腐蚀性化学烧伤模型中致伤面积扩展的计算

　　【摘要】 目的： 探索腐蚀性化学烧伤模型制作中面积扩展的规律。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：面积公式能够计算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，购自军事医学科学院，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理论计算与实际结果一致，长方形滤纸所造成的腐蚀性烧伤面积高于同面积正方形滤纸。而且，滤纸的长与宽相差越大，与正方形滤纸致伤的面积相差就越大，理论计算值与实验结果非常一致。

　　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规律。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。

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文章名称： 腐蚀性化学烧伤模型中致伤面积扩展的计算

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