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负压创面治疗技术的研究应用进展  

2014-10-13 19:27:58|  分类: 骨科文献 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2014-07-31 10:17来源:中华损伤与修复杂志作者:陈波 贲道锋 夏照帆
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【摘要】 负压创面治疗技术 (NPWT) 是最近十几年来创立并开展的创面治疗新方法,近年已被广泛用于各种急慢性创面的治疗而且取得了确切的疗效。本文概括比较了负压创面治疗技术的两个关键技术:封闭负压引流技术和封闭负压辅助闭合技术,阐明了二者是原理相同,但选材、方法和适应证不同的两种技术。

另外,本文也归纳了负压创面治疗技术促进伤口愈合的作用机制,主要是通过促进创面血液循环、减轻水肿、抑制细菌繁殖、机械应力促使肉芽组织生长、抑制细胞凋亡从而促进创面愈合。同时,本文还总结了近年来临床上将 NPWT 技术运用于各种急慢性创面治疗的进展。最后,作者也对负压治疗技术的发展前景提出了自己的看法与见解。

【关键词】 负压创面治疗技术;伤口愈合;皮肤急性损伤;皮肤慢性损伤

近年来,随着社会经济的快速发展、社会老龄化进程加速,各种难愈性的皮肤急、慢性创面如糖尿病足溃疡、深度压疮、创伤后创面等也愈发增多,给临床复杂刨面的修复带来新的挑战。发展出一种成功的难愈性创面治疗技术不仅能满足临床需求、提高患者生活质量,而且将具有广阔的市场前景。

负压创面治疗技术 (negative pressure wound therapy,NPWT) 作为创面治疗的新方法,通过将吸引装置与特殊的伤口敷料连接,使伤口保持在负压状态,从而达到创面治疗目的。从创立至今,该方法已经不断被发展完善并广泛用于各种急慢性创面的治疗而且取得了较好的疗效。本文将就目前国内外 NPWT 的研究进展及临床应用作一综述。

一、NPWT 的技术背景

负压技术的应用由来已久,早在 20 世纪 70 年代,前苏联就有应用负压治疗创面的文献报道。1985 年,美国医师 Chariker 和 Jeter 用纱布包裹引流管置入伤口内,盖上透明密封贴膜并将引流管连接到负压泵治疗肠瘘患者,取得了一定疗效。1993 年,德国外科医师 Fleischmann 等首次将负压应用于治疗软组织创面感染,获得了积极效果。

1994 年,裘华德引进负压治疗技术应用于普通外科手术以及感染性创面治疗,并将之命名负压封闭引流法 (vacuum sealing drainage,VSD)。1997 年,美国外科医师 Argenta 和 Morvkwas 又利用封闭环境负压吸引原理,发明了负压辅助愈合(vacuum assisted closure,VAC) 装置,这为临床治疗难愈伤口打开了新思路,成为 NPWT 的治疗新理念。

二、NPWT 的两个关键技术

NPWT 包括 VSD 和 VAC 两项关键技术,许多文献常常将两者混为一谈,事实上正如学者裘华德在其主编的《负压封闭引流技术》一书中所言:VSD 和 VAC 虽都运用了负压封闭吸引原理,但二者的方法和适应证却不同。

VSD 是指用内含有引流管的医用泡沫敷料覆盖或填充皮肤、软组织缺损的创面,再用生物半透膜对之进行封闭,使其成为一个密闭空间,最后把引流管接通负压源,通过可控制的负压引流创口过多渗血、渗液,从而促进创面愈合。

VSD 敷料为聚乙烯醇泡沫型合成,张力强,富有弹性,孔隙直径 0.2 -1 mm,透水性好、可塑性强并具有很好的生物相容性;敷料侧孔包埋的引流管为 14 - 18 号的硅胶硬管,包埋段的引流管口处布满密集的侧孔以保证了高负压下仍通畅引流;

贴膜为具有类似皮肤水分子透过性的低致敏型半透膜,无色透明,具有屏障隔离作用和良好的生物相容性;负压源可为便携式负压引流瓶或固定电动吸引器,将负压维持在 450 - 600 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。

VSD 可用于创面和体腔,根据临床需要不断改良后又拓展应用于乳腺切除术刨面处理、经腹会阴联合直肠肛管切除会阴部创面的处理、甲状腺切除手术引流、腹沟疝修补手术引流和烧伤、植皮创面的处理

VAC 是选用内孔隙相对较大的医用泡沫覆盖伤口,封闭包括整个伤口在内的类似吸盘装置,通过粘贴材料上附带的管道做负压吸引治疗,负压直接作用于创面,这样可以使创口局部血流量增大、激活伤口内细胞活性,国外学者通常称之为 VAC 装置或 VAC 系统。

相对于 VSD 采取的负压范围,VAC 采用低负压治疗,负压范围一般为 50 - 200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。根据适应证不同,对压力进行微调,一般较低负压力 50 - 70 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa) 适用于浅表性溃疡,较高负压 150mmHg(1 mmHg=0. 133 kPa) 适用于有大量渗出的全层伤口,尤其是有潜行的伤口。

VAC 主要用于体表伤口,国内外很多文献报道 VAC 在治疗深度压疮、下肢静脉溃疡、四肢软组织挫裂伤、整形植皮区、糖尿病足溃疡及痈等方面都有积极疗效。

总之,VAC 和 VSD 是原理相同,但选材、方法和适应证不同的两种技术。二者都是采用封闭负压吸引原理。VAC 是一种治疗手段,采用间断循环式或持续式负压吸引,使负压直接作用于创面,不仅可及时吸出伤口渗液,防止液体积聚而成为细菌培养基,形成了洁净的伤口床,而且持续式负压吸引促进伤口处细胞的张力及机械性牵引作用,有利于创面愈合;

VSD 是一种引流技术,其高效引流体现在全方位、高负压下被引流区”零积聚”,因而能有效地预防伤口积液,加快感染腔隙闭合和感染伤口愈合,可能更多为二期手术或植皮做伤口床准备。VAC 和 VSD 的治疗压力不同:VAC 采用低负压,而 VSD 采用负压较强。

二者的适应证不同:VSD 可用于创面和体腔引流,如肝部分切除术后引流、消化道瘘、胰腺炎的腹腔引流及胸外科、骨科手术后的大腔隙引流;还常见用于体表伤口引流,如感染伤口等;VAC 则主要用于治疗体表创面,特别是慢性创面,如四肢软组织挫裂伤、下肢静脉溃疡、糖尿病性足溃疡、整形植皮创面、中小面积深度烧伤创面等。

三、NPWT 促进创伤愈合的原理

1.加强创面血液循环,促进肉芽组织生长:创面局部血运障碍或缺血是阻碍创面愈合的重要原因。通畅的血液循环能保证将创面修复所必需的氧和营养物质运输到创面。Morykwas 等研究负压对猪新鲜皮缺损创面血流量的影响,应用激光多普勒血流仪发现 125 mmHg(1 mmHg=0. 133 kPa) 负压下创面血流量很快增加,其峰值可达基线血流量的 4 倍。

间歇性给予负压时血流量则呈方波样曲线,即负压时局部血流量增加,去除负压后血流量很快恢复至基线水平。Lindstedt 等在对猪创面的研究中发现负压吸引使距伤口数厘米的毛细血管血流量增加,进而促使局部氧分压增加,从而促进了创面愈合。

Danciu 等也在临床试验中发现:当给伤口提供负压时,血液流量增加,然后在高峰维持 5 -7 min。国内学者李学拥等报道给予 NPWT 治疗后 4d 和 8d,与对照组只进行简单纱布包扎相比较,NPWT 创面肉芽组织含量分别增加了 52% 和 29%,而厚度也增厚 76% 和 52%。

2.减轻创面组织水肿:水肿也是阻碍伤口愈合的原因之一,组织肿胀后加大了组织细胞间的距离,并压迫创伤局部的微血管,阻碍了细胞间的物质交换,导致创面缺血低氧,因而抑制创面的愈合。而负压吸引能清除伤口渗出液和坏死组织,减轻了组织间压力,缩小组织细胞间隙,增加局部血流量,从而缓解组织水肿。

吕小星等研究兔耳背全层皮肤缺损的急性创面模型,在 NPWT 治疗 2、4、6、8d 后,观察到治疗组创面周边组织含水量明显低于对照组,4、6、8d 血管通透性均低于对照组。

3.封闭负压环境防止细菌侵入,抑制细菌生长:细菌引起的伤口感染常常会延迟创面愈合,而 NPWT 治疗能及时清除渗液和坏死组织,营造密闭的负压环境,使创面与外部隔绝,破坏了细菌生长繁殖的环境,阻止了外来细菌侵入,降低交叉感染发生率;低氧和相对缺氧状态既可抑制创面细菌生长又可促进成纤维细胞的增殖,加快创面愈合。

Weed 等在动物实验中发现:NPWT 治疗后创面细菌的数量明显减少。Plikaitis 和 Molnar 报道,在对猪皮肤感染性创面研究后发现,NPWT 治疗后可以使感染伤口细菌数量 5d 内下降并保持在 105/g 以下,而对照组细菌数在 5d 内达到高峰,在 11 d 时才达到较低数量水平。

4.负压引起的机械应力促进细胞增殖、组织修复:负压在创面上产生一种机械应力,这种力作用于细胞膜上将物理的牵张力转化成生物化学变化,从而促进细胞增殖、血管生成,修复受损组织进而加速创面愈合。

Saxena 等报道认为:机械应力牵拉细胞膜和细胞骨架,将信号传人胞内,引起胞内信号分子如细胞内钙离子、蛋白激酶 C 等的释放,细胞核指导细胞合成分泌创面愈合所需的各种细胞因子,最终促进细胞增殖及基质合成。

5.其它分子机制:(1) 减轻创伤后免疫抑制:可溶性炎症介质如炎症前期细胞因子的释放参与了免疫抑制,Gouttefangeas 等发现 NPWT 治疗术的聚乙烯泡沫可能刺激 T 细胞介导免疫反应,提示 T 淋巴细胞可能在创面净化中起作用。

(2)促进修复细胞增殖、微血管形成:汤苏阳等 26 研究表明负压治疗后创面毛细血管分泌大量的血管内皮生长因子 (vascular endothelial growth factor,VEGF),从而促进创面毛细血管修复;Jacobs 等的动物实验也表明 NPWT 能促进 CD31 的表达,VEGF 及成纤维细胞生长因子 2(fibroblast growth factor 2,FGF-2) 的表达在治疗 5d 后比对照组分别上升了近 40% 和 140%。

(3)抑制细胞凋亡:Miller 等的研究认为 NPWT 治疗后,原癌基因 (c-los) 的表达减少,从而部分或完全阻断了基质金属蛋白酶 (matrix metalloproteinases,MMPs) 的表达,进一步阻止细胞凋亡,保护胶原成分不被降解,因此加速了慢性创面愈合进程;

汤苏阳等研究结果显示:NPWT 可以通过增强 P 物质,降钙素基因相关肽 (calcitonin gene related peptide,CGRP) 表达影响内源性表皮生长因子 (epidermal growth factor,EGF) 表达,通过抑制凋亡相关基因 Bcl-2 蛋白的表达,从而抑制创面细胞凋亡,促进创面愈合。

四、NPWT 的临床应用

1.急性创面治疗:可用 NPWT 治疗的急性创面包括外科手术后切口、创伤所致的急性皮肤缺损、整形矫形植皮供皮区创面、急性烧伤创面等。

据报道,全球每年约实施 1. 87 亿至 2.81 亿例手术,因为各种因素,很多手术切口愈合困难。负压治疗技术对治疗这些难愈性手术切口具有积极作用。Cardozo 报告:在重症加强护理病房中对腹部手术后急性感染伤口的患者先行复苏治疗后用 VAC 治疗伤口,取得了良好效果。

Stannard 等对 249 例急性下肢骨折病例分成两组分别进行常规术后护理及 NPWT 治疗,结果显示,对照组复发感染率远远高于 NPWT 治疗组,因此认为 NPWT 能有效预防急性创伤复发感染及伤口开裂。近年来,应用 NPWT 技术治疗急性烧伤创面也逐渐见诸文献报道。

Kamolz 等于 2004 年首次介绍了利用 NPWT 治疗 7 例小面积深度烧伤患者的经验,发现 NPWT 治疗可减轻组织水肿,预防烧伤创面的进行性加深。随后 Molnar 等报道了 1 例利用 NPWT 治疗单侧上肢小面积深度电弧烧伤,伤后 10 d 创面基本实现愈合。最近国内外多篇文献也先后报道采用负压技术治疗烧伤后创面,能有效抑制细菌生长,防止复发感染及创面加深。

然而,我们也发现,迄今为止对 NPWT 治疗急性烧伤的研究还不够深入全面,因此有待更多深入的临床研究,积累足够的实践经验后制定一则“NPWT 技术用于急性烧伤创面治疗的临床实践指南”,以帮助指导医师根据不同的病患实施治疗。

2.慢性创面治疗:目前为止,NPWT 被广泛用于压疮、下肢静脉溃疡、糖尿病性足溃疡、深度烧伤残余创面等慢性难愈性创面治疗,疗效显著。

自从 1997 年学者 Argenta 和 Morykwas 首次采用 VAC 治疗慢性伤口以来,国内外不断有 NPWT 技术治疗压疮见诸报道。1999 年,Philbeck 等在家庭压疮患者中使用 NPWT 治疗,发现可以明显缩短压疮愈合时间,疗效显著。2004 年,Smith 研究也表明:NPWT 治疗压疮患者后,疗效显著,患者伤口愈合反应、愈合所需时间明显优于对照组。

国内王维平等对Ⅳ度压疮患者采用波浪床、VAC 及延期减张缝合进行组合治疗研究,认为:NPWT 治疗深度压疮结合有效减压措施可促进创面愈合、免除手术治疗。2004 年 Gupta 等讨论并制定“VAC 治疗压疮的临床指南”,该指南可指导护理人员对压疮治疗做出恰当的决策,合理使用 NPWT。

下肢慢性溃疡常见于由静脉性疾病所致的静脉性溃疡和糖尿病性血管神经病变所致的糖尿病足溃疡。大量的文献报道 NPWT 是治疗下肢静脉溃疡、糖尿病足溃疡等慢性溃疡的有效方法之一,不但有利于缩小创面,还可加速创面愈合。

Eneroth 和 van Houtum 曾分析了百篇以上关于 NPWT 的文献发现,在传统的扩创换药、蛆虫疗法、高压氧疗、组织工程方法、局部生长因子应用及 NPWT 等所有治疗糖尿病足的方法中,NPWT 是非常有效的方法之一,可以提升创面愈合率、加速溃疡创面愈合,以及降低截肢(趾)风险。

2004 年,美国图森 VAC 治疗专家共同委员会研究制定出“NPWT 用于糖尿病足伤口临床实践指南,参照该指南,2005 年 Armstrong 和 Lavery 以“糖尿病足部分截肢后的负压伤口治疗”为研究主题,在全美国进行了一项有 18 个中心参与的临床多中心随机对照研究,并得出结论:使用 VAC 系统对复杂的糖尿病足伤口进行 NPWT 是安全而有效的治疗方法,能加快创面愈合的速度、提高伤口愈合的比例和降低再截肢率。

另外,采用 NPWT 治疗其它慢性难愈性创面的研究,也有学者报道。胡恺轩等运用 NPWT 治疗复杂性和难愈性创面,可以降低感染风险,缩短住院时间,为患者节约治疗费用。

曾丁等运用 NPWT 治疗 46 例难愈性创面患者,其中深度烧伤残余创面 12 例,糖尿病足 9 例,放射性溃疡 4 例,及其他难愈创面 3 例;结果 27 例直接上皮化愈合,12 例植皮愈合,6 例皮瓣修复愈合,1 例老年褥疮患者因心肺功能衰竭死亡,疗效显而易见。

五、问题与展望

NPWT 是一种高效促进伤口愈合的治疗技术,与临床常规开放式换药相比其具有创面愈合速度快、低感染率、较少更换敷料次数等优势。

虽然 NPWT 使用广泛且取得了良好的疗效,但仍存在各种问题,需要通过不断研究和临床实践进行改良。在外科手术中,如果患者同时有多重合并症,伤口关闭后使用 NPWT 与传统敷料覆盖相比感染率、发生感染的时间、切口裂开率和裂开时间、再手术都没有统计学差异。

再加上单纯使用 NPWT 可减少伤口的革兰氏阴性菌感染,却可能增加革兰氏阳性球菌的感染。所以 NPWT 结合其他方法的综合治疗比如使用抗生素滴注、银离子浸染的海绵等是否更有疗效,需进一步研究观察。

NPWT 本身因素,如负压压力的大小和负压周期性、伤口填充材料、引流管道以及负压使用的总时间长度等都可能成为影响伤口愈合的关键因素。有研究表明,大部分伤口收缩出现在负压为 50 mmHg(1 mmHg =0. 133 kPa),在负压为 80 mmHg(1 mmHg =0. 133 kPa) 时达到最优化,而周期性的负压可以改变伤口床愈合的特征,但这些都没有决定性的临床证据。

同时,NPWT 在一定程度上会增加整个治疗的时间长度,而延长使用时间会影响伤口收缩和上皮化。

综上所述,笔者认为根据不同适应证制定不同的 NPWT 治疗规范,通过大规模的临床研究不断完善并细化 NPWT 的适应证及禁忌症,不断改进 NPWT 使用的各部分材料、改良负压治疗装置也许是今后需要研究的重点,进而给临床医师在伤口治疗上提供更准确的指导,提高临床治疗水平。

伴随着 NPWT 基础研究和临床应用研究的不断深入,其在国内外也得到越来越多的推广,同时该技术及其衍生产品的国产化率不断提高,也将会在不久的将来为患者提供更加高效、经济的产品。

文章摘自《中华损伤与修复杂志 (电子版)》2014 年第 9 卷第 2 期 P198-200

文章作者:陈波 贲道锋 夏照帆 编辑: journal003

原文地址:http://infect.dxy.cn/article/81950?trace=related


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