封閉負(fù)壓引流技術(shù)治療機(jī)制的研究進(jìn)展

張強(qiáng) 劉俊

·綜述·

封閉負(fù)壓引流技術(shù)治療機(jī)制的研究進(jìn)展

張強(qiáng) 劉俊?

封閉負(fù)壓引流（VSD）技術(shù)自上世紀(jì)50年代被提出，經(jīng)過不斷改進(jìn)于80年代末開始在臨床上用于治療慢性復(fù)雜性創(chuàng)面，VSD通過對軟組織的機(jī)械性和生物學(xué)效應(yīng)，可以刺激血管增生、改善血液循環(huán)，促進(jìn)細(xì)胞和肉芽組織不斷生長，加速組織創(chuàng)面愈合的療效顯著，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于治療四肢創(chuàng)傷、皮膚軟組織缺損、骨筋膜室綜合征等方面，發(fā)揮了重要的作用。盡管封閉負(fù)壓引流技術(shù)在外科領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但目前對其作用機(jī)制研究較少。本文將對封閉負(fù)壓引流技術(shù)治療的相關(guān)機(jī)制、臨床應(yīng)用等作一綜述，為臨床更加廣泛應(yīng)用封閉負(fù)壓引流技術(shù)提供參考。

封閉負(fù)壓引流技術(shù)；機(jī)制

0 引言

封閉負(fù)壓引流技術(shù)于1993年由Fleischmann等首先應(yīng)用于臨床［1］，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于治療急性和慢性等各種創(chuàng)面。自封閉負(fù)壓引流技術(shù)發(fā)明以來，傷口處理發(fā)生了很大變化。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，復(fù)雜的傷口，例如骨和皮膚軟組織缺損［2］，可以通過封閉負(fù)壓引流技術(shù)來治療。用于促進(jìn)傷口愈合的基本機(jī)制包括：①增加傷口的血液供應(yīng)；②促進(jìn)壞死組織和不良因素消除；③減輕傷口周圍水腫；④促進(jìn)肉芽組織和上皮的形成。封閉負(fù)壓引流是利用負(fù)壓吸引裝置與特殊創(chuàng)面敷料連接，間歇地或持續(xù)地在創(chuàng)面處產(chǎn)生低于大氣壓的壓力，通過密閉覆蓋泡沫使負(fù)壓分布在傷口表面，促進(jìn)創(chuàng)面過多的液體，污染物排出。持續(xù)負(fù)壓吸引在改善傷口微循環(huán)，增加血流量，減輕組織間隙水腫具有明顯作用。封閉敷料使創(chuàng)面與外界隔絕，有效防止污染和感染。對于淺表創(chuàng)面，薄膜和泡沫材料組成復(fù)合型敷料，其功能近似皮膚，使局部環(huán)境接近生理環(huán)境，為創(chuàng)面修復(fù)創(chuàng)造了有利條件，從而促進(jìn)了創(chuàng)面的愈合。作為一種新技術(shù)、新方法，封閉負(fù)壓引流的應(yīng)用對急、慢性創(chuàng)面修復(fù)產(chǎn)生了革命性的變化。其與傳統(tǒng)的鹽水紗布包扎換藥的方法相比，對于創(chuàng)面愈合有諸多優(yōu)勢，封閉負(fù)壓引流技術(shù)能防止創(chuàng)面污染，充分引流和刺激創(chuàng)面肉芽組織快速良好生長，縮短治療時(shí)間，簡單安全，更少痛苦，經(jīng)濟(jì)、有效，不良反應(yīng)少［3］。

圖1 封閉負(fù)壓引流的作用機(jī)制，包括宏觀變形（中間部分圖）和微變形（圖的底部）。宏觀變形是由向心力牽拉傷口邊緣引起的組織變形。微變形由泡沫和傷口敷料相互作用引起的組織變形［4］。ECM：細(xì)胞外基質(zhì)；VEGF：血管內(nèi)皮生長因子

1 刺激血管生長，改善組織微循環(huán)

創(chuàng)面局部血流灌注不足是影響創(chuàng)面愈合的重要原因之一，良好的血流灌注對于創(chuàng)面的修復(fù)是必須的，創(chuàng)面愈合所需要的氧氣，生長因子，營養(yǎng)等也是通過血流達(dá)到創(chuàng)面的，另外，創(chuàng)面血流灌注的增加，也能促進(jìn)對創(chuàng)面抗菌物質(zhì)的輸送，同時(shí)，增加血液灌流也有利于清除傷口內(nèi)的自由基，二氧化碳及廢物。而VSD能明顯提高創(chuàng)面微循環(huán)血流速度，擴(kuò)張微血管，從而增加創(chuàng)面血供，改善創(chuàng)面血循環(huán)。目前對于研究組織血流灌注增加，大多數(shù)研究人員采用非侵入式激光多普勒裝置，雖然有用，但是激光多普勒并不能直接確定血流量，激光多普勒是通過測量紅細(xì)胞速度并將其轉(zhuǎn)換為血流量，來測定創(chuàng)面血流量的多少，血管直徑的減少可能會(huì)增加紅細(xì)胞流體的速度，因此對于實(shí)驗(yàn)中的研究結(jié)果需要謹(jǐn)慎解釋。從分子生物學(xué)研究方面發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)面在負(fù)壓情況能夠促進(jìn)組織表達(dá)促血管生成因子（VEGF）增加［5］。Kao等［6］利用脂肪組織填充創(chuàng)面缺損的研究中發(fā)現(xiàn)，負(fù)壓下移植的脂肪組織表現(xiàn)出與再生細(xì)胞的協(xié)同效應(yīng)，促進(jìn)局部組織VEGF、TGF表達(dá)上調(diào)。Baldwin等［7］通過在體外對血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，分別采用間歇和持續(xù)-125mmHg（1mmHg=0.133 kPa）壓力吸引，發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用間歇負(fù)壓吸引時(shí)，VSD更能促進(jìn)了血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移，表明間歇負(fù)壓優(yōu)于連續(xù)負(fù)壓，這可能會(huì)是未來一個(gè)潛在的重要研究方向。李靖等［8］以兔耳背全層皮膚缺損創(chuàng)面為模型，指出VSD首先引起創(chuàng)面微血管擴(kuò)張，從而改善創(chuàng)面血液循環(huán)狀況促進(jìn)肉芽組織生長，在-110mmHg壓力引起血流速增加最為明顯。引起創(chuàng)面毛細(xì)血管管徑增大，血流加快，促進(jìn)毛細(xì)血管和內(nèi)皮細(xì)胞恢復(fù)正常的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，并刺激毛細(xì)血管出芽和內(nèi)皮細(xì)胞增生，恢復(fù)基膜完整性，縮小內(nèi)皮細(xì)胞間隙。Chen等［9］在動(dòng)物試驗(yàn)中應(yīng)用負(fù)壓吸引后，經(jīng)多普勒激光檢測，創(chuàng)面血流灌注明顯增加，Timmers等［10］通過封閉負(fù)壓引流技術(shù)對黑色聚氨酯（PU）泡沫和白色聚乙烯醇（PVA）泡沫兩種不同材料在正常人體前臂皮膚表面的研究發(fā)現(xiàn)，300mmHg負(fù)壓時(shí)皮膚血流量增加明顯。morykwas等［11］通過在開放的豬傷口上模型上使用植入式多普勒探頭探測血流，得到類似結(jié)果。wackenfors等［12］通過對豬腹股溝周圍傷口的血流量測量，發(fā)現(xiàn)從傷口邊緣約1.5 cm以內(nèi)高灌注區(qū)域。ichioka等［13］在應(yīng)用負(fù)壓狀況下設(shè)計(jì)了一個(gè)定量可視化傷口微循環(huán)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。他們確定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)壓力，當(dāng)應(yīng)用-125 mmHg時(shí)，傷口中的血流量立即顯著增加。相反，應(yīng)用-500mmHg時(shí)傷口血液流量則明顯減少。Chow等［14］通過利用負(fù)壓孵化器結(jié)合電動(dòng)細(xì)胞基質(zhì)阻抗傳感技術(shù)，分別測量人單層角質(zhì)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)在無血清的介質(zhì)環(huán)境壓力和負(fù)壓12 h。單層角質(zhì)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)在22.5～64 kHz的頻率范圍內(nèi)被電動(dòng)細(xì)胞基質(zhì)阻抗傳感器連續(xù)記錄。當(dāng)細(xì)胞處于不同壓力環(huán)境時(shí)，對細(xì)胞內(nèi)的膜電容CM、細(xì)胞基質(zhì)電阻A和細(xì)胞間連接電阻RB三種參數(shù)進(jìn)行評估，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)在負(fù)壓狀態(tài)下能增強(qiáng)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)，減少細(xì)胞凋亡，增加氧化磷酸化，并促進(jìn)細(xì)胞形成的足細(xì)胞分裂，意味著這可能會(huì)是促進(jìn)血管再生的重要機(jī)制之一。最近，Kairinos等［15］在健康人中利用放射性示蹤劑技術(shù)測量組織血流灌注，結(jié)果顯示灌注量減少與負(fù)壓值增加密切相關(guān)。更進(jìn)一步研究中使用熱擴(kuò)散技術(shù)，腐蝕鑄造，熒光粒子，或放射性的研究示蹤方法在未來可能會(huì)提供更加深入的了解血管生成機(jī)制的研究方法。

2 減輕組織水腫

創(chuàng)傷后由于創(chuàng)面被各種細(xì)菌感染，細(xì)菌在生長繁殖的過程中，往往會(huì)釋放大量的毒素及相關(guān)的炎癥介質(zhì)，由于毛細(xì)血管壁通透性增加，組織液外滲，引起創(chuàng)面水腫，組織水腫常常會(huì)導(dǎo)致組織間隙壓力增大，壓迫創(chuàng)面的局部的微血管，影響組織的灌注量及淋巴液的回流，造成創(chuàng)面缺血缺氧，從而影響創(chuàng)面的正常愈合。封閉負(fù)壓引流技術(shù)，不僅能夠營造一個(gè)相對密閉的環(huán)境，還能夠有效的阻止空氣中的各種細(xì)菌侵入創(chuàng)面，防止創(chuàng)面感染。而且封閉負(fù)壓引流能夠減輕組織間隙的壓力，改善微循環(huán)，促進(jìn)淋巴液的回流，從而減輕創(chuàng)面水腫。Basseto等［16］通過組織學(xué)評估方法發(fā)現(xiàn)慢性肢體潰瘍的患者在應(yīng)用VSD治療后水腫明顯減輕。創(chuàng)面常伴有滲出物和部分壞死組織堆積，也會(huì)加劇創(chuàng)面水腫，VSD的抽吸作用可以將創(chuàng)面內(nèi)產(chǎn)生的部分滲出物清除，以此降低創(chuàng)面的進(jìn)一步水腫。Labanaris等［17］證實(shí)在應(yīng)用VSD的創(chuàng)面邊緣淋巴管的密度會(huì)增加，也可進(jìn)一步減輕水腫。以上研究表明，雖然目前許多文獻(xiàn)描述了VSD治療可以減輕創(chuàng)面水腫，然而，這僅僅是基于臨床治療的觀察。到目前為止并沒有直接的研究數(shù)據(jù)證明，創(chuàng)面水腫的減輕與負(fù)壓抽吸方式、持續(xù)或者間歇、真空度、泡沫有直接的關(guān)系，其具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步的研究。

3 抑制細(xì)菌生長

細(xì)菌引起的傷口感染常常會(huì)影響創(chuàng)面正常愈合，而VSD治療能夠及時(shí)清除創(chuàng)面滲出液和壞死組織，營造封閉的負(fù)壓環(huán)境，從而使創(chuàng)面與外部隔絕，破壞了細(xì)菌生長繁殖的環(huán)境，阻止了外來細(xì)菌侵入，降低交叉感染發(fā)生率；低氧和相對缺氧環(huán)境既可以抑制創(chuàng)面細(xì)菌生長又可促進(jìn)成纖維細(xì)胞的增殖，加速創(chuàng)面愈合。Weed等［18］在對25例病人急慢性傷口的觀察中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過VSD治療后22%創(chuàng)面細(xì)菌的數(shù)量明顯減少。Plikaiti、和Molnar報(bào)道［19］，在對豬模型急性皮膚感染性創(chuàng)面研究后發(fā)現(xiàn)，VSD治療后可以使感染傷口細(xì)菌數(shù)量5天內(nèi)下降并低于臨床感染標(biāo)準(zhǔn)105/g以下，而對照組細(xì)菌數(shù)在5天內(nèi)達(dá)到高峰，在11天以后才逐漸低于感染水平。Mouёs等［20］通過測量29例患者慢性創(chuàng)面的細(xì)菌濃度，封閉負(fù)壓引流為治療組，鹽水紗布為對照組，結(jié)果表明兩組之間的細(xì)菌濃度無明顯差異，盡管在負(fù)壓封閉引流治療下，金黃色葡萄球菌的數(shù)量增加，革蘭氏陰性球菌的數(shù)量顯著下降，Lalliss等［21］進(jìn)行的感染性軟組織損傷并開放性骨折的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)：VSD治療較傳統(tǒng)換藥組能夠顯著減少綠膿桿菌感染，但對傷口內(nèi)金黃色葡萄球菌無明顯清除作用。以上研究表明：封閉負(fù)壓引流對于控制創(chuàng)面感染，減少細(xì)菌數(shù)量具有重大作用，但是如何控制創(chuàng)面感染尚無統(tǒng)一定論，尤其對于細(xì)菌種類，行為學(xué)，毒力學(xué)，封閉負(fù)壓引流材料的使用時(shí)機(jī)，更換頻率有待進(jìn)一步的研究。而生物膜和防御的問題可能將是未來重要的研究領(lǐng)域。

4 促進(jìn)創(chuàng)面肉芽組織生長

肉芽組織的生長是創(chuàng)面愈合的關(guān)鍵因素。肉芽組織不僅可以為皮瓣轉(zhuǎn)移或植皮手術(shù)提供良好的基礎(chǔ)，而且也是上皮組織生長的必要條件。VSD可在創(chuàng)面表面形成機(jī)械應(yīng)力以促進(jìn)肉芽組織生長和血管生成，VSD可以穩(wěn)定創(chuàng)面內(nèi)環(huán)境、減輕組織水腫、刺激血管生長、改善局部微循環(huán)，以上這些優(yōu)點(diǎn)均可以刺激細(xì)胞增殖，使創(chuàng)面肉芽組織生長明顯加快，F(xiàn)abian等［22］對41例雄性兔耳缺血傷口模型研究后發(fā)現(xiàn)，VSD治療結(jié)合高壓氧，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)面肉芽組織形成率明顯增加，雖然他們沒有找到任何顯著的協(xié)同效應(yīng)證據(jù)，然而事實(shí)上促進(jìn)肉芽組織生長是兩者協(xié)同作用的直接結(jié)果。Morykwas等［23］通過豬模型的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示，-125 mmHg治療的傷口促進(jìn)肉芽組織生長明顯快于-25 mmHg和-500mmHg的治療傷口。Kremers等［24］觀察到，在成纖維細(xì)胞培養(yǎng)物暴露于機(jī)械應(yīng)力間歇VSD，有一個(gè)顯著增加的p38蛋白激酶和所附的轉(zhuǎn)錄因子，其表示細(xì)胞增殖的標(biāo)記。Scherer等［25］治療糖尿病小鼠全層的傷口模型，用VSD干預(yù)的治療組細(xì)胞增殖明顯，較高濃度的CD31和Ki-67的統(tǒng)計(jì)顯著高于其他組?？傊?，這些研究中，肉芽組織和血管生成的證據(jù)，意味著VSD能夠促進(jìn)細(xì)胞增殖。

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Research progress of vacuum sealing drainage technique

ZHANG Qiang，LIU Jun.
Department of Hand Surgery，the Affiliated Nanhua Hospital，Nanhua University，Hengyang，Hunan 421001，China. Corresponding author：LIU Jun，534571694＠qq.com

Vacuum sealing drainage technique since the fifties of the last century is proposed. Through continuous improvement in the late 1980s began in the clinic for the treatment of chronic complexwound VSD through soft tissuemechanicaland biologicaleffects and can stimulate angiogenesis，improve blood circulation，promote the continued growth of the cells and granulation tissue，accelerate wound healing significantly.Ithas been widely used in the treatmentof limb trauma，skin and soft tissue defect，osteofascial compartment syndrome and play an important role.Although Vacuum sealing drainage technology iswidely used in the field of surgery，there are few studies on itsmechanism.This article will summarize the related mechanism and clinical application of Vacuum sealing drainage technology，and provide thebasis for the clinicalapplication of Vacuum sealing drainage technology.

vacuum sealing drainage technique；mechanism

R608

A

10.3969/j.issn.1009-976X.2017.01.031

2016-10-25）

421001湖南衡陽南華大學(xué)附屬南華醫(yī)院手外科

?通訊作者：劉俊，E-mail：534571694＠qq.com