封闭式负压引流技术的临床应用进展

赵斌 褚庆玉 安玉章 杨庆圆

负压封闭引流(vacuum sealing drain，VSD)被广泛应用于烧伤科、整形科、普外科、创伤科和骨科等临床各学科。VSD的原理是将含有多个侧孔引流管的医用泡沫敷料覆盖在伤口表面或填充创口腔隙后覆盖生物半渗透膜使之形成一个封闭的环境，通过引流管或中心负压连接，将创面的渗血、渗液予以充分引流，从而促进伤口的愈合。VSD诱导的细胞形变有利于血管的生成和有丝分裂，此外，VSD具有清除多余液体和细菌负荷、促进局部灌注的能力，有助于加速伤口边缘组织的再生修复。VSD不但能有效的防治伤口感染、促进伤口愈合，还能促进慢性难治伤口的愈合、减少住院费用、节约医疗资源[1]。VSD不能替代传统清创以及抗菌药物在临床中的应用。随着临床技术的进步，具有抗菌活性的含银VSD材料发展迅速，已在临床广泛应用，智能负压、适合用于感染伤口，为临床上各种伤口、创面的治疗提供更为广阔的治疗空间。本文就VSD的临床应用进展进行综述。

1 VSD材料的组成

VSD常规负压材料主要包括敷料、半透膜和引流管。随着技术的进步，各种负压装置越来越多，如NWPTi、PICO负压装置、智能负压伤口护理系统(SNaP)。PICO负压装置是一个无罐便携式装置，患者可放在口袋中或系于皮带上；SNaP系统包含一个储气罐、一个含水敷料层并带有喷嘴及输送管、一个泡沫界面，使用一种独特的弹簧装置去传输VSD的治疗。SNaP不需要电力泵，简化的操作程序及极轻便性使其能用于步行状态。VSD使用的敷料由单向半透膜的聚氨酯膜制成，具有良好的透气性、透氧性和透湿性，并能防止水和细菌的侵入。

2 VSD的治疗原理

2.1 充分引流，引流区“零”聚集 创面形成后局部毛细血管的通透性增加，各种炎性物质通过微血管渗出，导致创面分泌物增加，影响伤口内的物质交换，阻碍伤口的修复。VSD充分持续引流，使创面“零”聚集，同时VSD降低组织间隙压力，促进淋巴流体的平稳流动，并增加血液灌注和营养输送的效力，增强局部抗生素治疗[2]。同时，血液灌注的增加可以减少伤口表面积累的炎性因子的浓度，减少伤口的毛细血管的通透性，从而减少组织水肿。同时降低了金属蛋白酶、纤溶酶、凝血酶、弹性蛋白酶及其他蛋白水解酶的水平，有效提高了伤口的愈合速度，负压可以增加血管内皮细胞在伤口的形成，促进微血管的成熟，并增加伤口的血液流动和促进肉芽组织的生长。而传统的纱布不会及时去除伤口的细菌毒素和分泌物[3]。

2.2 增加创面血流灌注量 正常的伤口愈合需经过止血、炎症、增殖、成熟四个阶段，创面灌注不足使创面血液供应不足、营养物质代谢紊乱、细胞增殖被抑制，同时创伤修复时需要的氧气、营养物质、细胞因子以及相关的信号传导途径需通过血流输送。创面血液灌注不足使这伤口愈合的4个阶段中断，从而导致伤口延迟愈合甚至转变为慢性难愈合性创面。而VSD持续的负压引流可以将渗血、渗液和炎性渗出液及时排除体外，以减少组织水肿，减少微小血管的压缩，恢复创面血液供应。有研究指出：与对照组相比，VSD组局部灌注明显增加，且随机图案皮瓣的存活率增加21%；同时，与连续负压相比，灌注负压更能增加伤口血流灌注、伤口血管直径、血流速度和血管体积[4]。VSD形成伤口表面的局部负压力值，不同压力值的连续刺激和诱导，伤口不同部位的血流亦有所不同，使伤口的某些部位过度灌注，而某些部位的灌注不足[5]；被认为由于作用于伤口浅部和深部组织的力不同。目前对间歇式还是连续负压对提高伤口血流灌注的问题存在争议，这将是笔者的下一步研究的重点。

2.3 VSD的机械牵拉促进伤口愈合 VSD不但促进皮肤功能重建、伤口创腔填充、伤口闭合，同时提高拉伸强度。临床研究证实，VSD机械的牵拉表现为：(1)宏观变形是由VSD引起的伤口边缘向心性拉伸引起的组织变形[6-8]，伤口组织深度不同导致的负压牵拉力不同[9]。伤口表面受到压力大，导致灌注不足，而伤口深部受到牵拉力小，导致血管扩张，导致高灌注。浅表低灌注和低氧导致血管内皮生长因子梯度，促进新生血管生成，深部高灌注可增加营养和氧气输送，在距离伤口边缘2.5 cm处亦有灌注的记录[10]。(2)微变形是由泡沫与表面之间的相互作用引起的，微变形被证明是VSD对肌成纤维细胞的作用而形成的。VSD对组织的机械牵拉力转化为生长因子，诱导肌成纤维细胞分化至关重要。此外，伤口愈合和伤口收缩过程中肌纤维母细胞促进新生血管出现，促进创面的愈合。VSD是促进细胞增殖和增加肉芽组织生长的重要因素。

2.4 促进增殖细胞因子的表达 目前，VSD诱导伤口愈合的相关生长因子主要包括：血管内皮生长因子(VEGF)、结缔组织生长因子(CCN2)、基质金属蛋白酶MMP-2、基质金属蛋白酶抑制剂(TIMP-1)、血清转化生长因子(TGnB)、表皮细胞生长因子(EGF)、血小板衍生因子(PDGF)、胰岛素样生长因子IGF1、转化生长因子(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均参与血管再生、分化[11]。VEGF-c、VEGF-d共同促进VEGF-2受体 (VEGFR2)合成，而VEGF-c单独作用于神经生长因子神经蛋白-2(Nrp2)，其中VEGF-A包括VEGF-A12、VEGF-A165亚群。VEGFR1和VEGFR2是参与血管生成和血管生成的受体，而VEGFR2和VEGFR3是参淋巴管生成的受体[12]。目前研究表明VEGFR3在淋巴系统中表达，而VEGFR1在血管系统中表达，两者同时表达能够诱导成纤维细胞的生成[13]。使用VSD时，早期VEGFR2的增加有助于增强血管系统和淋巴系统成纤维细胞的功能。一项临床研究指出，使用VSD的创面，3 d后检测CCN2在伤口的数量明显升高，表明CCN2与伤口的愈合正相关[14]。MMP-2参与创面修复和瘢痕形成的过程，高表达不益于创面的愈合。TIMP-1的高表达可以通过抑制MMPs，从而促进坏死物的清除、细胞迁移和细胞外基质降解重构，从而加速创面愈合程度。研究证实：创面渗液中VEGF、TIMP-1的高达,MMP-2低表达与愈合的加快存在一定相关性[15]。同时VSD有利于提高血清中IGF1、一氧化氮(NO)的表达，IGF1可促进机体对葡萄糖的吸收和利用，从而降低血糖，尤为对Ⅱ型糖尿病有效。外源性补充 IGF1可促进血液循环及细胞再生。NO为机体组织血管的调节因子，可以促进创面血管舒张运动，创面局部组织中NO增加可改善病灶局部血液供应，同时为创面提供足够的氧、营养物质，促进创面愈合[16]。随着临床研究的深入，VSD诱导促进创面愈合的生长因子将进一步被发现，其更深入的机制将逐渐被探索和发现。

2.5 促进血管再生 伤口愈合需要良好的伤口床填充，而促进伤口增殖期血管床的生成离不开新生血管的再生。所以在伤口愈合的四期中，血管的再生、成熟是伤口愈合的关键。而血管在再生、成熟的过程中，血管生成素(ANG)具有促进创面血管再生、成熟的重要作用，而ANG以AGN-1、AGN-2两种因子存在于创面内，其中AGN-1可促血管稳定因子，调控微血管成熟[17]，而AGN-2促进内皮细胞增生[18]。VSD覆盖后形成负压环境，同时创面接触多孔氨基甲酸乙酯的局部刺激可以诱导伤口表面血管生长因子出现[19]。同时伤口表面的免疫系统因子促进巨噬细胞诱导的成纤维细胞的血管诱导[20]，而VEGF-a、VEGF-c、VEGF-d均参与血管系统的再生、分化。VSD负压环境在创面愈合的早期能够促进血管稳定微环境的产生，从而促进创面生成血管数量的增加；在愈合的后期，负压环境能够优先促使血管稳定微环境的产生，并且通过血管生成素/酪氨酸激酶受体-2信号通路加速血管成熟；同时成熟血管由于周细胞的增加可显著增加创面血流灌注量从而促进创面的愈合[4]。

2.6 保持潮湿的创面微环境 生物半透膜将创面与外界完全隔离，创面形成湿润、微氧环境，且随着创面温湿度的改善随时调整，在封闭的创面内负压材料和创面紧密结合时刻保持湿润的湿润环境，有利促进创面肉芽组织生长。另一方面0.9%氯化钠溶液冲洗为创面提供一个潮湿的环境，提高了机体免疫细胞功能的发挥。冲洗液能否减少创面细菌负荷，这个问题上的结果是喜忧参半的，一份早期报告发现，在接种表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌的猪伤口中，VSD的使用减少了细菌负荷[21]。其他临床研究没有记录到伤口细菌负荷的减少[22]，一些研究显示细菌负荷反而增加[23]。需要额外的研究来确定VSD对伤口本身细菌负荷的影响。不管生物负荷是否降低，VSD的伤口愈合似乎进展得非常快。推测伤口生物负荷受感染伤口液体清除的影响似乎是合理的。

2.7 灌洗与非灌洗 对于VSD是否行灌洗，一直是临床学者争论的焦点，部分学者认为用0.9%氯化钠溶液或是抗菌药物溶液灌洗可以预防引流管堵塞，促进创面愈合。一项早期的研究指出：VSD结合抗生素溶液灌洗治疗软组织、骨髓腔感染，创新性地扩大了VSD的应用领域，将传统的滴注引流技术用于创面能达到充分引流，有效而持久的控制感染、促进肉芽组织生长[24]。临床上大部分学者仍坚持冲洗有益的观点，但是最近的一项研究却与此观点截然相反，有学者对90例患者采用随机分为2组，比较术后应用VSD治疗的中度、重度感染性足部伤口的愈合情况，所有患者均在125 mm Hg持续压力下接受治疗。在接受同步盐水冲洗(VSD)的患者中，给药率为15 ml/h。主要结果是12周内伤口愈合的比例。次要结果包括手术伤口闭合、手术次数、住院时间和伤口愈合时间[24]。我们没有发现在使用不同VSD装置或使用VSD冲洗和不冲洗的患者之间，临床结局或不良事件之间无显着差异[25]。笔者认为，冲洗液的冲洗虽然不能减少局部感染，但可以降低局部创面的细菌定植，减少创面的细菌量，有效的达到控制抗炎的目的。同时对于创面大、渗液粘稠的严重感染创面，使用冲洗可以稀释创面分泌物，防止引流管堵塞，以便达到充分引流的目的。虽然上述的两种观点截然相反，在使用VSD时，作者建议要依据创面引流的情况决定是否需要灌洗。

3 VSD临床应用要点

3.1 最佳压力值的设定 VSD使用过程中，负压值设定是一个重要的参数。负压值过高，虽然充分引流，但可能创面疼痛、组织缺血、创面出血的风险，甚至影响肉芽组织的生长；而负压值过低，导致引流不充分，创面积液、积血，可能加重创面感染，所以负压值得设定决定治疗的效果。VSD负压值是一个动态的数值，受负压的材料、监测仪，引流管长度、并联管道程度等因素影响，所以说创面实际受到的负压值与仪器显示的负压值有所不同[26]。Morykwas等[27]指出：使用的负压值范围为-53．2～0 kPa(-400～0 mm Hg，1 mm Hg=0.133 kPa)，结果显示：0～-16.6 kPa(-125 mm Hg)的负压治疗最有利于增加局部血运。同时又提出，持续模式比间歇模式能显著增加局部血运及促力进肉芽组织生长。因此，既往认为-16.6 kPa为最佳负压值。但大量基础和临床研究认为，-10.6 kPa(-80 mm Hg)是血流灌注和细胞生长的最佳负压值[28]。最近一项动物研究采用多普勒血流技术来检测创面血流量改变，结合分子检测肉芽组织生长状态，结果发现，当负压值为16.67 kPa，创面皮下组织和创面周围血流是基线值的4倍，然而当负压值超过53.33 kPa时，创面血流反而被抑制，但是肉芽组织质量在间断负压吸引时显著优于持续负压[29]。这可能与毛细血管的自身调节有关，当毛细血管的自身调节机制尚未被激活时，间断负压可提供与机体相似的有节律的血液灌注，间断刺激能使组织细胞有充足的时间休息进入下一个有效循环，因此血流灌注量在间断负压是明显高的。但也有研究认为创面经负压治疗后其创面的血流量呈减少状态。笔者认为，对于创面污染、水肿严重时应该选择较高的负压值；如发现创面封闭不严密时，亦应适当增加负压值。但对于吸盘式负压在治疗压疮创面时，为减少吸盘中央的高压力对创面的影响，建议使用“桥接”方式，既能达到负压的作用，同时减少创面中心因压力高导致的二次损伤，作者在临床中取得了良好的效果。

3.2 VSD敷料的更换、终止 VSD敷料合适更换，目前的临床研究没有一个准确的界定。敷料的更换要根据伤口的类型、创面引流量的多少、负压的材料决定。目前临床中VSD的材料分为聚乙烯醇和聚氨酯。聚乙烯醇的孔径小，具有亲水性，生物相容性好，所以使用的时间5～7 d，而聚氨酯材料的孔径大，疏水性、生物相容性差，为防止肉芽组织的堪入，建议3～5 d更换。有学者指出敷料可在更换前留置最多3 d有助于避免肉芽组织生长到海绵中，并允许经常检查伤口床。可以在每次绷带变化时评估伤口，特别注意肉芽组织的健康和数量，评估和记录收缩程度。一旦形成健康的肉芽组织床，应停止VSD并进行闭合或重建[30]。但在临床应用中，作者经常在3～5 d后更换敷料，未发现对伤口肉芽组织的损害，对于大面积缺损的创面，适当延长更换的时间。

VSD终止负压的情况如下：(1)创面周围出现严重的过敏反应；(2)负压引流后伤口周围浸渍严重，无法达到充分引流的目的；(3)出现严重的疼痛，虽经调整负压值后仍不能缓解者；(4)引流出新鲜的血液，调整负压值后出血不能停止的情况；(5)半透膜固定不牢固，多次覆盖后仍漏气；(6)经VSD治疗后，局部症状不能缓解，肢体进行性肿胀伴局部感染加重者。

3.3 VSD的适应证和禁忌证

3.3.1 VSD适应证：①感染创面；②慢性难愈合性创面；③糖尿病足；④骨筋膜室综合证；⑤大的陈旧性血肿或积液；⑥植皮术后的植皮区；⑦闭合性骨折可能或已经合并感染者；⑧植皮后受皮区引用；⑨褥疮；⑩急慢性骨髓炎需手术引流者；甚至在口腔以及重症胰腺炎方面也取得了很好的治疗效果[31,32]。尽管骨髓炎是负压封闭引流的适应证，其可以改善骨髓炎内部的感染环境，促进间充质干细胞的增殖，增加了祖细胞增生，从而增加抗感染能力。VSD完全通畅方可发挥最优的作用，否则会加重局部感染症状。负压治疗骨髓炎的机制可能与负压不间断发挥抽吸作用，及时清除髓腔内的感染组织和坏死组织，从而减少局部感染症状，减少感染对骨组织愈合有关。

3.3.2 VSD禁忌证：①创面周围发生的肿瘤病变；②血管、神经、肌腱和韧带完全裸露(无软组织覆盖)；③伴有活动性出血或凝血功能障碍；未探查、或探查不明的瘘道；④未彻底清除坏死组织的骨髓炎；⑤经放射治疗或缝合的血管和器官；⑥明确的缺血创面；⑦未彻底进行清创术的感染创面。

3.4 VSD的相关注意事项 (1)早期彻底清创不可替代。清创时注重冲洗创面，依据伤口Gustilo分型，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型冲洗液体量分别为3 L、6 L、9 L[33]。(2)感染创面使用VSD后周围炎性症状(红、肿、热、痛)，3 d 左右周围皮肤出现皱缩样改变，必要时可局部冰敷。(3)如创面渗出较多或医用泡沫海绵变硬，行0.9%氯化钠溶液500 ml连续冲洗，防止管道堵塞，必要时可选用抗菌药物溶液冲洗，虽然目前临床上有许多冲洗液，但对冲洗液的使用临床上仍存在分歧，冲洗液能否促进伤口的愈合需要临床进一步研究证实。

4 VSD的最新进展

4.1 各种含银或镀银VSD敷料已开发出来，银是一种众所周知的抗菌剂，可以显著减少感染[34]。含银VSD材料中的聚氨酯泡沫在伤口表面可释放银离子，以减少污染伤口中的微生物，并防治进一步的感染，其抗菌效力已得到临床证实[35]。在感染创面，与传统VSD相比，银浸渍VSD作为最终封闭或覆盖创面的研究显示银浸渍VSD的抗菌效果更好。所以在感染创面中使用含银VSD不但有效地降低细菌负荷，而且有助于创面肉芽组织生长，促进创面愈合[36]。有研究发现常规VSD组和含银VSD组敷料细菌在2周达到高峰，而传统VSD组的峰值明显高于含银VSD组，含银VSD的抗菌有效作用时间长，含银离子敷料在菌体失去活性以后，银离子又从菌体中游离出来，重复进行杀菌活动，抗菌效果更持久[37]。含银VSD的使用也有一些注意事项：(1)不能替代创面清洁、清创和全身抗菌药物的使用；(2)小剂量银反复使用易产生耐药性；(3)长时间(>30 d)或大面积(>30%体表面积)，应定期监测血清银或尿银水平，以防发生毒性反应[38]。

4.2 智能负压 传统负压引流，只能显示负压源的压力大小，不能显示和控制我们最关心的创面治疗部位的压力变化。智能负压的出现，给VSD的治疗提供广泛的空间，为临床各类创面的治疗提供技术保障。该技术采用双压力显示、双压力控制，能准确显示并控制创面的压力。临床医师可根据创面分泌物性质，创面坏死组织情况，选择负压的大小和控制方式。创面敷料/管道阻塞是影响负压封闭引流治疗效果的最常见的原因，传统负压引流无法判断敷料和管道的阻塞状况，故常常影响治疗效果。智能负压采用半自动、全自动创面敷料气体冲击排阻，液体冲洗排阻，它能够准确的监测创面敷料/管道的阻塞及漏气情况，并具备数字显示，多种报警功能，保证创伤负压治疗的有效性和可靠性。对创面有严重感染或特殊病例无需换药，无需打开创面，临床医师可选择多种气体或配制各种消炎、灭菌、营养支持等治疗作用的溶液，对创面进行灌注治疗，开创了治疗创面的新途径。目前智能负压在糖尿病足、感染创面取得治疗效果，明显优于传统的VSD[39]。

4.3 VSD的联合应用 临床上许多学者将VSD与其他一些技术联合应用，取得了良好的临床效果。郑敏等[40]将VSD与局部氧疗联合应用于豚鼠Ⅲ期压疮创面，发现VSD联合局部氧疗能促进创面愈合，并使创面组织中VEGF和MVD的表达增高致使创面血管化程度提高有关。自体富血小板凝胶(autologous platelet-richgel，APG)联合封闭式负压引流术，能够有效促进肉芽组织中血管生成，缩短溃疡愈合时间[41]。临床研究证实超声清创微射流高达1 000个大气压的压力，能够有效的去除创面表面以及深层的细菌和真菌，同时刺激纤维细胞溶酶体活性，增加蛋白质合成，促进伤口愈合。因此，超声清创与VSD的联合应用，是将两者优点交替使用，利用超声波在冲洗射流中产生的 “空化”效应，通过空化泡崩塌产生维细胞溶酶体活性，增加蛋白质合成，促进伤口愈合[42]。

骨关节科中韧带缝合重建中经常使用的Nice Knot技术也可与VSD的联合应用[43]，Nice Knot技术具有逐渐变紧、不会后移、双触点、张力强大的特点。笔者在临床中将Nice Knot技术与VSD联合应用于皮肤缺损处，逐渐牵拉缝线，减少上皮移行的距离，临床效果满意。一期清创后缝合后将Nice结节预置于创面表面，拆除VSD后，逐渐牵引缝线，减少创缘的距离，对于小面积的缺损，无需二次清创手术。目前临床中没有研究证明Nice Knot技术具体减少创缘两侧的距离，这是笔者下一步研究的内容。

最近的一项研究证实VSD联合开放植骨治疗胫骨创伤性骨髓炎取得了较好的临床效果。VSD联合开放植骨组的平均住院总时间、手术总时间、术中出血量、术后出血量明显短于植骨组(P<0.05)，联合组骨折愈合时间和肉芽组织覆盖创面时间明显低于植骨组(P<0.05)。可见，封闭式负压引流技术联合开放植骨治疗胫骨创伤性骨髓炎要比单独植骨恢复更快，出血更少[44]。刘昌雄等[45]对51例胫骨创伤性骨髓炎患者利用VSD 联合开放植骨治疗，结果发现VSD 联合开放植骨治疗创伤性骨髓炎可以缩短骨折愈合时间与外固定去除的时间，并且能够有效促进患者膝关节功能与踝关节功能的改善。对于骨外露的感染创面，VSD治疗只是一种过渡的手段，而不能作为最终的治疗方案，待创面炎症控制、肉芽组织覆盖后仍需进行骨折的固定，以及皮肤的覆盖。有学者将VSD联合高压氧、VSD联合局部间歇给氧治疗慢性难愈合性创面也取得了一定的效果[46,47]。另外，VSD联合局部中药治疗、VSD联合冲洗治疗胫骨外露创面也取得了较好的临床效果[48,49]。

VSD的应用解决了临床上许多棘手的创面问题，提高了创面的愈合率、缩短了愈合时间，降低了住院时间和住院费用，其显著的临床治疗效果得到了医生们的偏爱。随着技术的进步，智能化的VSD(远程监控，材料感知，智能调节)会陆续出现，能更好地服务于临床。