彭如輝 郭力
瀘州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院整形燒傷科 四川瀘州 646000
負(fù)壓創(chuàng)面療法在創(chuàng)面修復(fù)中的基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用進(jìn)展
彭如輝1郭力2 (通訊作者)
瀘州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院整形燒傷科 四川瀘州 646000
負(fù)壓創(chuàng)面療法;外科引流;創(chuàng)面修復(fù)
負(fù)壓封閉引流技術(shù)來源于外科引流的觀念。醫(yī)生們?cè)陂L(zhǎng)期臨床實(shí)踐中總結(jié)出:通過特定的方法(如各類導(dǎo)管及引流材料)對(duì)感染部位進(jìn)行引流,保持創(chuàng)面清潔,可促進(jìn)創(chuàng)面愈合。自1992年德國(guó)Fleischmann博士首創(chuàng)封閉負(fù)壓引流技術(shù)以來,各種皮膚及軟組織缺損及感染創(chuàng)面的治療進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代[1]。本文就負(fù)壓創(chuàng)面療法(Negative pressure wound therapy NPWT)的作用機(jī)制的研究及應(yīng)用與改良的進(jìn)展予以闡述。
負(fù)壓創(chuàng)面療法(NPWT)指運(yùn)用真空輔助閉合(vacuum assisted closure,VAC)或真空封閉引流(vacuum sealing drainage,VSD)技術(shù)引流創(chuàng)面分泌物、促進(jìn)組織愈合的創(chuàng)面治療法。目前臨床及實(shí)驗(yàn)研究均證明NPWT具有促進(jìn)創(chuàng)面愈合的作用,但其具體機(jī)制尚不完全明確。對(duì)于NPWT的作用機(jī)制的研究目前主要集中在如下幾個(gè)方面。
1.1 負(fù)壓創(chuàng)面療法可清除創(chuàng)面壞死組織,改善創(chuàng)面微環(huán)境,抑制細(xì)菌繁殖,糾正局部代謝紊亂。
創(chuàng)面修復(fù)是一項(xiàng)復(fù)雜的生物學(xué)過程,自組織損傷發(fā)生后,機(jī)體即啟動(dòng)一系列炎癥反應(yīng),毛細(xì)血管通透性增加,各種炎癥因子、組織蛋白酶釋放到組織中,加之壞死組織溶解、積聚、細(xì)菌毒素吸收,創(chuàng)面組織出現(xiàn)水腫,局部微循環(huán)后負(fù)荷增加,成纖維及表皮、血管內(nèi)皮細(xì)胞功能受到嚴(yán)重抑制,組織間物質(zhì)交換受阻,阻礙創(chuàng)面修復(fù)。呂小星等通過兔耳背模型進(jìn)一步揭示了負(fù)壓機(jī)械力降低創(chuàng)面組織壓力,并帶走了創(chuàng)周局部組胺、5-羥色胺、前列腺素、緩激肽等炎癥介質(zhì),從而減少了微循環(huán)后負(fù)荷。通過對(duì)豬皮膚軟組織爆炸傷感染創(chuàng)面的對(duì)比觀察發(fā)現(xiàn),負(fù)壓封閉引流技術(shù)能快速啟動(dòng)豬皮膚感染創(chuàng)面肉芽組織的生長(zhǎng),促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖細(xì)胞(如成纖維細(xì)胞)的增殖,縮短肉芽組織填平傷口的時(shí)間[2]。在慢性創(chuàng)面中,細(xì)胞外基質(zhì)重建障礙是其難以愈合的原因之一。李躍軍[3]等認(rèn)為NPWT既能上調(diào)急性創(chuàng)面?zhèn)谥車谋砥そ琴|(zhì)形成細(xì)胞的尿激酶型纖溶酶激活劑(UPA)及尿激酶型纖溶酶激活劑受體(UPAR)的表達(dá),使之迅速增殖遷移,又能抑制慢性創(chuàng)面UPA及UPAR的表達(dá),從而減少細(xì)胞外基質(zhì)的降解?;|(zhì)金屬蛋白酶(MMP)和金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)是細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)合成及降解代謝平衡調(diào)節(jié)中兩個(gè)重要的酶系。Kilpadi[4]研究證實(shí)NPWT促進(jìn)慢性創(chuàng)面愈合與抑制基質(zhì)金屬酶(MMP-1,2.13)的合成,進(jìn)而抑制膠原和明膠的降解。石冰等通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)負(fù)壓封閉引流技術(shù)在慢性創(chuàng)面治療中通過影響MMP-1,2,13mRNA的表達(dá)進(jìn)而抑制基質(zhì)金屬蛋白醇的合成,促進(jìn)慢性創(chuàng)面愈合。Greene等[5]發(fā)現(xiàn)NPWT治療慢性創(chuàng)面組織中MMPs(MMP9/NGAL,MMP9,潛在MMP2和活化MMP2)含量減少。Miller[6]等認(rèn)為,原癌基因(c-fos)、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)等的表達(dá)在予以負(fù)壓引流治療后均下降,c-fos的減少又部分或完全減少了MMPs的表達(dá),使創(chuàng)面細(xì)胞表達(dá)的膠原成分得到了保護(hù),膠原的降解受到了控制,阻止了膠原蛋白的喪失,從而加速了慢性創(chuàng)面的愈合。目前NPWT在創(chuàng)面治療的分子機(jī)制仍在進(jìn)一步探索中。
1.2 負(fù)壓創(chuàng)面療法有利于改善創(chuàng)面組織微循環(huán)及氧供
微循環(huán)結(jié)構(gòu)及功能的重建是創(chuàng)面修復(fù)的中心環(huán)節(jié),而創(chuàng)面血運(yùn)障礙及缺血缺氧是阻礙創(chuàng)面愈合的最重要的原因之一。負(fù)壓創(chuàng)面療法能擴(kuò)張毛細(xì)血管,促進(jìn)血管出芽增生,并加強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞間的連接,促進(jìn)血管基膜恢復(fù)完整,從而改善創(chuàng)面微循環(huán),有利于創(chuàng)面愈合[7]。Chen[8]等以經(jīng)典兔耳背皮膚缺損創(chuàng)面為研究模型,認(rèn)為負(fù)壓封閉引流加強(qiáng)了內(nèi)皮細(xì)胞間的連接,恢復(fù)血管基膜的完整性,減少血管通透性,從而減輕組織水腫,改善創(chuàng)面微循環(huán),經(jīng)多普勒激光檢測(cè),創(chuàng)面血流灌注明顯增加。近年來的一系列基礎(chǔ)研究認(rèn)為負(fù)壓創(chuàng)面療法不僅能引起微循環(huán)流速加速加快,血管擴(kuò)張,并且持續(xù)應(yīng)用負(fù)壓還能提高創(chuàng)面微血管數(shù)量,從而改善創(chuàng)面氧供,促進(jìn)細(xì)胞增殖并發(fā)揮其活性[9-10]。對(duì)于負(fù)壓封閉引流改善創(chuàng)面組織微循環(huán)的原因,有研究認(rèn)為創(chuàng)面負(fù)壓封閉引流治療時(shí),創(chuàng)面組織存在雙向受力和雙向微小移位的現(xiàn)象,部分組織產(chǎn)生向外移位而部分組織產(chǎn)生向內(nèi)移位,向內(nèi)移位(受正壓)的組織內(nèi)的血液受到擠壓加速向受負(fù)壓的組織內(nèi)流動(dòng),因而導(dǎo)致創(chuàng)面血液循環(huán)的加速[11]。
1.3 負(fù)壓創(chuàng)面療法調(diào)節(jié)創(chuàng)面修復(fù)細(xì)胞功能,促進(jìn)創(chuàng)面組織細(xì)胞因子的表達(dá)負(fù)壓創(chuàng)面療法能夠調(diào)節(jié)創(chuàng)面修復(fù)細(xì)胞(如成纖維細(xì)胞、表皮細(xì)胞)功能,促進(jìn)細(xì)胞因子的表達(dá),特別是生長(zhǎng)因子,進(jìn)一步影響組織細(xì)胞的增殖,促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的合成與釋放。Saxena[12]等認(rèn)為,負(fù)壓產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力與細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞骨架形成力的平衡,胞外應(yīng)力通過細(xì)胞膜和細(xì)胞骨架傳導(dǎo)至細(xì)胞內(nèi),引起細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子(蛋白激酶C,細(xì)胞內(nèi)鈣離子等)的釋放,進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞因子表達(dá),最終引起細(xì)胞增殖及基質(zhì)合成。劉海波[13]等以兔耳背缺血性創(chuàng)面模擬慢性創(chuàng)面并予以適當(dāng)負(fù)壓值作用于創(chuàng)面,發(fā)現(xiàn)封閉負(fù)壓引流治療能夠更快促進(jìn)創(chuàng)面血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的表達(dá)和肉芽組織的再生,增加毛細(xì)血管的同時(shí)減少細(xì)胞凋亡的發(fā)生。曹大勇等通過對(duì)慢性創(chuàng)面組織修復(fù)細(xì)胞中血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(VEGF)、CD34表達(dá)的觀察說明負(fù)壓封閉引流治療能顯著增強(qiáng)VEGF及CD34的表達(dá),增強(qiáng)成纖維細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞增生活動(dòng)和微血管密度。Jacobs[14]等在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)負(fù)壓封閉引流治療能增強(qiáng)CD31的表達(dá),成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子-2(FGF-2),VEGF的表達(dá),在治療5天后比對(duì)照組分別上升了近40%和140%。湯蘇陽[15-16]等在NPWT對(duì)失感覺神經(jīng)支配創(chuàng)面的研究中,NPWT通過增強(qiáng)創(chuàng)面組織周圍神經(jīng)末梢的P物質(zhì)、降鈣素相關(guān)基因肽(CGRP)與表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(EGF)的表達(dá),同時(shí)抑制凋亡基因蛋白2(bcl-2)的表達(dá),影響內(nèi)源性神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)表達(dá),刺激創(chuàng)基內(nèi)細(xì)胞進(jìn)入增生狀態(tài),具有促進(jìn)創(chuàng)面愈合的作用。
負(fù)壓創(chuàng)面療法的發(fā)展為創(chuàng)面修復(fù)提供了新的手段,國(guó)內(nèi)外學(xué)者在負(fù)壓引流技術(shù)上進(jìn)行了不斷的探索、改進(jìn)。負(fù)壓引流技術(shù)已應(yīng)用于急性創(chuàng)面早期清創(chuàng),感染創(chuàng)面的引流,慢性難愈性創(chuàng)面的血管床準(zhǔn)備,并與局部用藥,持續(xù)或間歇沖洗、后期皮瓣及皮片移植等治療手段全面統(tǒng)籌,形成了對(duì)各種急慢性及多種復(fù)雜創(chuàng)面有效的序貫治療法。
2.1 在整形外科中,負(fù)壓封閉引流技術(shù)大量應(yīng)用于急性損傷及感染創(chuàng)面植皮術(shù)及皮瓣轉(zhuǎn)移、皮膚脫套傷等創(chuàng)面修復(fù)術(shù)后,避免了皮下積血、積液以及細(xì)菌感染這兩大造成皮片及皮瓣移植失效的主因[17]。VSD泡沫敷料的填塞,使游離的皮瓣在大氣壓的均勻作用下與創(chuàng)面緊密貼合,配合持續(xù)負(fù)壓吸引,起到良好引流作用,將壞死組織及分泌物及時(shí)清除出創(chuàng)腔,減少術(shù)后感染機(jī)會(huì)[18]。與此同時(shí),持續(xù)負(fù)壓吸引促進(jìn)了游離皮瓣和創(chuàng)面組織的體液向引流管方向不斷流動(dòng),為皮瓣和創(chuàng)面的血運(yùn)提供了有效的、持續(xù)的、輔助的動(dòng)力,有利于肉芽組織生長(zhǎng),減輕如組織水腫等炎癥反應(yīng),增強(qiáng)游離皮瓣的抗感染能力,最終有利于皮瓣的成活[19-20]。在皮膚移植中,NPWT可以及時(shí)充分引流掉植皮術(shù)后的皮下積液,負(fù)壓通過生物材料敷料產(chǎn)生均勻的壓力使所植皮片與皮下組織充分接觸,血供的改善有利于植皮皮膚的成活,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的加壓打包方法[21]。
2.2 在創(chuàng)傷外科急慢性創(chuàng)面的修復(fù)中,對(duì)于四肢大面積軟組織缺損創(chuàng)面在早期清創(chuàng)后予以NPWT,降低了傷口的感染率、減少換藥頻率、加快傷口的愈合,有效提高了其臨床治療效果。黃雄飛等經(jīng)臨床觀察發(fā)現(xiàn)在Ⅲ度開放性骨折創(chuàng)面使用NPWT,有利于改善創(chuàng)面血運(yùn),促進(jìn)肉芽增生,降低感染率,對(duì)于骨科開放性損傷可以起到加速創(chuàng)面愈合的效果。在骨科,運(yùn)用沖洗液在負(fù)壓裝置中進(jìn)行慢性骨髓炎感染創(chuàng)面的沖洗取得了良好效果,使用聚維酮碘等沖洗創(chuàng)面減少了深部組織細(xì)菌,降低了傷口感染率及復(fù)發(fā)率,為后續(xù)治療奠定了良好的創(chuàng)面基礎(chǔ)[22]。在其他外科領(lǐng)域中,NPWT在治療各種慢性難愈性創(chuàng)面,如糖尿病及下肢靜脈曲張等所致慢性潰瘍,各類感染創(chuàng)面,如褥瘡、術(shù)后感染、胸腹壁術(shù)后切口裂開等創(chuàng)面中取得了較好的療效。大量臨床研究顯示NPWT明顯提高了治愈率、減輕傷殘率,改善了病員生活質(zhì)量、減少住院時(shí)間及費(fèi)用,在國(guó)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于慢性創(chuàng)面的治療。
2.3 在負(fù)壓封閉引流技術(shù)改進(jìn)方面,近年來學(xué)者們逐漸改進(jìn)技術(shù),試圖避免出現(xiàn)負(fù)壓系統(tǒng)堵管、低氧及封閉裝置不能及時(shí)補(bǔ)充抑菌成分及創(chuàng)面修復(fù)所必要的細(xì)胞生長(zhǎng)因子等缺點(diǎn)。鐘小紅[23]等應(yīng)用負(fù)壓引流聯(lián)合持續(xù)沖洗技術(shù),避免了VSD材料干結(jié)變硬、堵管,延長(zhǎng)了使用時(shí)間,有效控制了感染,在治療嚴(yán)重感染創(chuàng)面方面,特別是創(chuàng)周有潛在腔隙的患者,負(fù)壓封閉引流治療聯(lián)合持續(xù)沖洗技術(shù)尤為適用。程銀忠[24]等在治療復(fù)雜感染創(chuàng)面運(yùn)用持續(xù)負(fù)壓封閉引流-沖洗技術(shù),徹底去除了腔隙或創(chuàng)面分泌物和壞死組織,有效控制感染,促進(jìn)創(chuàng)面愈合,取得了單純負(fù)壓封閉引流技術(shù)治療無法達(dá)到的優(yōu)良效果。改良過后的負(fù)壓封閉引流技術(shù)復(fù)合對(duì)流沖洗更有效清除了有害的壞死物質(zhì),降低VSD引流管堵塞率,穩(wěn)定了血管內(nèi)外滲透壓環(huán)境,促進(jìn)肉芽組織局部EGF表達(dá),更有利于肉芽組織的有序生長(zhǎng)[25]。曾?。?6]等改良創(chuàng)面負(fù)壓療法,在治療過程中給予創(chuàng)面外用抗感染藥物FE復(fù)合酶(百克瑞)和重組人表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子溶液沖洗創(chuàng)面,在促進(jìn)創(chuàng)面愈合的同時(shí)可以有效地保護(hù)創(chuàng)面及周圍皮膚組織。創(chuàng)面水腫及微循環(huán)障礙引起的局部組織低氧可導(dǎo)致組織各種生長(zhǎng)因子表達(dá)降低,創(chuàng)面延緩愈合。Topaz M等[27]認(rèn)為負(fù)壓封閉引流聯(lián)合創(chuàng)面氧氣治療可增加局部組織供氧,激活慢性傷口內(nèi)修復(fù)細(xì)胞,強(qiáng)化巨噬細(xì)胞的吞噬作用,減少繼發(fā)性壞死的發(fā)生,改善組織微循環(huán),抑菌及增強(qiáng)細(xì)胞增殖能力。黃顯凱[28]等將氧,臭氧機(jī)負(fù)壓封閉引流聯(lián)合應(yīng)用于創(chuàng)面取得了充分引流,增加組織供氧,改善微循環(huán)及局部營(yíng)養(yǎng)、殺菌的互補(bǔ)作用。在糖尿病慢性創(chuàng)面中,負(fù)壓裝置的封閉狀態(tài)以及糖代謝障礙往往造成的組織缺氧,延緩創(chuàng)面愈合,張美光[29]等利用負(fù)壓引流聯(lián)合含氧液沖洗修復(fù)糖尿病慢性創(chuàng)面,改善了組織缺氧狀況,促進(jìn)了肉芽組織的生長(zhǎng),縮短了創(chuàng)面愈合時(shí)間,提高了愈合率。
3.1 嚴(yán)格掌握NPWT的適應(yīng)癥,根據(jù)患者經(jīng)濟(jì)承受能力,創(chuàng)面損傷情況及感染程度、全身情況等綜合考慮。
3.2 NPWT不能代替徹底清創(chuàng),安置負(fù)壓引流裝置時(shí)做到適度清創(chuàng),不留死腔,同時(shí)需注意保留尚有活力的間生態(tài)組織,保護(hù)創(chuàng)面組織血運(yùn),同時(shí)創(chuàng)面要徹底止血,防止術(shù)后出現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)面出血及隱形滲血造成貧血。周智[30]等運(yùn)用高壓脈沖沖洗預(yù)先對(duì)需要進(jìn)行清創(chuàng)的創(chuàng)面進(jìn)行處理,再聯(lián)合負(fù)壓封閉引流處理創(chuàng)面,清創(chuàng)徹底,療效較好,且能夠提高細(xì)菌的清除率,促進(jìn)肉芽生長(zhǎng)。
3.3 及時(shí)觀察負(fù)壓裝置并記錄引流量及其性質(zhì)和變化。雖然創(chuàng)面處于相對(duì)隔離和清潔狀態(tài),也需注意防治厭氧菌感染[31],可適時(shí)對(duì)引流液進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng),同時(shí)選擇適當(dāng)?shù)目股刂委?。另外,保持?fù)壓裝置引流通暢是NPWT發(fā)揮療效最關(guān)鍵一環(huán)。為保證引流通暢,既要維持負(fù)壓值穩(wěn)定,選擇合適的負(fù)壓范圍,必要時(shí)可予以灌流沖洗。目前臨床應(yīng)用中主要推薦與選擇負(fù)壓值-125 mmHg[32-33],但尚存爭(zhēng)議,故仍需進(jìn)一步研究。我們認(rèn)為需根據(jù)患者全身狀況、傷口部位、組織類型、病程以及患者耐受程度來調(diào)整負(fù)壓值的大小,一般控制在-125~-450mmHg之間,可選擇前48 h持續(xù)吸引,以后進(jìn)行吸5 min停2 min的間斷吸引法[34]。
3.4 注意防止發(fā)生負(fù)氮平衡和酸堿、水電解質(zhì)紊亂,負(fù)壓引流液中含大量蛋白、液體、電解質(zhì)等,因此需加強(qiáng)患者全身營(yíng)養(yǎng),及時(shí)糾正貧血、低蛋白血癥及營(yíng)養(yǎng)不良。
負(fù)壓創(chuàng)面療法為急慢性創(chuàng)面的治療帶來了巨大的發(fā)展,近年來隨著細(xì)胞分子生物學(xué)研究方法和手段的不斷改進(jìn)及完善,負(fù)壓創(chuàng)面療法的基礎(chǔ)理論研究已從單純對(duì)傷后形態(tài)學(xué)、生化變化的研究發(fā)展到對(duì)分子機(jī)制的研究。目前負(fù)壓創(chuàng)面療法在臨床中應(yīng)用較廣泛,但其相關(guān)臨床應(yīng)用研究及技術(shù)改進(jìn)仍相對(duì)薄弱,缺乏多中心、大樣本的隨機(jī)對(duì)照研究,我們需要進(jìn)一步規(guī)范負(fù)壓封閉引流治療的操作步驟、方法及評(píng)價(jià)創(chuàng)面愈合的指標(biāo),制定負(fù)壓創(chuàng)面療法在各類創(chuàng)面治療中的臨床應(yīng)用指南。因此,我們?cè)谖磥響?yīng)更加重視對(duì)負(fù)壓創(chuàng)面療法的作用機(jī)制的基礎(chǔ)研究,為臨床應(yīng)用提供更多的理論支持,同時(shí)我們可在已有負(fù)壓封閉引流技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)其適當(dāng)改進(jìn)以適應(yīng)不同創(chuàng)面要求,擴(kuò)展其創(chuàng)面治療的應(yīng)用范圍,充分發(fā)揮負(fù)壓創(chuàng)面療法在創(chuàng)面修復(fù)中的優(yōu)勢(shì),使負(fù)壓創(chuàng)面療法在臨床應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用!
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