負壓封閉引流復合灌洗技術在腰椎間隙及深部軟組織感染治療中的應用效果研究

高明勇，陶海鷹，郭衛春，金文意

椎間隙感染涉及組織深部的骨組織、椎管內硬膜囊及神經組織，一旦感染加重甚至蔓延等惡化將造成極為嚴重的后果，其一直是脊柱外科臨床所面臨的嚴重挑戰之一。隨著新材料與新方法的不斷進步，組織創面愈合技術也在不斷更新，其中最具代表意義的是負壓封閉引流（vacuum sealing drainage，VSD）技術的發明及適應證的不斷深入，負壓敷料技術最初應用于促進軟組織創傷修復，后續研究發現其在促進感染的軟組織修復和愈合方面也具有重要的臨床應用價值［1］。該技術的基本原理是將數根多孔硅膠引流管埋入高分子聚乙烯乙醇水化海藻泡沫敷料內，將該敷料直接接觸創面組織，并用生物相容性高分子聚合物薄膜嚴密封閉創區，在可控負壓的作用下，通過引流管與敷料體系的聯通，對創面或創腔實現消滅無效腔、全面引流，以徹底清除創面各種感染性或炎性滲出物，保持創面的相對清潔度，促進毛細血管再生，改善創面微循環，從而有效減輕組織水腫，抑制細菌增殖，促進肉芽組織生長及創面的愈合。而封閉式敷料隔離還可使創面或創腔持續有效地與外界隔絕，防止創面污染及繼發感染［2］。

武漢大學人民醫院骨科自2013年以來，使用VSD技術結合局部組織灌洗技術，用于治療腰椎間隙或腰椎后路深部軟組織感染的治療，發現該技術的改良方法在縮短患者住院時間、減少抗生素使用及促進感染結局良性轉歸等方面較傳統的灌洗引流方法具有明顯優勢，隨著新材料及新技術的臨床轉化，VSD技術在當前強調縮短平均住院日、積極開展快速康復外科的臨床要求大背景的情況下，對腰部深部組織感染的臨床治療與康復具有重要的研究及轉化價值。

本文提示：

清創術是所有外科創傷、污染或感染組織外科處理的第一步，是控制感染的關鍵步驟，僅嚴格有效的清創術并不足夠治療深部軟組織感染，而常規灌洗引流亦不能滿足臨床需要，因此需要改進改善甚至研究新方法。本研究相比較傳統的非負壓引流及敷料包扎感染創面的處理方式，負壓封閉引流（VSD）復合灌洗技術對創面或深部創腔實現消滅無效腔、全面抽吸創面各種感染性或炎性滲出物，保持創面的相對清潔度，進而促進毛細血管再生，改善創面微循環，達到有效減輕組織水腫，抑制細菌增殖，促進肉芽組織生長及創面的愈合；而且封閉式隔離還可使創面或創腔持續有效地與外界隔絕，防止創面繼發污染及感染，是當前對深部組織感染實施清創術后最有效的輔助處理措施。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2012年1月—2017年1月武漢大學人民醫院骨科收治的各類腰椎深部軟組織感染患者21例，其中男12例，女9例；年齡35～69歲，平均年齡（52±1）歲；病種：腰椎內固定術后繼發感染8例，原發性椎間盤感染7例，腰背深部軟組織感染6例。

1.2 VSD材料 武漢維斯第醫用科技股份有限公司提供VSD敷料（附帶防堵設計的負壓引流管），其成分為聚乙烯乙醇水化海藻鹽海綿，色白，質地柔軟彈性較好，每塊VSD敷料為10 cm×15 cm×1.5 cm長方體塊狀結構，海綿樣敷料內部為相互連通的泡沫孔洞，設計有2根負壓引流管通道，間隔3 cm，以保證負壓引流的有效范圍包括整塊泡沫敷料。

負壓引流管管壁具有多側孔，內含套管可供隨時沖洗以防引流區域內的黏稠分泌物或壞死組織堵塞引流管；而黏附整個VSD敷料及負壓引流管于皮膚表面的半透性薄膜為美國3M公司產品（主要組分為聚氨酯和丙烯酸），具有單向透氣功能，即允許創面或創腔中的揮發性物質滲透到薄膜外，但阻止外界空氣及細菌微生物透過薄膜而進入創面內，以防創面繼發性污染。負壓引流環境建立后，負壓值保持在125～450 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），謹防負壓過大引起血管或神經組織損傷。

1.3 治療方法 采用氣管插管全身麻醉，在感染組織進行徹底清創后，反復大量使用0.9%氯化鈉溶液、過氧化氫及稀釋碘伏溶液浸泡沖洗創腔，常規留置灌洗管及負壓引流管各1根，無菌敷料包扎固定。由腰椎后正中入路暴露病變節段椎間隙及椎旁感染組織，根據患者感染范圍及深度由淺入深逐層清理創腔，在盡可能保留周圍健康組織基礎上切除污染和失去活力的肌肉及纖維結締組織。對椎間隙感染病灶則采取雙側椎板開窗技術，保留棘突、后縱韌帶及棘間韌帶等脊柱后柱結構，做部分椎板黃韌帶切除暴露椎間盤組織，做纖維環切開及清除部分椎間盤髓核組織，反復大量使用0.9%氯化鈉溶液、過氧化氫及稀釋碘伏溶液浸泡沖洗創腔，徹底清創后，留置進液灌洗管口至創腔深部，管道由鄰近健康腰背肌組織間引出皮膚表面，并避開切口4～5 cm；在創腔另一端取稍大于創腔的VSD海藻酸敷料復合負壓引流管充填創腔，高于灌洗管口2～3 cm，負壓引流管由鄰近健康腰背肌組織間引出皮膚表面，并避開切口4～5 cm；逐層間斷縫合各層軟組織，另取修剪為條狀的VSD海藻酸敷料封閉皮膚切口及灌洗管及負壓引流管皮膚出口，縫合固定，0.9%氯化鈉溶液及75%乙醇溶液再次清潔創口周圍正常皮膚，待皮膚干燥后使用生物半透膜將VSD敷料迅速緊密覆蓋于創面及其周圍，盡快連接負壓吸引裝置建立密閉負壓引流體系，一般負壓值維持在125～450 mm Hg。注意引流及灌洗管口，以免負壓作用下灌洗液或組織滲出液由管道周圍間隙漏出，導致負壓封閉體系出現漏氣失效。

首次清創術中即取感染區軟組織或感染性分泌物做細菌培養+藥敏試驗，術后患者均在細菌培養+藥敏試驗結果回報前或細菌培養陰性時經驗性使用廣譜抗生素+硝唑類聯合治療；一旦確定藥敏試驗結果則采用敏感抗生素規范抗感染治療，持續2～4周。術后每隔3 d取引流物做細菌培養+藥敏監測，每隔3 d監測紅細胞沉降率（ESR）、C反應蛋白（CRP）變化，一旦出現以下變化則考慮終止負壓引流，關閉創口：（1）患者局部炎癥消退，體溫及一般情況明顯恢復；（2）創面局部健康肉芽增生，且未見明顯的膿性滲出；（3）CRP及ESR結果恢復正常（CRP參考范圍≤10 mg/L；ESR參考范圍：男性0～15 mm/1 h，女性0～20 mm/1 h）；（4）連續3次引流物細菌培養均為陰性。

術后一般每隔7 d更換VSD裝置，但在第1個周期內，對內植物及椎間隙感染患者如果引流物渾濁且感染指標下降不明顯，則每隔5 d更換VSD裝置。所有患者在治療后期拆除VSD裝置閉合創口后，原灌洗管放低位作為普通引流管，當引流量低于50 ml/d后拔管。

1.4 臨床表現及觀察指標 （1）痛覺評分：采用視覺模擬評分法（Visual Analogue Scale，VAS）評價患者術后患區疼痛癥狀的變化。評分范圍為0～10分：0分表示無痛，1～3分為輕度疼痛，4～6分為中度疼痛，7～10分為重度疼痛。（2）VSD裝置更換情況；（3）感染療效：術后感染指標CRP、ESR降至參考范圍天數。（4）療程時長：在院治療時長；（5）隨訪：通過門診隨訪，觀察感染復發情況。

2 結果

2.1 臨床表現及實驗室檢查 患者均出現腰背部劇烈疼痛，腰部活動明顯受限，腰背局部軟組織紅腫、局部皮溫高伴軟組織深部壓痛。20例（95.2%）患者起病即出現發熱38～39 ℃，起病當天ESR為（47.0±3.6）mm/1 h，CRP為（68.2±4.7）mg/L。培養物細菌培養報告：金黃色葡萄球菌7例，大腸埃希菌5例，鮑曼不動桿菌3例，陰溝腸桿菌3例，銅綠假單胞菌3例。

2.2 臨床療效 患者治療前VAS評分為（8.8±1.1）分，治療后3周VAS評分為（1.8±1.2）分?；颊叱掷m沖洗引流時間為11～27 d，平均（17.2±1.3）d。6例（28.6%）患者更換2次VSD裝置，5例（23.8%）患者更換3次VSD裝置，10例（47.6%）患者未予更換，因考慮患者年齡和一般情況及合并癥等風險，2例有內植物的患者治療過程中予拆除內植物?；颊咧委熀髣摽谌坑稀RP轉陰時間為（15.6±1.7）d，ESR轉陰時間為（34.3±2.4）d，療程時長為（22.6±3.1）d。隨訪6～48個月，未見感染復發病例。

2.3 典型病例 女性患者，43歲，因子宮懸吊術致腰5/骶1椎間隙感染，予椎間隙清創后，在半椎板減壓后腰背深部軟組織置灌洗管一根，負壓引流管一根，切口及皮膚管口防漏引流管一根，患者VSD灌洗引流系統治療16 d后撤除引流后創口愈合順利，術后20 d出院?；颊遃SD裝置示意圖見圖1。

3 討論

腰部深部軟組織感染，尤其腰椎內固定術后感染，一直是骨科醫生面臨的最棘手的臨床挑戰之一。此類患者多數同時合并其他基礎疾病，例如糖尿病、慢性腎功能不全、肝硬化或較長時間的糖皮質激素使用史［3］。而脊柱感染占所有骨關節感染的2%～7%，其發病年齡多集中在2個時間段，分別為〈20歲及50～70歲［4］，其病灶形成多由金黃色葡萄球菌感染引起，本研究結果與既往研究結果相近［5］，由于其感染位置特殊，周圍毗鄰重要的神經組織，在病灶清除、局部持續灌洗及抗生素的局部及全身應用上存在諸多困難，導致相關治療的療效不盡如人意。

VSD由德國醫生FLEISCHMANN等［6］于1992年發明，應用于體表創面的治療，迄今VSD作為一種覆蓋保護復雜創面、進行深部引流的臨床新方法，明顯有效地提高了復雜創面，尤其是合并感染的各種創面、創腔的治療效果，極大地改善了患者的治療體驗及預后，縮短了抗生素的使用時長，這種先進的創面、創腔引流技術正日益成為外科，尤其是創傷外科、骨外科在臨床上應對復雜感染、深部組織感染的有效手段［7］。

隨著VSD技術在淺表軟組織創傷、感染及四肢復合傷治療中的不斷應用改進及臨床經驗的總結，VSD技術在軟組織修復、輔助抗感染治療中的獨特作用正吸引越來越多的關注，其臨床適應證也在不斷擴展，傳統的腰部深部軟組織感染的局部處理包括清創、普通灌洗引流或附加普通負壓管引流，引流管堵塞、沖洗液滲漏、炎性產物及感染膿性分泌物無法順利清除，導致傳統的治療方法在引流效果、促局部肉芽組織再生及血管化、輔助抗感染等方面存在諸多嚴重不足，創口閉合時間較長，醫療費用高，抗生素長期使用諸多并發癥及耐藥菌的產生，尤其在脊柱后路內固定術后感染，基本上需二次手術取出內植物材料，且感染復發率較高，給患者的身心健康帶來極大的負面影響。

而VSD使得引流敷料可以深入到清創后的組織缺損區，不僅使海綿敷料填塞無效腔，負壓作用下進一步有效縮小無效腔體積，可主動廓清各種炎性滲出和壞死組織分解產物，通過促進局部組織液更新不斷稀釋毒性分泌物、削弱致病菌定植能力，這一現象均得到基礎研究和臨床觀察的證實［8-9］；而多孔負壓引流管在VSD敷料包裹保護下，可避免負壓時管孔被軟組織覆蓋阻塞。VSD裝置自帶的B型管的沖洗裝置僅起到疏通引流管的作用，對深部組織的灌洗沒有意義，因此，一種附加的灌流體系對稀釋局部炎性分泌物，阻擋各種毒力菌落的增殖、組織定植具有重要意義。鑒于此，本研究在應用設計中，引入了局部灌洗裝置，使負壓封閉引流體系能與外源灌洗組成創傷局部組織潤洗循環系統，充分發揮了主動灌洗的生物學作用，明顯增強了局部組織愈合及抗感染能力。相關處理技術的臨床應用，目前國內外報道較少。在脊柱術后感染的臨床處理上，國內也有少數學者運用VSD技術做了相關的應用嘗試與總結，例如CHEN等［10］報道其用人工負壓技術治療了18例脊柱后路內固定術后感染的患者，其中部分患者使用了3次人工皮更換治療，創面完全愈合的時間為處理后平均17 d，平均住院時長為33 d，全部患者1年隨訪未見感染復發；但其使用的人工皮材料是一種基于乙烯聚合物（polyvinyl）的疏水性材料，在負壓方式及敷料材料方面本研究與其有較大區別，其僅將負壓封閉敷料覆蓋在腰背術后感染創口的皮膚表面，報道中并未描述灌洗管的位置及負壓敷料是否能深入創腔內部；此外，有效抗生素的作用在脊柱病灶的抗感染治療中具有重要作用［11］。

圖1 患者VSD裝置示意圖Figure 1 The VSD instrument applied in the typical case with lumbar spine infections

筆者根據經驗認為VSD技術在腰部深部軟組織感染中的應用要點基本可歸納為以下幾點：（1）局部感染組織的徹底清創：清創是處理任何軟組織感染的前提和基礎，尤其是深部軟組織的感染治療轉歸的重要基礎，不完善的壞死組織清除將為致病菌的定植及擴散提供便利，而且隨之分解散落的大量半固體狀組織殘骸及膿液將堵塞負壓引流管壁的小孔及海綿泡沫孔，最終造成負壓引流的失敗。（2）灌洗管前端的放置：由于目前尚無相關外文文獻的報道，考慮到患者術后只能采取俯臥或側臥位，筆者的經驗是在清創后的組織間隙尋找患者術后最常見體位時創腔的解剖低位，在此部位放置灌洗管，并根據創腔的深度在灌洗管的前端做3～5個側孔，充分發揮灌洗的效果。如果灌洗管口放在負壓引流敷料的淺部，所引起的不良后果在于：灌洗液未形成有效循環即被負壓吸走，不僅使得灌洗達不到組織深部，無法形成有效灌洗循環，而且會過早由皮膚切口滲出，造成負壓黏附薄膜，失去黏附特性，造成整個負壓引流體系的失敗。（3）皮膚軟組織切口的閉合及灌洗管皮膚入口的處理：由于負壓的建立，整個創腔或創面的組織滲液及灌洗液均可能在負壓下向淺表滲透，甚至直接由切口蔓延至皮膚，不僅損害有效灌洗循環，而且貼膜失效將危及整個負壓的維持。因此，在清創及擺放VSD敷料及引流管后，對健康的淺層軟組織一定要嚴密閉合（但也要防止縫合過緊造成的軟組織缺血壞死）。

感染后炎性指標的變化與治療效果高度相關，90%的細菌性椎間盤炎癥患者的CRP會異常升高，而當前相關的國外研究共識認為血清CRP是對感染治療是否有效的最具特異性的血清學指標，其在感染得到成功治療后會迅速轉陰，相對而言，ESR變化的特異性及對感染治療效果的響應性就遜色得多［4，12］。因此，對于結束負壓引流時機的把握，認為以下幾點值得考慮：（1）創腔局部健康肉芽組織的再生狀態：在階段性更換VSD敷料時，由于在持續有效的負壓及灌洗作用下，局部軟組織的毛細血管再生及隨之的肉芽組織增生會得到促進和加強，感染炎癥消退的最重要證據就是局部健康肉芽增生（顏色鮮紅、肉芽飽滿），且未見明顯的膿性滲出；（2）患者局部及全身癥狀體征的明顯好轉：局部疼痛明顯減輕、患者體溫及一般情況的明顯恢復；（3）CRP及ESR指標轉陰；（4）引流液持續透亮無渾濁并連續3次細菌培養陰性。如果患者的臨床表現滿足以上4條，則表示負壓引流可以移除，應盡快閉合腰背部創口，完成后續的常規康復治療。

VSD應用過程中存在的不足與改良：（1）當前所用的VSD海綿泡沫材料為較薄的長方體結構，源于其最初的應用范圍是覆蓋于淺表的軟組織損傷，因此其對深在軟組織不規則創腔的填塞作用有限，實際使用改良是修剪并適當疊加海綿敷料已達到更好的填塞，并注意引流管頭部不可超過海綿體外，以免造成組織挫傷甚至更嚴重的機械性壓迫性損傷，這點對鄰近重要血管神經組織尤為重要。（2）整個VSD海綿材料均為清水性的海藻酸材料，但隨著壞死組織分解產物及膿性滲出的滲透，整個海綿孔隙結構逐漸將成為負載這些不良產物的“垃圾站”，嚴重者的不良產物將會堵塞海綿孔隙及引流通道，造成引流效率低下甚至失敗，其附帶的沖洗管對這種材料內部的堵塞毫無效果，因此，改良的方法可在親水表面材料包裹下，其內部海綿材料由疏水材料構成，使得分解產物及液性分泌物不易停留，充分保證負壓引流及灌洗的效果。（3）患者在負壓治療過程中需要全程停留在病房，活動范圍受到負壓引流管及負壓源位置的極大限制，因而極大地限制了患者的康復治療方式和活動范圍，給患者的身心健康帶來了不可忽視的負面影響。因此，一種小型的便攜式的負壓源及引流收集裝置將能較好地解決患者術后康復的問題。（4）基于海藻酸的海綿狀材料缺乏抗菌抑菌性能，隨著材料科學的快速發展，材料自身的抗菌或抑菌特性無疑對醫用抗感染治療具有巨大的應用前景，目前已有多種抗菌抑菌的天然或合成高分子材料研制成功，其中有基于纖維素及殼聚糖的天然高分子水凝膠材料，不僅能保持一定的抗菌抑菌特性，具備水凝膠特有的親水及黏彈特性，而且其機械強度隨材料合成技術的發展也有明顯提高［13-14］，完全具備替代當前臨床常用的海藻酸基質的人工負壓敷料的潛力，因此，材料學科與臨床學科形成的交叉合作及共同努力，將對開發及應用新型負壓人工敷料材料起到巨大的推動作用。

本研究的樣本量偏小，研究樣本僅來源于單中心，這些不足均將影響本研究結果的循證水平?？梢灶A見，如果針對上述當前VSD材料及裝置的不足實施相應的改進，則改良的VSD灌洗引流技術對骨科，尤其脊柱外科相關軟組織感染治療將有極其深遠的積極影響。作者后期的研究工作有望聯合生物材料學者開展基于新材料VSD敷料的動物模型實驗及臨床試驗的前期準備。

作者貢獻：高明勇進行文章的構思與設計，論文的修訂，負責文章的質量控制及審校，對文章整體負責，監督管理；高明勇、金文意進行研究的實施與可行性分析，數據整理，統計學處理，撰寫論文；陶海鷹、金文意進行數據收集；高明勇、陶海鷹、郭衛春進行結果的分析與解釋。

本文無利益沖突。