
皮瓣是修复复杂创面缺损的主要方式,其相关并发症引发的问题不容忽视。创面负压治疗技术具有促血管生成、促肉芽形成、抽吸多余组织渗出液、抑制细菌增殖等作用,在促皮瓣成活、挽救危象皮瓣、促皮瓣供区愈合方面有积极疗效,在修复重建领域中得到广泛应用。作者对创面负压治疗技术的机制及其应用于皮瓣供区和受区的积极意义进行了综述。
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创面负压治疗技术(negative pressure wound therapy, NPWT)于19世纪80年代由Morykwas等[1]提出,最初是作为治疗复杂性开放创面的辅助疗法。NPWT其他类似的名称包括吸引创面闭合疗法(suction wound closure therapy, SWCT)、真空辅助闭合(vacuum assisted closure, VAC)、真空封闭引流(vacuum sealing drainage, VSD)、表浅负压疗法(topic negative pressure, TNP)等。由于NPWT具有促创面渗出液排出、促创面新生肉芽组织形成等作用,被广泛用于开放性骨折、压疮、外伤创面、糖尿病足、胸骨深部感染、皮片及皮瓣移植等方面[2]。皮瓣是治疗复杂缺损创面的常用手段,但由于其相关并发症,如皮瓣血供不足、血肿、感染、受区伤口裂开、血肿、血清肿等,常导致手术失败、延长住院日、增加患者经济负担等[3]。鉴于NPWT的相关作用,目前多项研究将其应用于皮瓣修复治疗中,结果表明NPWT在促皮瓣成活、挽救危象皮瓣、促供瓣区愈合方面均有积极作用。我们就创面负压吸引疗法在皮瓣方面的应用研究进展作一综述。
大量临床研究及动物实验表明,NPWT的作用包括:(1)具有良好的抽吸作用,可有效促进创面渗出液的排出,降低创面血肿、血清肿的发生率;(2)将创面与外界环境隔绝,同时有效清除创面细菌,避免细菌定植,抑制细菌生长,有效降低创面污染,为创面肉芽生长提供良好环境;(3)可封闭死腔,有效固定移植物;(4)改善创面基底血液循环,显著促进新生肉芽组织形成[1,4,5];(5)减少闭合切口周围约50%的侧向张力,并改变传统切口张力分布,降低切口局部张力,从而降低切口裂开风险[6]。
目前,关于NPWT的作用机制尚无定论,但已有研究证实,NPWT可促使敷料周围细胞增殖[7],通过泡沫敷料体积形态的改变,产生的应变力作用于创面基底,导致细胞受到牵拉,而与细胞基质紧密连接的整联素起到应变传感器作用,可触发机械感受器的信号通路[8,9],通过此信号通路上调原癌基因myc、c-jun和Bcl-2的表达[10],增加细胞有丝分裂比率,同时对细胞外基质(ECM)的合成和重塑进行基因编码[11]。杨帆等[12]认为NPWT可通过降低创面局部氧分压(PtO2)、上调低氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α) mRNA的表达,促进血管内皮生长因子(VEGF)的合成,增加血管内皮细胞的分化和新生毛细血管的形成,有利于创面愈合。石冰等[13]报道在NPWT作用下,基质金属蛋白酶-1(matrix metalloproteinase-1,MMP-1)和MMP-13表达水平下降,同时MMP-2表达有降低趋势。然而,Stechmiller等[14]指出,慢性伤口在NPWT作用下MMP-2、MMP-3表达无明显差异,石冰等[13]在分析结果时有些主观,其差异可能与创面病因、mRNA较细胞水平、蛋白分泌水平反应灵敏有关。目前尚无足够证据表明NPWT可抑制整个基质金属蛋白酶体系[15]。Glass等[15]表明NPWT可使细胞表型向抗炎表型转化,增加白细胞介素-8(interleukin-8,IL-8)和IL-10在创面基底的表达,并减少肿瘤坏死因子的表达和巨噬细胞的招募,减轻急性炎性反应,然而对其他趋化因子及受体的表达尚未可知。血管生成和血管成熟主要是通过血管生成素(Angiopoietin,Ang)系列调控,其中Ang-1在调节血管成熟、内皮细胞迁移、黏附及存活方面起重要作用,Ang-2与毛细血管出芽、分支形成、重塑、成熟及稳定有关[16]。Ma等[17]发现在伤口愈合早期阶段,NPWT可增加Ang-2的表达水平,降低Ang-1表达水平和Ang-1与Ang-2比值,然而在伤口愈合后期,NPWT可增加Ang-1、Ang-1与Ang-2比值以及酪氨酸激酶受体的磷酸化水平。可见,NPWT在伤口愈合早期可促使微血管不稳定和衰退,从而促进新生血管形成。随后,在创面愈合后期,通过血管生成素/酪氨酸激酶受体信号通路促进创面新生血管成熟,促进微血管稳定[4]。总之,NPWT可通过调节对抗炎性反应起调控作用的细胞因子,以及机械和化学感受器介导的细胞信号通路,调控新生血管生成、细胞外基质重塑和肉芽组织合成,最终实现加速创面愈合的作用[15]。
应用皮瓣修复治疗的相关并发症包括受区、供区和系统性并发症,我们主要针对受区、供区并发症进行讨论。皮瓣受区并发症包括不同程度的皮瓣坏死、微血管血栓形成、皮瓣与创面不愈合以及皮瓣重建结果不佳等。供区并发症包括创口裂开、创口感染、血肿形成、血清肿形成、植皮坏死、磨损及挛缩、肌肉部分坏死、肌萎缩等[3]。
自19世纪80年代NPWT引入临床以来,NPWT主要是用于对复杂创面的辅助治疗,直至1998年,Blackburn等[18]首次报道将NPWT应用于局部旋转肌瓣后可减轻肌瓣臃肿,有效改善皮瓣外观,同时可降低住院日。然而,在后续10余年里,NPWT直接应用于皮瓣的研究报道有很长一段空白期。2007年Hanasono和Skoracki[19]报道在应用游离肌瓣修复头颈部缺损后予刃厚皮片覆盖,将NPWT放置于皮片表面,获得良好的皮片固定效果,不仅提高了植皮成活率,且不影响肌瓣成活。自此,NPWT在皮瓣中的应用重新进入了人们的视野。
由于下肢下1/3处存在软组织不足、皮下血管血供不可靠等原因,下肢下1/3的局部皮瓣并发症发生率往往较高[20]。在应用显微外科技术修复外伤后的下肢皮肤软组织缺损时,失败率高于非创伤性下肢缺损和身体其他部位的软组织缺损[21,22]。Bannasch等[23]和Goldstein等[24]研究证实,将NPWT应用于下肢皮瓣、肌皮瓣可通过减轻静脉淤血等作用促进皮瓣成活,同时有效提高肌瓣表面的皮片成活率。Erne等[25]和Mendame等[26]证明,与传统敷料比较,NPWT具有减少皮瓣受区创面渗出、避免术后感染、延长术后第一次换药时间、提高转移皮瓣成活率、缩短创面愈合时间等显著优势。乳腺癌根治术后即刻利用假体重建乳房是传统经典的重建方式,术后皮瓣有6%~20%的坏死率[27],导致假体外露、感染,甚至需将假体取出,致使二次乳房重建困难,采用NPWT覆盖皮瓣可明显降低术后并发症及皮瓣坏死发生率[28]。Yu等[29]综合既往NPWT应用于皮瓣的相关文献,针对NPWT在皮瓣成活方面的安全性及有效性进行了统计分析,显示NPWT治疗后皮瓣成活率为97.1%(102/105),并发症发生率为5.7% (6/105),其中有3例皮瓣未成活,3例经后续处理后成活。由此可见,NPWT可安全有效地促进皮瓣成活、降低高危因素对皮瓣的影响,但目前的研究多为回顾性分析,仍需大量的前瞻性研究继续验证该观点的正确性。
皮瓣危象发生的病因包括动脉、静脉、微循环3方面,动脉供血障碍引起的皮瓣危象需及时手术探查并处理;微循环障碍常由静脉淤血导致,而静脉回流障碍进展相对缓慢且容易识别,经处理后皮瓣成活率相对较高。目前针对皮瓣静脉淤滞问题采用的非手术方案包括:抗凝治疗(肝素、前列腺素E1)、置管引流、重组组织型纤溶酶原激活剂[30]、烤灯保暖、针刺放血、医用水蛭吸血等方法,然而采用这些方法治疗后仍有较高的皮瓣坏死率。皮瓣淤血是由渗出过多的组织间液压迫静脉引起,从而导致皮瓣血液回流障碍,NPWT提供的压力梯度可促进组织间液排出,解除静脉受压,恢复静脉回流。Uygur等[31]报道1例发生静脉淤血征象的手部皮瓣,经人工放血、水蛭等干预措施后无效,进展形成血栓,再次静脉吻合并应用NPWT 3 d后静脉淤血征象基本消失,皮瓣完全成活。Qiu等[32]和Vaienti等[33]将NPWT应用于发生静脉回流障碍的皮瓣,均达到大部分或完全成活的效果,成功率明显高于其他干预方案。既往研究认为,恶性创面为NPWT相对禁忌[34], Yang等[35]应用皮瓣修复头颈部肿瘤切除术后创面,13例患者中8例出现唾液漏和瘘口形成,但在NPWT作用下可达到85%的愈合率,表明NPWT通过对渗出液的及时清除、封闭死腔、控制感染等,可达到促进伤口愈合的作用。
目前关于NPWT在皮瓣应用的模式及最佳负压值尚无定论,临床推荐的NPWT负压值是由Morykwas等[36]基于动物模型总结得出:在-125 mmHg(1 mmhg=0.133 kpa)作用下创面血供呈4倍增长。而Petzina等[37]在猪胸骨创面模型上进一步测出,NPWT在-75 mmHg和-125 mmHg作用下,创面基底血流速度可达到峰值。Borgquist等[38]在猪周围创面模型中得出-80 mmHg与-125 mmHg的促血流效果相当。在临床研究中,虽然Morgan等[39]在-125 mmHg作用下应用NPWT致2例皮瓣缺血坏死,而在-100 mmHg作用下无皮瓣发生血运障碍。然另多篇文献报道在-125 mmHg作用下NPWT无皮瓣缺血坏死,且在促皮瓣成活、挽救危象皮瓣上仍取得满意效果[31,32,35,40]。为防止负压压力值大于人体自身收缩压而影响皮瓣血供,Nelson等[41]和Henry等[42]将NPWT设置为-75 mmHg治疗静脉危象皮瓣,同样取得良好的临床效果。因此,为预防过高压力危及皮瓣血供,我们建议在临床应用时将NPWT的负压值设置在-125~-75 mmHg范围内。
血肿、伤口裂开等皮瓣供区并发症,常继发于背阔肌皮瓣、股前外侧皮瓣等巨大皮瓣[43]。皮片修复供区创面为常规治疗手段,但存在额外创伤及取皮区并发症的发生概率。Stannard等[44]于2007年首次将NPWT应用于清洁切口的闭合取得良好的愈合效果。Schmedes等[43]报道将NPWT应用于背阔肌皮瓣或肩胛皮瓣供区切口的闭合,NPWT组和非NPWT组术后并发症发生率分别为6%(3/54)和12%(5/42);尽管差异无统计学意义,但在发生并发症的病例中NPWT组的皮瓣平均面积大于非NPWT组(219 cm2 ∶173 cm2)。该结果或许由样本量不足所致,但在一定程度上反映了NPWT减少巨大皮瓣切除后供区并发症发生的积极效应。Peter和Hong[45]将100例旋髂浅动脉穿支皮瓣供区分为NPWT组和传统敷料组,结果显示,NPWT组在创面的渗出量和持续时间、第5天创面周围皮肤血液灌注方面均明显优于传统敷料组,同时提出循环压力模式更符合人体血管生理学特征,可能避免过多压力作用于创面血管而影响循环灌注。Angspatt等[46]采用前瞻性配对研究,观察利用背阔肌皮瓣行乳房重建后NPWT对皮瓣供区血清肿的预防作用,尽管NPWT组与非NPWT组在引流量、引流时间上无明显差别,但在经皮穿刺量和血清肿形成数目上NPWT组显著低于非NPWT组,认为对于减少背阔肌皮瓣术后引流液引出后血清肿的发生,NPWT是个理想治疗措施。目前关于NPWT在皮瓣供区的研究仍较少,对于NPWT在减少皮瓣供区并发症发生、促创面愈合方面的有效性方面仍需大量临床研究证实。
NPWT通过其促血管生成、促肉芽生成、抽吸多余组织间液和渗出液、抑制细菌增殖等作用,在促皮瓣成活、挽救危象皮瓣、促供瓣区愈合方面均有积极疗效,可达到改善预后、缩短住院日、降低住院费、提高患者满意度等目的。目前,NPWT主要用于复杂创面的术前准备,在皮瓣应用方面的文献报道仍然较少。关于NPWT不影响皮瓣血运且利于皮瓣成活的最佳负压值尚无定论,且持续性模式和循环间歇模式的疗效差异尚不清楚。为明确NPWT在皮瓣修复治疗中的安全性及有效性,仍需展开大量相关研究。
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