腐蚀性化学烧伤模型中致伤面积扩展的计算

            作者：阮仕荣 胡秀莲 吕振海 王铁山 李慧芳 胡安军

【摘要】  　　目的： 探索腐蚀性化学烧伤模型制作中面积扩展的。方法：36只健康Wistar大鼠，随即分为6组，分别以浸透55%氢氟酸的正方形或长方形滤纸接触皮肤5秒钟致伤1%、2%、3%体表面积，观测烧伤面积扩展及死亡情况。结果 ：各组伤后面积均扩大1～2倍，并由正方形或长方形转变为圆形与椭圆形，长方形滤纸创面扩展高于等面积正方形滤纸。结论：面积公式能够出腐蚀性化学烧伤伤后面积扩展规律。

【关键词】  化学烧伤； 腐蚀性； 数学计算

　　部分化学品如氢氟酸等，在烧伤时，因其高度腐蚀性，往往在化学物质开始作用后的一段时间内，创面面积逐渐扩大，最大可超过原始面积的1～2倍，为了探索其扩展规律，我们利用面积公式对氢氟酸烧伤模型进行计算，现报道如下。
   
　　1   材料及方法
   
　　健康Wistar大鼠36只,体重200～250g，购自军事医学院，实验在本院二级动物实验室进行。55%氢氟酸液，张家口化工原料厂出品。致伤前一天，大鼠剪去背肋部皮肤毛发,8%硫化钠液脱毛，清水冲洗吹干。致伤当日，动物随即分为6组，每组6只，根据体重计算出总体表面积（300cm2±30 cm2）及致伤总体表面积（TBSA）1%、2%、3%,分别采用A、B两种方式逐步增加原始创面面积，依照面积，取普通滤纸裁剪备用。其中A方式在面积增加时始终保持滤纸为正方形，B方式则固定滤纸一边的的长度，逐步增加另一边长度，滤纸多为长方形（表1，图1）。动物以1%戊巴比妥（40mg/kg）麻醉后，将滤纸于55%氢氟酸液中浸湿后，将滤纸贴附于动物背肋部，并以加样器向滤纸添加50%氢氟酸液，以保持滤纸充分湿润而液体又不至于流出为限。作用3min后以10%葡萄糖酸钙中和表面多余氢氟酸液，观察记录创面面积扩展及动物死亡情况。

　　2  结果与讨论
   
　　烧伤后动物创面面积迅速扩大，伤后4h时扩展最快，以后逐渐减缓，24h面积基本固定,扩展距离在0.8～1.4cm之间。创面由原始正方形或长方形转变为圆形或椭圆形。在滤纸面积相同的情况下，B方式扩展后的创面均面积超过A方式（表1、图1）。这一实验观察到的现象，可以从面积计算公式上得到解释。

　　图1  扩展方式示意图（略）

　　表1  氢氟酸烧伤后创面扩展及死亡率（略）

　　原始面积，即滤纸面积的计算：
   
　　Sp正方形=2R*2R, Sp长方形=2A2B (1)
   
　　扩展后创面实际面积的计算规律则为“
   
　　Sb正方形=π(R+a)2,  Sb长方形=π(A+a)(B+a) (2)
   
　　其中，R与B为变量x，π、A与a为常量。
   
　　则Sb正方形=π(x+a)2,  Sb长方形=π(A+a)(x+a)
   
　　正方形面积扩展为二次函数，长方形扩展方式为一次函数，更符合线性规律,与本研究结果一致。

   
　　在两种扩展方式滤纸面积相同的情况下。根据(1)则：
   
　　Sp正方形=Sp长方形；4R2=2A2B；R=(A*B)1/2(3)
   
　　长方形滤纸扩展后面积与正方形扩展后面积之差则为：
   
　　Sb长方形—Sb正方形=π(A+a)(B+a)—π(R+a)2
   
　　代入(3)式：
   
　　Sb长方形—Sb正方形=π(A+a)(B+a)—π［(A*B) 1/2+a］ 2　　=π［(A B +aA +aB+a2—AB—2a(AB) 1/2—a2］　　=π(aA—2a(AB) 1/2 +aB) 2　　=πa(A1/2—B 1/2 ) 2
   
　　显然，长方形滤纸A    
　　从表中的资料显示，无论采用何种形状滤纸，在创面由3% 上升至6%T BSA，死亡率由10%迅速上升至100%，显示氢氟酸极强的毒性，由于动物死亡率与扩展后创面面积相关，长方形方式与正方形方式比较，创面面积扩展更具线性。当然，最好是通过预实验测得扩展距离（a），再确定创面面积递增幅度后，利用公式（1）反推出滤纸长度与宽度（A,B），以便更精确的建立模型。应当注意的是，随着滤纸增大，垂直扩展距离(a)会有轻微增加，其间规律需要更多的实验数据才能确定。不同类型腐蚀性化合物结果也将存在显著差异。