生的主要问题。囊括挛缩被认为是延迟轮廓畸形的病理原因，与乳房植入物相关的挛缩相当。本研究调查了硅胶增强隆鼻术中细菌生物膜的流行和其他与包膜挛缩相关的流行病学因素。

方法
在2014年12月至2016年12月期间，研究了因植入鼻整形术后轮廓畸形延迟或美观修正而接受矫正鼻整形术的33例患者。所有招募的患者均接受了作者的手术矫正。根据临床严重程度将患者分为四个等级。记录人口统计数据和相关的混杂因素。通过用细菌培养和扫描电子显微镜超声处理分析从每个患者取出的荚膜组织和硅氧烷的样品中生物膜的存在。

结果
分析来自研究组的三十三对胶囊组织和硅胶植入物的配对样品。 10名受试者（10％）中有1名挛缩，4名中有2名（50％）患有2级挛缩，14名中有10名（71.40％）患有3级挛缩，4名患者中有4名（80％）患有生物膜。 4级挛缩（P <0.05）。发现的生物是表皮葡萄球菌（47.10％），凝固酶阴性葡萄球菌（35.30％）和金黄色葡萄球菌（17.60％）。

结论
与乳房植入物相关的包膜挛缩一样，硅胶鼻增大畸形可能是由细菌生物膜引起的。作者证明了患有不同程度挛缩的患者中生物膜的流行。植入类型和手术技术似乎与生物膜存在仅具有模糊的相关性。

关键词：隆鼻，有机硅，生物膜

介绍
在东南亚，低位投射的尖端和扁平的鼻背是寻求鼻整形术的患者中最常见的不具吸引力的特征。有机硅植入物是最常用于鼻腔增强的异体材料。在混合鼻整形术的时代，其中植入物与软骨移植相结合，由于其生物相容性，无限量和低价格，整形外科医生广泛地推广有机硅植入物。尽管人们越来越意识到与硅胶植入物相关的风险，包括感染，错位，钙化和皮肤并发症[1]，但许多外科医生仍然使用硅胶植入物作为首选材料进行隆鼻隆鼻术。长期以来，泰国和许多东南亚国家都认为这是因为患者皮肤自然变厚，因此可以更好地耐受轻度变薄和轮廓变化。

大多数整形外科医生都熟悉与乳房植入物相关的包膜挛缩，这会导致乳房轮廓的延迟变化。在乳房手术中硅胶植入物周围的囊形成已被广泛研究，并且发现亚临床细菌定植（即生物膜形成）是引起包膜挛缩的重要因素[2]。执行整容手术的外科医生一直在探索新的手术技术，以提供安全有效的方法来改善种植体隆鼻术，包括植入物的创新成形，降低种植体硬度和更换种植体材料。这些方法尚未证实是非常有效的，并且仍然可以看到与植入物相关的畸形。这种畸形是许多国家由经过认证的整形外科医生进行翻修鼻整形术的最常见原因。

1999年，硅胶植入后复发性包膜挛缩患者首次发现表皮葡萄球菌生物膜，这种生物膜被认为是加速假体周围囊形成的一个因素[3]。生物膜是细胞外聚合物质基质内的微生物聚集体，其保护微生物免受治疗剂的影响。生物膜促使慢性炎症和进行性纤维化，导致挛缩。 2007年，Jung等人。 [4]报道，鼻硅胶植入物边缘的囊膜组织似乎具有与硅胶乳房植入物样本相似的组织病理学特征。基于这些观察结果，作者设计了一项前瞻性研究，以进一步研究硅胶隆鼻术后鼻部轮廓畸形延迟患者细菌生物膜的流行情况。

方法
2014年12月至2016年12月期间，使用有机硅植入物进行隆鼻隆鼻并需要进行翻修的33名患者被纳入研究（32名女性和1名男性，19-43岁）。所有招募的患者均接受了作者的手术矫正。与硅胶植入物相关的畸形包括偏差，背边缘分界，即将挤压和短鼻子畸形。所有轮廓变化必须在最后一次鼻整形术后至少6个月发生。排除手术后头6个月内发生的即时偏离或任何畸形的病例，以尽量减少由手术技术中的错误引起的畸形的可能性。从每位患者获得书面知情同意书，包括用于出版的照片发布表格。研究方案经Lerdsin医院的机构伦理委员会批准（IRB批准号：ST3036 / 17/57）。

如Kim等人所述，根据严重程度将硅酮增强后的鼻部轮廓畸形分为四个等级。 [5]：1级，自然外观（不满意的美学效果）; 2级，非自然的种植体侧缘; 3级，明确识别种植体偏差;和4级，短鼻子畸形（图1）。出现钙化胶囊或任何感染迹象（即鼻红斑，脓液排出，目前使用抗生素）或已接受填充注射的患者被排除在研究之外。有骨髓损伤史或曾接受硅胶以外假体的患者也被排除在外。


图1。
鼻囊挛缩的分级
根据分类等级出现鼻畸形。注意（A）1级（自然外观），（B）2级（非自然侧向种植体边缘），（C）3级（植入物偏差）和（D）4级（短鼻畸形）。

手术技术
将鼻毛夹住并用标准抗菌溶液（葡萄糖酸氯己定在水中）制备手术区域，包括在鼻孔内。在轻度挛缩的情况下，使用鼻内（闭合）方法。在切口从植入物的颅骨端加深到囊后，立即识别并移除荚膜组织。然后取回硅树脂植入物并送去处理。将囊的头部一半留在原位以防止软组织受损，并将新植入物插入现有口袋下方新创建的口袋中。对于保证开放入路的更严重变形的病例，制作倒V型经盂切口并进行覆盖植入物的囊组织。在进一步解剖和重建步骤之前，将取样的囊组织和植入物送去处理（图2）。通过将新植入物与软骨移植或自体肋骨软骨完全重建相结合来完成增强的修复。在严重的情况下，完全去除厚的和变形的囊，并且通过来自耳后的软组织或来自胸部的外斜肌筋膜的筋膜移植物来加强软组织覆盖。


图2。
术中发现
翻修鼻整形术中的术中发现。 （A）原位鉴定植入物。 （B）移除植入物后可清楚地识别荚膜组织。

样品采集
将每个胶囊及其附带的硅胶植入物小心地切成小块，并选择胶囊和植入物的两个代表性样品（每个0.5×0.5×0.5cm3;一个来自头部，另一个来自样品的尾部）通过扫描电子显微镜（SEM）和细菌培养进行分析。将胶囊的每个样品及其相关的硅氧烷植入物分别置于具有15mL磷酸盐缓冲盐水的无菌试管中并送去进行微生物学检查。另一对囊和硅胶植入物样品用3％戊二醛和0.05％钌红在磷酸盐中固定用于SEM。

微生物检查
将一部分胶囊和硅氧烷植入物在磷酸盐缓冲盐水中通过剧烈摇动洗涤3分钟。样品的超声处理在50至60Hz下进行20分钟。将制备的样品刮入血琼脂培养盘中并在室温下放置1天。将样品周围的溶液滴入熟肉培养基中并置于37℃的培养箱中7天。然后通过显微镜鉴定微生物。

扫描电子显微镜
每个囊和植入物的样品用缓冲液和钌洗涤三次，然后用增加浓度的醇脱水。通过溅射沉积机器将脱水样品涂覆金。使用XL30 SEM（Philips Healthcare，Amsterdam，the Netherlands）在10kV的加速电压下检查涂覆的样品的细菌组。通过细纤维或无定形累积的晶格中的球形细胞的证据鉴定生物膜（图3）。


图3。
扫描电子显微照片
胶囊组织和种植体表面的扫描电子显微镜检查结果的例子。 （A）从表现出包膜挛缩的患者中取出的切片的荚膜组织显示出生物膜或细纤维中的球形细胞的证据（×15,000）。 （B）从患有包膜挛缩的患者中取出切片的鼻硅胶，显示无定形积聚的球杆菌细胞（×6,500）。

分析
如果通过培养检测到超过105个菌落形成单位/毫升，并且如果SEM显示细菌定植具有生物膜结构，则将样品定义为生物膜阳性。如果样本在SEM上显示细菌定植的证据但在培养物上没有生长，则认为它是生物膜阴性的。如果细菌培养物阳性而没有在SEM上定植，则结果也被认为是阴性的。除非两种方法都证实，否则任何样本中的细菌证据都被认为是污染的结果。

统计分析
报告了每个挛缩等级患者的生物膜流行情况。使用卡方分析SPSS版本16（SPSS Inc.，Chicago，IL，USA）确定组之间的差异。 P值小于0.05被认为表明统计学显著性。

结果
在24个月期间从33名患者收集了33个胶囊和33个植入物样品。 32名患者为女性（97％），1名为男性（3％）。他们的平均年龄为30.33岁（范围，19-43岁）。从植入到症状性挛缩的平均时间为26.06个月（范围，10-48个月）（表1）。

表格1。
人口统计数据


生物膜的患病率随着挛缩的严重程度而增加，因为生物膜仅在10％的1级挛缩患者中发现，但患病率增加到50％，71.4％和80.0％的2级，3级和4级患者 挛缩（P <0.05）（图4）。


图4。
图表显示群体中生物膜的流行程度
培养生物膜中最常见的生物体是表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）（47.10％），其次是凝固酶阴性葡萄球菌（35.30％）和金黄色葡萄球菌（17.60％）。

根据各种临床条件比较生物膜的流行程度。 根据患者进行鼻整形术（医院与私人诊所），种植体形状（L型支柱与非支柱），种植体植入平面（皮下注射）相比，生物膜的患病率没有统计学意义。 （骨膜下），或硅胶的类型（预成型与雕刻块）（表2）。

表2。
根据各种临床情况，生物膜阳性参与者的数量

值以数字/总数（％）表示。

a）卡方检验用于比较每种临床病症亚组之间生物膜的流行程度。
具有4级挛缩的代表性患者的临床照片显示在图5中。


图5。
一例4级挛缩
对鼻部畸形（4级挛缩）患者的术前（A-C）和术后2个月图像（D-F）进行了验证。进行全囊切除术，软组织释放，使用新植入物进行背侧增大，以及使用自体移植物进行尖端软骨构建。

讨论
长期以来，亚临床细菌感染被证明与生物膜形成密切相关。由致病菌产生的无定形物质和细纤维网络刺激慢性炎症，导致内源性荚膜纤维化和挛缩[3]。本研究旨在调查生物膜的流行情况及其在不同级别鼻囊挛缩患者中的分布。与手术技术和假体的物理特性相比，许多鼻整形外科医生严重低估了生物膜的重要性。通过在翻修鼻整形术期间对囊组织进行粗略检查，不可能观察到生物膜的存在;因此，用其相关植入物机械移除胶囊可能是破坏生物膜并实现表面消毒的最有效措施。如果去除囊组织会削弱鼻子的软组织质量，则需要进一步的重建步骤。

使用硅树脂植入的鼻整形手术的性质使得硅植入物特别容易受到细菌污染和随后的生物膜形成，这是由于植入物放置位置和手术区域污染。先前已报道生物膜在其他程序后的第二个小时开始发展[6]。研究人员证明，在植入硅胶假体期间接种鼻腔正常居民的葡萄球菌会导致囊形成较厚，并且挛缩程度与细菌数量之间存在连续关系[7,8]。据报道，乳腺Baker囊挛缩3级和4级与生物膜之间存在显著相关性[9]。作者在鼻囊挛缩中表现出相似的相关性。细菌生物膜也可以在其他可植入装置中找到，例如关节假体，阴 茎假体，血管移植物，Foley导管和隐形眼镜[10-14]。调整鼻子形状需要在整个过程中进行植入物操作。因此，鼻腔植入物可能比其他假体具有更高的污染风险。

用于鉴定生物膜的生物学方法包括半定量染色，干生物量的测量，蛋白质或DNA定量，以及通过标准微生物培养技术评估残留的活生物体。每种生物检测方法都有优点和不足，但它们都只提供生物膜形成能力的间接测量，并且易于由操作者引起的变异性。相比之下，生物膜的直接成像提供了关于其结构特征，其与表面的相互作用及其空间分布的信息。由于其高分辨率，SEM已广泛用于生物膜破坏的定性观察，并且它通常与生物测定结合使用。

以前的研究人员已经在其他外植异种面部植入物中描述了细菌生物膜。有趣的是，有机硅植入物似乎比多孔聚乙烯植入物具有更少的严重生物膜，这被认为是其不同表面纹理的结果[15]。 SEM是识别生物膜形成区域的极好工具，作者通过细菌培养进一步研究了致病病原体。作者假设通过在其表面上雕刻或纹理印记来操纵植入物可能会诱导生物膜形成，但作者的结果中没有显示这种关联。

最近，已经观察到乳房植入物与间变性大细胞淋巴瘤（ALCL）的发展之间的关联。来自ALCL的样品显示出高平均数量的细菌，非肿瘤胶囊也是如此;然而，在两组之间发现了不同种类的细菌[16]。作者在大多数样本中存在葡萄球菌的发现与先前在乳房包膜挛缩情况下非肿瘤胶囊的发现相一致。

作者的研究结果证实，生物膜是造成硅胶隆鼻术后晚期轮廓畸形以及乳房植入相关挛缩的原因。应尽一切努力减少细菌污染和术中出血。强烈建议进行术前和术后抗生素治疗，因为鼻腔容易被菌群污染。

硅胶增强鼻整形术后的挛缩程度根据手术后长时间间隔的鼻子外观进行分类。作者证明了生物膜的流行程度随着畸形的严重程度而增加。然而，由于样本量较小，需要进一步进行大型多中心分析，以澄清与鼻整形术中生物膜的风险和安全性有关的问题以及可采取的预防措施。

总之，如在乳房植入物相关的包膜挛缩中，硅胶鼻增大畸形可能是由细菌生物膜引起的。作者证明了患有不同程度挛缩的患者中生物膜的流行。需要进一步研究更大的样本量，以更客观地分析生物膜形成的致病风险因素，并获得统计学意义。从初步分析中可以得出关于生物膜诱导风险的植入物类型或操作技术的结论。

参考：
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