封閉式負壓引流技術的臨床應用進展

趙斌 褚慶玉 安玉章 楊慶圓

負壓封閉引流(vacuum sealing drain，VSD)被廣泛應用于燒傷科、整形科、普外科、創傷科和骨科等臨床各學科。VSD的原理是將含有多個側孔引流管的醫用泡沫敷料覆蓋在傷口表面或填充創口腔隙后覆蓋生物半滲透膜使之形成一個封閉的環境，通過引流管或中心負壓連接，將創面的滲血、滲液予以充分引流，從而促進傷口的愈合。VSD誘導的細胞形變有利于血管的生成和有絲分裂，此外，VSD具有清除多余液體和細菌負荷、促進局部灌注的能力，有助于加速傷口邊緣組織的再生修復。VSD不但能有效的防治傷口感染、促進傷口愈合，還能促進慢性難治傷口的愈合、減少住院費用、節約醫療資源[1]。VSD不能替代傳統清創以及抗菌藥物在臨床中的應用。隨著臨床技術的進步，具有抗菌活性的含銀VSD材料發展迅速，已在臨床廣泛應用，智能負壓、適合用于感染傷口，為臨床上各種傷口、創面的治療提供更為廣闊的治療空間。本文就VSD的臨床應用進展進行綜述。

1 VSD材料的組成

VSD常規負壓材料主要包括敷料、半透膜和引流管。隨著技術的進步，各種負壓裝置越來越多，如NWPTi、PICO負壓裝置、智能負壓傷口護理系統(SNaP)。PICO負壓裝置是一個無罐便攜式裝置，患者可放在口袋中或系于皮帶上；SNaP系統包含一個儲氣罐、一個含水敷料層并帶有噴嘴及輸送管、一個泡沫界面，使用一種獨特的彈簧裝置去傳輸VSD的治療。SNaP不需要電力泵，簡化的操作程序及極輕便性使其能用于步行狀態。VSD使用的敷料由單向半透膜的聚氨酯膜制成，具有良好的透氣性、透氧性和透濕性，并能防止水和細菌的侵入。

2 VSD的治療原理

2.1 充分引流，引流區“零”聚集 創面形成后局部毛細血管的通透性增加，各種炎性物質通過微血管滲出，導致創面分泌物增加，影響傷口內的物質交換，阻礙傷口的修復。VSD充分持續引流，使創面“零”聚集，同時VSD降低組織間隙壓力，促進淋巴流體的平穩流動，并增加血液灌注和營養輸送的效力，增強局部抗生素治療[2]。同時，血液灌注的增加可以減少傷口表面積累的炎性因子的濃度，減少傷口的毛細血管的通透性，從而減少組織水腫。同時降低了金屬蛋白酶、纖溶酶、凝血酶、彈性蛋白酶及其他蛋白水解酶的水平，有效提高了傷口的愈合速度，負壓可以增加血管內皮細胞在傷口的形成，促進微血管的成熟，并增加傷口的血液流動和促進肉芽組織的生長。而傳統的紗布不會及時去除傷口的細菌毒素和分泌物[3]。

2.2 增加創面血流灌注量 正常的傷口愈合需經過止血、炎癥、增殖、成熟四個階段，創面灌注不足使創面血液供應不足、營養物質代謝紊亂、細胞增殖被抑制，同時創傷修復時需要的氧氣、營養物質、細胞因子以及相關的信號傳導途徑需通過血流輸送。創面血液灌注不足使這傷口愈合的4個階段中斷，從而導致傷口延遲愈合甚至轉變為慢性難愈合性創面。而VSD持續的負壓引流可以將滲血、滲液和炎性滲出液及時排除體外，以減少組織水腫，減少微小血管的壓縮，恢復創面血液供應。有研究指出：與對照組相比，VSD組局部灌注明顯增加，且隨機圖案皮瓣的存活率增加21%；同時，與連續負壓相比，灌注負壓更能增加傷口血流灌注、傷口血管直徑、血流速度和血管體積[4]。VSD形成傷口表面的局部負壓力值，不同壓力值的連續刺激和誘導，傷口不同部位的血流亦有所不同，使傷口的某些部位過度灌注，而某些部位的灌注不足[5]；被認為由于作用于傷口淺部和深部組織的力不同。目前對間歇式還是連續負壓對提高傷口血流灌注的問題存在爭議，這將是筆者的下一步研究的重點。

2.3 VSD的機械牽拉促進傷口愈合 VSD不但促進皮膚功能重建、傷口創腔填充、傷口閉合，同時提高拉伸強度。臨床研究證實，VSD機械的牽拉表現為：(1)宏觀變形是由VSD引起的傷口邊緣向心性拉伸引起的組織變形[6-8]，傷口組織深度不同導致的負壓牽拉力不同[9]。傷口表面受到壓力大，導致灌注不足，而傷口深部受到牽拉力小，導致血管擴張，導致高灌注。淺表低灌注和低氧導致血管內皮生長因子梯度，促進新生血管生成，深部高灌注可增加營養和氧氣輸送，在距離傷口邊緣2.5 cm處亦有灌注的記錄[10]。(2)微變形是由泡沫與表面之間的相互作用引起的，微變形被證明是VSD對肌成纖維細胞的作用而形成的。VSD對組織的機械牽拉力轉化為生長因子，誘導肌成纖維細胞分化至關重要。此外，傷口愈合和傷口收縮過程中肌纖維母細胞促進新生血管出現，促進創面的愈合。VSD是促進細胞增殖和增加肉芽組織生長的重要因素。

2.4 促進增殖細胞因子的表達 目前，VSD誘導傷口愈合的相關生長因子主要包括：血管內皮生長因子(VEGF)、結締組織生長因子(CCN2)、基質金屬蛋白酶MMP-2、基質金屬蛋白酶抑制劑(TIMP-1)、血清轉化生長因子(TGnB)、表皮細胞生長因子(EGF)、血小板衍生因子(PDGF)、胰島素樣生長因子IGF1、轉化生長因子(TGF)、人血管生成素1(ANG-1)等。VEGF是促成血管再生的主要因素之一，包括VEGF-a、VEGF-c、VEGF-d均參與血管再生、分化[11]。VEGF-c、VEGF-d共同促進VEGF-2受體 (VEGFR2)合成，而VEGF-c單獨作用于神經生長因子神經蛋白-2(Nrp2)，其中VEGF-A包括VEGF-A12、VEGF-A165亞群。VEGFR1和VEGFR2是參與血管生成和血管生成的受體，而VEGFR2和VEGFR3是參淋巴管生成的受體[12]。目前研究表明VEGFR3在淋巴系統中表達，而VEGFR1在血管系統中表達，兩者同時表達能夠誘導成纖維細胞的生成[13]。使用VSD時，早期VEGFR2的增加有助于增強血管系統和淋巴系統成纖維細胞的功能。一項臨床研究指出，使用VSD的創面，3 d后檢測CCN2在傷口的數量明顯升高，表明CCN2與傷口的愈合正相關[14]。MMP-2參與創面修復和瘢痕形成的過程，高表達不益于創面的愈合。TIMP-1的高表達可以通過抑制MMPs，從而促進壞死物的清除、細胞遷移和細胞外基質降解重構，從而加速創面愈合程度。研究證實：創面滲液中VEGF、TIMP-1的高達,MMP-2低表達與愈合的加快存在一定相關性[15]。同時VSD有利于提高血清中IGF1、一氧化氮(NO)的表達，IGF1可促進機體對葡萄糖的吸收和利用，從而降低血糖，尤為對Ⅱ型糖尿病有效。外源性補充 IGF1可促進血液循環及細胞再生。NO為機體組織血管的調節因子，可以促進創面血管舒張運動，創面局部組織中NO增加可改善病灶局部血液供應，同時為創面提供足夠的氧、營養物質，促進創面愈合[16]。隨著臨床研究的深入，VSD誘導促進創面愈合的生長因子將進一步被發現，其更深入的機制將逐漸被探索和發現。

2.5 促進血管再生 傷口愈合需要良好的傷口床填充，而促進傷口增殖期血管床的生成離不開新生血管的再生。所以在傷口愈合的四期中，血管的再生、成熟是傷口愈合的關鍵。而血管在再生、成熟的過程中，血管生成素(ANG)具有促進創面血管再生、成熟的重要作用，而ANG以AGN-1、AGN-2兩種因子存在于創面內，其中AGN-1可促血管穩定因子，調控微血管成熟[17]，而AGN-2促進內皮細胞增生[18]。VSD覆蓋后形成負壓環境，同時創面接觸多孔氨基甲酸乙酯的局部刺激可以誘導傷口表面血管生長因子出現[19]。同時傷口表面的免疫系統因子促進巨噬細胞誘導的成纖維細胞的血管誘導[20]，而VEGF-a、VEGF-c、VEGF-d均參與血管系統的再生、分化。VSD負壓環境在創面愈合的早期能夠促進血管穩定微環境的產生，從而促進創面生成血管數量的增加；在愈合的后期，負壓環境能夠優先促使血管穩定微環境的產生，并且通過血管生成素/酪氨酸激酶受體-2信號通路加速血管成熟；同時成熟血管由于周細胞的增加可顯著增加創面血流灌注量從而促進創面的愈合[4]。

2.6 保持潮濕的創面微環境 生物半透膜將創面與外界完全隔離，創面形成濕潤、微氧環境，且隨著創面溫濕度的改善隨時調整，在封閉的創面內負壓材料和創面緊密結合時刻保持濕潤的濕潤環境，有利促進創面肉芽組織生長。另一方面0.9%氯化鈉溶液沖洗為創面提供一個潮濕的環境，提高了機體免疫細胞功能的發揮。沖洗液能否減少創面細菌負荷，這個問題上的結果是喜憂參半的，一份早期報告發現，在接種表皮葡萄球菌和金黃色葡萄球菌的豬傷口中，VSD的使用減少了細菌負荷[21]。其他臨床研究沒有記錄到傷口細菌負荷的減少[22]，一些研究顯示細菌負荷反而增加[23]。需要額外的研究來確定VSD對傷口本身細菌負荷的影響。不管生物負荷是否降低，VSD的傷口愈合似乎進展得非常快。推測傷口生物負荷受感染傷口液體清除的影響似乎是合理的。

2.7 灌洗與非灌洗 對于VSD是否行灌洗，一直是臨床學者爭論的焦點，部分學者認為用0.9%氯化鈉溶液或是抗菌藥物溶液灌洗可以預防引流管堵塞，促進創面愈合。一項早期的研究指出：VSD結合抗生素溶液灌洗治療軟組織、骨髓腔感染，創新性地擴大了VSD的應用領域，將傳統的滴注引流技術用于創面能達到充分引流，有效而持久的控制感染、促進肉芽組織生長[24]。臨床上大部分學者仍堅持沖洗有益的觀點，但是最近的一項研究卻與此觀點截然相反，有學者對90例患者采用隨機分為2組，比較術后應用VSD治療的中度、重度感染性足部傷口的愈合情況，所有患者均在125 mm Hg持續壓力下接受治療。在接受同步鹽水沖洗(VSD)的患者中，給藥率為15 ml/h。主要結果是12周內傷口愈合的比例。次要結果包括手術傷口閉合、手術次數、住院時間和傷口愈合時間[24]。我們沒有發現在使用不同VSD裝置或使用VSD沖洗和不沖洗的患者之間，臨床結局或不良事件之間無顯著差異[25]。筆者認為，沖洗液的沖洗雖然不能減少局部感染，但可以降低局部創面的細菌定植，減少創面的細菌量，有效的達到控制抗炎的目的。同時對于創面大、滲液粘稠的嚴重感染創面，使用沖洗可以稀釋創面分泌物，防止引流管堵塞，以便達到充分引流的目的。雖然上述的兩種觀點截然相反，在使用VSD時，作者建議要依據創面引流的情況決定是否需要灌洗。

3 VSD臨床應用要點

3.1 最佳壓力值的設定 VSD使用過程中，負壓值設定是一個重要的參數。負壓值過高，雖然充分引流，但可能創面疼痛、組織缺血、創面出血的風險，甚至影響肉芽組織的生長；而負壓值過低，導致引流不充分，創面積液、積血，可能加重創面感染，所以負壓值得設定決定治療的效果。VSD負壓值是一個動態的數值，受負壓的材料、監測儀，引流管長度、并聯管道程度等因素影響，所以說創面實際受到的負壓值與儀器顯示的負壓值有所不同[26]。Morykwas等[27]指出：使用的負壓值范圍為-53．2～0 kPa(-400～0 mm Hg，1 mm Hg=0.133 kPa)，結果顯示：0～-16.6 kPa(-125 mm Hg)的負壓治療最有利于增加局部血運。同時又提出，持續模式比間歇模式能顯著增加局部血運及促力進肉芽組織生長。因此，既往認為-16.6 kPa為最佳負壓值。但大量基礎和臨床研究認為，-10.6 kPa(-80 mm Hg)是血流灌注和細胞生長的最佳負壓值[28]。最近一項動物研究采用多普勒血流技術來檢測創面血流量改變，結合分子檢測肉芽組織生長狀態，結果發現，當負壓值為16.67 kPa，創面皮下組織和創面周圍血流是基線值的4倍，然而當負壓值超過53.33 kPa時，創面血流反而被抑制，但是肉芽組織質量在間斷負壓吸引時顯著優于持續負壓[29]。這可能與毛細血管的自身調節有關，當毛細血管的自身調節機制尚未被激活時，間斷負壓可提供與機體相似的有節律的血液灌注，間斷刺激能使組織細胞有充足的時間休息進入下一個有效循環，因此血流灌注量在間斷負壓是明顯高的。但也有研究認為創面經負壓治療后其創面的血流量呈減少狀態。筆者認為，對于創面污染、水腫嚴重時應該選擇較高的負壓值；如發現創面封閉不嚴密時，亦應適當增加負壓值。但對于吸盤式負壓在治療壓瘡創面時，為減少吸盤中央的高壓力對創面的影響，建議使用“橋接”方式，既能達到負壓的作用，同時減少創面中心因壓力高導致的二次損傷，作者在臨床中取得了良好的效果。

3.2 VSD敷料的更換、終止 VSD敷料合適更換，目前的臨床研究沒有一個準確的界定。敷料的更換要根據傷口的類型、創面引流量的多少、負壓的材料決定。目前臨床中VSD的材料分為聚乙烯醇和聚氨酯。聚乙烯醇的孔徑小，具有親水性，生物相容性好，所以使用的時間5～7 d，而聚氨酯材料的孔徑大，疏水性、生物相容性差，為防止肉芽組織的堪入，建議3～5 d更換。有學者指出敷料可在更換前留置最多3 d有助于避免肉芽組織生長到海綿中，并允許經常檢查傷口床。可以在每次繃帶變化時評估傷口，特別注意肉芽組織的健康和數量，評估和記錄收縮程度。一旦形成健康的肉芽組織床，應停止VSD并進行閉合或重建[30]。但在臨床應用中，作者經常在3～5 d后更換敷料，未發現對傷口肉芽組織的損害，對于大面積缺損的創面，適當延長更換的時間。

VSD終止負壓的情況如下：(1)創面周圍出現嚴重的過敏反應；(2)負壓引流后傷口周圍浸漬嚴重，無法達到充分引流的目的；(3)出現嚴重的疼痛，雖經調整負壓值后仍不能緩解者；(4)引流出新鮮的血液，調整負壓值后出血不能停止的情況；(5)半透膜固定不牢固，多次覆蓋后仍漏氣；(6)經VSD治療后，局部癥狀不能緩解，肢體進行性腫脹伴局部感染加重者。

3.3 VSD的適應證和禁忌證

3.3.1 VSD適應證：①感染創面；②慢性難愈合性創面；③糖尿病足；④骨筋膜室綜合證；⑤大的陳舊性血腫或積液；⑥植皮術后的植皮區；⑦閉合性骨折可能或已經合并感染者；⑧植皮后受皮區引用；⑨褥瘡；⑩急慢性骨髓炎需手術引流者；甚至在口腔以及重癥胰腺炎方面也取得了很好的治療效果[31,32]。盡管骨髓炎是負壓封閉引流的適應證，其可以改善骨髓炎內部的感染環境，促進間充質干細胞的增殖，增加了祖細胞增生，從而增加抗感染能力。VSD完全通暢方可發揮最優的作用，否則會加重局部感染癥狀。負壓治療骨髓炎的機制可能與負壓不間斷發揮抽吸作用，及時清除髓腔內的感染組織和壞死組織，從而減少局部感染癥狀，減少感染對骨組織愈合有關。

3.3.2 VSD禁忌證：①創面周圍發生的腫瘤病變；②血管、神經、肌腱和韌帶完全裸露(無軟組織覆蓋)；③伴有活動性出血或凝血功能障礙；未探查、或探查不明的瘺道；④未徹底清除壞死組織的骨髓炎；⑤經放射治療或縫合的血管和器官；⑥明確的缺血創面；⑦未徹底進行清創術的感染創面。

3.4 VSD的相關注意事項 (1)早期徹底清創不可替代。清創時注重沖洗創面，依據傷口Gustilo分型，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型沖洗液體量分別為3 L、6 L、9 L[33]。(2)感染創面使用VSD后周圍炎性癥狀(紅、腫、熱、痛)，3 d 左右周圍皮膚出現皺縮樣改變，必要時可局部冰敷。(3)如創面滲出較多或醫用泡沫海綿變硬，行0.9%氯化鈉溶液500 ml連續沖洗，防止管道堵塞，必要時可選用抗菌藥物溶液沖洗，雖然目前臨床上有許多沖洗液，但對沖洗液的使用臨床上仍存在分歧，沖洗液能否促進傷口的愈合需要臨床進一步研究證實。

4 VSD的最新進展

4.1 各種含銀或鍍銀VSD敷料已開發出來，銀是一種眾所周知的抗菌劑，可以顯著減少感染[34]。含銀VSD材料中的聚氨酯泡沫在傷口表面可釋放銀離子，以減少污染傷口中的微生物，并防治進一步的感染，其抗菌效力已得到臨床證實[35]。在感染創面，與傳統VSD相比，銀浸漬VSD作為最終封閉或覆蓋創面的研究顯示銀浸漬VSD的抗菌效果更好。所以在感染創面中使用含銀VSD不但有效地降低細菌負荷，而且有助于創面肉芽組織生長，促進創面愈合[36]。有研究發現常規VSD組和含銀VSD組敷料細菌在2周達到高峰，而傳統VSD組的峰值明顯高于含銀VSD組，含銀VSD的抗菌有效作用時間長，含銀離子敷料在菌體失去活性以后，銀離子又從菌體中游離出來，重復進行殺菌活動，抗菌效果更持久[37]。含銀VSD的使用也有一些注意事項：(1)不能替代創面清潔、清創和全身抗菌藥物的使用；(2)小劑量銀反復使用易產生耐藥性；(3)長時間(>30 d)或大面積(>30%體表面積)，應定期監測血清銀或尿銀水平，以防發生毒性反應[38]。

4.2 智能負壓 傳統負壓引流，只能顯示負壓源的壓力大小，不能顯示和控制我們最關心的創面治療部位的壓力變化。智能負壓的出現，給VSD的治療提供廣泛的空間，為臨床各類創面的治療提供技術保障。該技術采用雙壓力顯示、雙壓力控制，能準確顯示并控制創面的壓力。臨床醫師可根據創面分泌物性質，創面壞死組織情況，選擇負壓的大小和控制方式。創面敷料/管道阻塞是影響負壓封閉引流治療效果的最常見的原因，傳統負壓引流無法判斷敷料和管道的阻塞狀況，故常常影響治療效果。智能負壓采用半自動、全自動創面敷料氣體沖擊排阻，液體沖洗排阻，它能夠準確的監測創面敷料/管道的阻塞及漏氣情況，并具備數字顯示，多種報警功能，保證創傷負壓治療的有效性和可靠性。對創面有嚴重感染或特殊病例無需換藥，無需打開創面，臨床醫師可選擇多種氣體或配制各種消炎、滅菌、營養支持等治療作用的溶液，對創面進行灌注治療，開創了治療創面的新途徑。目前智能負壓在糖尿病足、感染創面取得治療效果，明顯優于傳統的VSD[39]。

4.3 VSD的聯合應用 臨床上許多學者將VSD與其他一些技術聯合應用，取得了良好的臨床效果。鄭敏等[40]將VSD與局部氧療聯合應用于豚鼠Ⅲ期壓瘡創面，發現VSD聯合局部氧療能促進創面愈合，并使創面組織中VEGF和MVD的表達增高致使創面血管化程度提高有關。自體富血小板凝膠(autologous platelet-richgel，APG)聯合封閉式負壓引流術，能夠有效促進肉芽組織中血管生成，縮短潰瘍愈合時間[41]。臨床研究證實超聲清創微射流高達1 000個大氣壓的壓力，能夠有效的去除創面表面以及深層的細菌和真菌，同時刺激纖維細胞溶酶體活性，增加蛋白質合成，促進傷口愈合。因此，超聲清創與VSD的聯合應用，是將兩者優點交替使用，利用超聲波在沖洗射流中產生的 “空化”效應，通過空化泡崩塌產生維細胞溶酶體活性，增加蛋白質合成，促進傷口愈合[42]。

骨關節科中韌帶縫合重建中經常使用的Nice Knot技術也可與VSD的聯合應用[43]，Nice Knot技術具有逐漸變緊、不會后移、雙觸點、張力強大的特點。筆者在臨床中將Nice Knot技術與VSD聯合應用于皮膚缺損處，逐漸牽拉縫線，減少上皮移行的距離，臨床效果滿意。一期清創后縫合后將Nice結節預置于創面表面，拆除VSD后，逐漸牽引縫線，減少創緣的距離，對于小面積的缺損，無需二次清創手術。目前臨床中沒有研究證明Nice Knot技術具體減少創緣兩側的距離，這是筆者下一步研究的內容。

最近的一項研究證實VSD聯合開放植骨治療脛骨創傷性骨髓炎取得了較好的臨床效果。VSD聯合開放植骨組的平均住院總時間、手術總時間、術中出血量、術后出血量明顯短于植骨組(P<0.05)，聯合組骨折愈合時間和肉芽組織覆蓋創面時間明顯低于植骨組(P<0.05)。可見，封閉式負壓引流技術聯合開放植骨治療脛骨創傷性骨髓炎要比單獨植骨恢復更快，出血更少[44]。劉昌雄等[45]對51例脛骨創傷性骨髓炎患者利用VSD 聯合開放植骨治療，結果發現VSD 聯合開放植骨治療創傷性骨髓炎可以縮短骨折愈合時間與外固定去除的時間，并且能夠有效促進患者膝關節功能與踝關節功能的改善。對于骨外露的感染創面，VSD治療只是一種過渡的手段，而不能作為最終的治療方案，待創面炎癥控制、肉芽組織覆蓋后仍需進行骨折的固定，以及皮膚的覆蓋。有學者將VSD聯合高壓氧、VSD聯合局部間歇給氧治療慢性難愈合性創面也取得了一定的效果[46,47]。另外，VSD聯合局部中藥治療、VSD聯合沖洗治療脛骨外露創面也取得了較好的臨床效果[48,49]。

VSD的應用解決了臨床上許多棘手的創面問題，提高了創面的愈合率、縮短了愈合時間，降低了住院時間和住院費用，其顯著的臨床治療效果得到了醫生們的偏愛。隨著技術的進步，智能化的VSD(遠程監控，材料感知，智能調節)會陸續出現，能更好地服務于臨床。