皮肤牵张技术在创面修复中的临床应用

余墨声 朱占永 赵月强

在临床上造成人体皮肤软组织缺损的原因较多，常见的有肿瘤、瘢痕等皮肤本身病变切除术后，外伤、炎症、手术后切口愈合不良和骨筋膜室综合征等，严重时造成深部的肌腱、血管、神经及骨质等组织外露。轻者因长期换药等原因降低生活质量，重者造成体内重要组织器官的损失，甚至危及生命。根据病人自身情况和造成皮肤缺损的原因，临床上多采用换药、植皮术、皮瓣转移术、皮肤内扩张术和组织工程皮肤等方法治疗。到目前为止，每一种处理方式都在被不同的临床研究者做出不同程度的改善，但是仍没有发现任何一种完美的治疗方法，在不造成医源性二次损伤的情况下，治疗几乎所有的皮肤缺损创面。随着医学人文的不断发展，“拆东墙补西墙”的治疗方式也不断地受到了一部分病人及其家属的抵制，由此促使临床医师迫切寻求一种相对完美的皮肤创面修复方法。近几年来，皮肤牵张技术在多种原因引起的皮肤缺损创面的修复中发挥了重要作用。

皮肤牵张技术是一种不同于传统的修复皮肤缺损的外科治疗技术，该技术充分利用皮肤的生物力学特性(固有弹性、机械伸展性、生物伸展性)和应力松弛性的特点，借助于皮肤缺损创面周围正常皮肤自身伸展特性，在牵拉作用下闭合皮肤缺损创面[1-6]。其中，皮肤的生物学特性和应力松弛性是皮肤伸展和重塑的基础，机械外力在细胞水平及亚细胞水平上改变皮肤组织的外形，其在皮肤组织的形成和重建过程中发挥重要作用[7-8]。因此，皮肤组织通过机械外力牵拉作用获得拉伸而闭合皮肤缺损的创面。

一、皮肤牵张术的发展历史

从上世纪60年代起，人们就开始从生物学特征等方面来研究皮肤的一些特性。相关研究学者利用皮肤的一些生物学特征，有效闭合部分皮肤缺损的创面，由此皮肤牵张技术开始逐渐的应用于临床治疗。Barres等[9]设计了固定桥装置，并实施皮肤牵张技术成功地关闭一个剖腹手术的伤口，从而引起了国内外外科医学界的重视，陆续出现了各种皮肤牵张装置修复皮肤缺损创面的临床研究报告。Hirshowitz等[10]用手术拉钩作周期性牵引，反复牵拉后封闭鼻部皮肤缺损伤口。Marquardt等[11]提出通过手术前几日在预定手术区域的部位进行缝合，松弛皮肤，从而闭合创面。Hussmann等[12]发现皮下游离技术的重要性，通过临床实验发现，皮肤扩张与适当的皮下游离都可以减轻伤口闭合力，且二者差异不明显。Cohen等[13]研制出了Miami Star的张力调节器，更进一步推动了大创面快速闭合级数的发展。目前仍有临床研究者利用胸骨合拢器做伸展器闭合创面，但不便于持续长时间应用。Hirshowitz等[14]设计出第一个名义上的皮肤牵张器，进一步推动了皮肤牵张技术的临床应用。1994年，周黎安[15]设计出新式针爪式皮肤牵张器，避免了皮下游离对皮肤血运的损害，为国内皮肤牵张技术的研究提供了更好的临床研究基础。张明利等[16]设计出皮夹外扩张方法治疗大面积瘢痕，但由于需要牵引的时间较长，虽然应用于临床，但存在一系列问题。在21世纪初，国内涌现出了一系列相关医学专家及其针对皮肤牵张技术的研究成果，并在临床皮肤缺损的修复中取得了一定的成功。从皮肤牵张技术的发展历史可以看出，虽然已经报道了很多类型的皮肤牵张器，但自制持续皮肤牵张器各自有很多缺点，不能够很好地满足临床需要，还不能广泛地应用于大面积皮肤缺损创面的治疗。Topaz等[17-19]发明了一种简易、实用的皮肤牵拉装置 TopClosure®一期即刻或者缓慢牵拉闭合皮肤巨大缺损创面，还用于局部病灶切除前无创预扩张处理和术后缝合创面的无创减张处理，应用过程中未见明显的并发症发生，效果可靠。我们的临床研究团队自2014年至今一直应用TopClosure®皮肤牵拉装置来治疗体表巨大皮肤缺失创面，在临床上取得了一定的研究成果[20-26]，得到了相关外科医生的肯定，促其更加广泛地应用于多个外科临床科室。

借助于提供机械外力而对创面周边正常皮肤有无损伤的情况，提供皮肤牵张技术的牵拉装置可分为两种：有创的皮肤牵拉装置，提供机械外力的皮肤牵拉装置通过对创面周边正常皮肤损伤的基础上提供牵拉技术；微创或无创的牵拉装置，提供机械外力的皮肤牵拉装置通过对创面周边正常皮肤轻度或者无损伤的基础上提供牵拉技术。目前，国内外不断有各种皮肤牵拉装置借助皮肤牵张技术来修复皮肤缺损创面，同时针对各种装置的不断改进和升级的研究逐渐成为研究的热点。

二、皮肤牵张技术的理论基础及其机理

皮肤的生物力学特性(富有弹性、机械伸展性和生物伸展性)是皮肤伸展和重塑的基础。应力性松弛也与皮肤的机械伸展性相关，是指用一定程度的外力牵拉皮肤软组织使之拉长并保持长度不变，随着时间增加，皮肤的张力逐渐下降，皮肤的这种应力性松弛的特性可以通过松弛皮肤，而产生“额外皮肤”来覆盖创面的特性，该特性是皮肤伸展和扩张的理论基础。机械外力在皮肤组织形成和重建过程中具有重大作用。皮肤组织可以借助机械外力牵拉作用，获得伸展延长而覆盖闭合创面，此被称之为机械伸展性。

各种皮肤牵拉装置可以使皮肤受到持续有效的牵拉力，从而促进皮肤细胞分化和血管形成。因此，皮肤组织借助机械外力牵拉作用获得拉伸而闭合皮肤缺损创面。皮肤具有黏弹特性，当皮肤受到持续牵拉力作用时，会逐渐伸长而超出其固有伸展范围，此现象就是生物伸展性。皮肤牵张技术就是皮肤受到机械外力牵拉，导致皮肤的自然性状受到影响，皮肤组织会发生弹性伸展和机械蠕变，引起皮肤生物性的增长，从而获得“额外的皮肤”。根据张力-应力法则(law of tension stress,LTS)[27-28]，在一定的范围内，皮肤组织受到缓慢和持续机械牵拉而产生一定的张力，刺激或激活部分组织(比如弹力纤维和胶原纤维)的再生与拉伸，根据这一原理，单纯牵拉皮肤就可以达到皮肤扩张延伸的目的。同时，皮肤牵拉扩张速度主要与被扩延区域皮下血运有关，扩张皮肤会引起局部组织缺氧及创伤，促使扩血管物质大量释放。皮肤的扩延速度过快会导致皮肤组织的缺血坏死，拉伸的范围过大也会造成延伸皮肤的浪费，因此，机械外力的大小、作用范围、拉伸皮肤延伸的速度显得尤为重要。皮肤受到各种皮肤牵拉装置提供的机械拉力而促使皮肤获得“额外皮肤”的过程，其主要的理论基础依据是皮肤的生物力学性质、皮肤的应力性松弛特性以及张力-应力法则。

三、皮肤牵张技术的临床适应证及其特点

1.皮肤牵张技术的临床适应证：根据最新皮肤牵张装置(TopClosure®牵张装置)的临床应用特点，皮肤牵张技术可以适用于任何年龄段的病人，尤其是那些不能再次接受二次手术创伤的病人。主要以躯干、四肢和头部应用为主，其中尤以躯干和四肢应用较多。皮肤牵张技术不受创面大小影响，对于巨大创面可以通过一期即刻闭合、牵拉缓慢闭合、缩小巨大皮肤缺损创面，进而减少植皮或取皮瓣的面积，从而降低了体表其他位置的二次损伤程度。精神异常者不适宜应用此方法闭合创面，对于年老体弱和营养较差者，因其组织生长缓慢，固应慎重应用此法闭合皮肤缺损创面。对于皮肤挫伤较重，创面周边血运较差，同时创面内重要组织如肌腱、神经等外露者，可以考虑联合可调式负压吸引材料配合皮肤牵张装置闭合或缩小创面。

2.皮肤牵张技术的优点：皮肤牵张技术与一般治疗皮肤缺损的方法比较具有较大的优势，其主要表现在以下方面：(1)手术操作时间短，部分皮肤缺损创面可以一期即刻牵拉闭合，部分皮肤缺损创面借助皮肤牵拉装置缓慢牵拉闭合，还有部分巨大皮肤缺损创面通过牵拉闭合缩小皮肤缺损创面，再结合植皮或者皮瓣覆盖创面。以上操作最多在1个月左右即可完成。(2)操作简单，绝大部分外科医生都可以参与操作并很快熟练掌握。(3)病人痛苦降低，牵拉过程疼痛轻微，对皮肤损伤相对较小，同时避免或减少了身体其他位置所产生的二次损伤。(4)美观，应用创面周边正常皮肤覆盖创面，皮肤色泽和局部感觉同正常皮肤，毛发生长正常，不臃肿。(5)并发症相对较少，因对周边正常皮肤损伤较小，换药次数明显减少，创面愈合较快，减少了住院时间。

新型皮肤牵拉装置(TopClosure®牵张装置)额外具有其自身优点：通过皮肤表面微创或者无创的方式，参与闭合皮肤缺损创面或者皮肤缝合创面的减张，尽可能减少了对创面周边正常皮肤的损伤；皮肤牵张装置的放置操作更加简单易学；通过循环负荷牵拉法来拉伸皮肤，既有效伸展皮肤，又利于皮肤及时恢复局部血液循环，避免了皮肤缺血坏死的发生率[17-20]。

3.皮肤牵张技术的缺点与不足：皮肤牵张技术较传统修复皮肤缺损创面的技术具有一定的优势，但也有不足，主要表现在：(1)皮肤牵张技术本身存在局限性，皮肤本身的延展性是有限的，并不能无限制延伸而获得无限的“额外皮肤”。(2)所有牵张装置在实施皮肤牵张操作时，都不能明确判断出牵张力的大小变化，从而不同部位都会因牵拉过度而出现局部皮肤缺血坏死的并发症。(3)对于过大的皮肤缺损创面，皮肤牵张技术不能完全代替植皮术和皮瓣修复术。(4)对于局部伤口血运差、创面感染性症状严重、自身存在严重营养不良症状的病人禁用或者慎用皮肤牵张装置。

四、展望

皮肤牵张技术在皮肤创面修复中的临床应用，在体表创面的各种治疗技术中发挥着革命性的作用。一定程度上减轻了临床皮肤创面病人修复过程中的痛苦并缩短了创面的治疗恢复时间。但因研究时间尚短，临床应用范围欠广。在提倡精准化医疗的当前，针对身体不同部位皮肤的弹性不同，同一部位不同性质皮肤弹性不同，不同年龄段和不同性别的皮肤弹性的不同，而制定一种带有刻度来对应精确拉力值的皮肤牵拉装置，结合可以实时监测局部皮温变化的装置，以便间接监测皮肤受到机械外力牵拉时局部皮肤血运的变化情况，从而更好地调节作用于皮肤的牵张力度，进一步减少并发症的发生。通过不断加深皮肤牵张技术在临床的应用研究，不断的改进皮肤牵拉装置，皮肤牵张技术的临床应用前景将更加广阔，有可能在部分体表区域完全避免植皮术或皮瓣修复术的使用，届时将告别“拆西墙补东墙”的有创手术操作给病人所带来的痛苦。皮肤牵张技术的不断改进将为人类皮肤的缺损修复作出更大贡献。