负压封闭辅助闭合技术基础研究进展

负压封闭辅助闭合技术（vacuum－assisted closure，VAC）是近10多年提出的负压伤口治疗（negative pressure wound therapy）的关键技术之一，虽然前期很多学者对其作用机制进行了大量的动物实验及临床研究，但在一些作用机制上仍存在争议。本文对VAC治疗作用机制及禁忌证的研究进展综述如下。

1 VAC治疗作用机制的研究

VAC治疗经过数十年的发展，其作用原理逐渐地、更深入地被人们所熟悉，但迄今为止，VAC治疗促进伤口愈合的作用机制尚不完全明确，目前主要有两种理论。一种理论：VAC治疗对伤口床施加的负压及更换敷料前对伤口进行的清创激活了骨骼肌细胞，诱导其生长并进行有丝分裂[1－3]，加速伤口愈合；另一种理论：负压吸引能够去除伤口床过多的液体，使一些非溶性介质（包括抑制因子和生长因子）随渗液一起被去除，从而改变伤口局部的微环境，促进细胞的成颗粒化，阻止了慢性炎症的过程。同时，对伤口施加负压后能够去除组织间隙过多的渗液，增加伤口床与伤口周围组织间的压力梯度，从而使组织间隙压下降，低于毛细血管压，将VAC治疗前闭塞的毛细血管重新开放，提高伤口床的血流速度[4]，加速伤口愈合。国内外很多学者对其机制进行研究[5]，主要归纳为以下几点：

1.1 VAC治疗对伤口血流的影响 Morykwas等[6]首先报道应用激光多普勒血流仪研究VAC治疗对猪新皮缺损伤口血流量的影响，结果显示：－125mmHg（1mmHg＝0.133kPa）负压下伤口血流量增加最快，其峰值可达基线血流量的4倍。VAC治疗通过扩大毛细血管口径，提高局部毛细血管的密度[7]来增加血流量，加速伤口愈合。

毛细血管数目的增加是伤口微循环改善的重要标志，VAC治疗引起微循环血流速度和血管口径的变化可能是以下几种机制共同作用的结果：首先，负压作用下伤口局部与周围组织表面的压力梯度能够促进伤口血流灌注[8]，Malmsj 等[9]以猪为实验对象，研究VAC治疗中使用不同填充敷料（医用纱布或泡沫敷料）对伤口边缘微血管血流的影响，结果显示：在距伤口边缘2.5cm处，血流速度明显提高；而在距伤口边缘0.5cm处，施加负压后微血管血流反而下降，伤口床与伤口边缘这种有梯度的压力可刺激毛细血管再生及肉芽组织的生长，促进伤口愈合；其次，负压环境下组织压下降，血管壁所受的压力升高，引起微血管扩张，并促进毛细血管床的开放，而血管壁的伸展和血流速度的增加又可以影响血管内皮细胞的形态、结构和功能，促进其分泌一些血管活性因子，进一步扩张微血管，加速伤口床血液循环[10]。

1.2 VAC治疗对伤口周围组织水肿及血管通透性的影响 伤口及其周围组织水肿一方面加大了组织细胞间的距离，影响组织细胞间物质交换，使伤口有害物质堆积过多；另一方面，伤口及其周围组织的水肿易引起微血栓形成，加重了伤口组织微血管的后负荷，阻碍了伤口微循环，使伤口得不到愈合所必需的氧气和营养物质的供应，同时血液循环不畅也增加了局部感染的几率[11]。所以，伤口周围组织水肿的形成与消退，必然与组织血管通透性有关。VAC治疗对组织产生的机械性牵拉力使伤口周围组织压力下降，微血管后负荷减小，血流速度增加，带走了伤口局部所堆积的组胺、5－羟色胺、前列腺素、缓激肽等促使血管通透性增加的炎症因子，使其浓度下降，从而降低了伤口周围组织中微血管的通透性，促进伤口周围水肿消退[12]。同时，VAC治疗还可加强血管内皮细胞间的连接，促使血管基底膜恢复完整，减少血管通透性，防止组织水肿，从而改善伤口床微循环，有利于伤口愈合[13]。

1.3 VAC治疗对肉芽组织的影响 肉芽组织的形成是伤口愈合必不可少的条件，健康的肉芽组织不仅为上皮爬行提供支持，而且也是通过皮瓣移植促进伤口愈合的必要条件[5]。VAC治疗通过加快伤口局部血液循环导致伤口周围组织的宏观形变并对伤口床施加一定的压力，诱导蛋白质和生物大分子的合成，促进血管再生，使伤口床肉芽组织生长旺盛[1]。Morykwas等[14]报道证实，在－125mmHg负压下肉芽组织生长最快。在组织增殖相关研究中，组织的机械力促进细胞增殖的作用已经被证实，而且负压所具有的机械牵张力是刺激肉芽组织形成的必要条件[15]。

1.4 VAC治疗对伤口床细菌量的影响 当组织细菌数超过105个／g的临界值时，伤口可发生 感染[16]。Thomas等[17]在1988年提出慢性伤口形成的一个重要病理机制是微循环系统中被激活的白细胞所产生的炎性反应。前期研究表明，引起伤口感染的大多数病原菌生长繁殖的适宜pH值为7.2～7.4，在pH值较低下，这些致病菌的生长受到抑制[18，19]。VAC治疗通过增加血流及乳酸的形成使伤口形成低氧或相对缺氧的微酸环境，抑制伤口细菌生长、促进成纤维细胞生长同时刺激血管增生[18]，从而更有利于伤口修复。此外，引流的通畅，还可将存留于伤口局部的坏死组织、分泌物等自伤口吸出，去除了细菌繁殖的培养基。但检索近十几年的文献发现，VAC治疗对细菌量的影响结果不一致。前期不同学者[20－22]以猪或病人为研究对象，通过活检或擦拭等方式取样进行培养，数据分析采用定量或半定量方法，结果显示：VAC治疗一段时间后，伤口床细菌量明显下降；Moues等[23]以病人为实验对象，通过活检取样进行细菌培养，数据采用定量分析，结果发现：VAC治疗组与常规换药组相比，细菌计数差异无统计学意义。VAC治疗是否能真正降低伤口床细菌量，是通过何种机制达到此作用，还有待进一步深入研究。

1.5 VAC治疗对基质金属蛋白酶（MMPs）的影响 胶原的合成和降解是影响伤口愈合的两个重要方面，伤口组织胶原的降解主要由MMPs来完成，MMPs通过释放分子信号和受体来调控伤口在细胞水平上的愈合程序，所以，MMPs参与伤口愈合的全过程[24]。Ursula等[25]研究发现，愈合良好的慢性伤口MMPs处于无活性状态，MMPs升高不利于伤口愈合。Toriseva等[24]报道，愈合良好的伤口 MMP－9／基质金属蛋白酶抑制剂－1（TMP－1）平均值明显低于愈合不良的伤口，说明高水平的MMP活性和低水平的TMP不利于慢性伤口的愈合。VAC治疗通过调节MMPs及TMP的表达，抑制胶原和明胶的降解，促进伤口愈合[26]。Greene等[27]对3例糖尿病病人伤口中MMP进行分析，结果显示：VAC治疗后MMP－9下降了15%～76%，而进行VAC治疗前MMP处于高水平状态。

1.6 VAC治疗对伤口组织产生机械力的影响 外科手术中对伤口进行缝合，一方面是为保护伤口免受外界的感染；另一方面也是通过对组织所施加的机械性牵拉力促进伤口愈合。研究证明，组织的张力在组织生长中起到很重要的作用，是组织生长的基础[28]。细胞的复制不仅要依赖于化学因素的刺激，也需要在有一定细胞张力的组织环境下进行，VAC治疗中伤口会发生两种变化：在负压作用下伤口边缘张力下降，组织向伤口中央迁移，导致伤口面积缩小；伤口床肉芽组织围绕新生血管或扩张的微血管成片生长，覆盖和填充伤口床，使伤口深度表浅[29]。VAC治疗对组织产生的机械力作用有利于清除伤口渗出物，渗出物清除的同时也可以清除影响伤口愈合的可溶性因子[12]。

VAC治疗的作用机制是相互影响、相互作用的[2]，Malmsj 等[9]认为，负压的机械作用首先引起伤口微血管扩张，血流速度加快，导致伤口循环血量增加，其结果一方面使组织细胞得到充分灌注，从而有利于各种修复细胞增殖及发挥其功能；另一方面，还可以影响血管内皮细胞的功能和活性，促进肉芽组织的生长。此外，血流的增加带走了伤口床过多的渗液，降低细菌数量。但单纯的机械作用及渗液的去除不会引起细胞形态学的改变，只有将两者结合，细胞才能发生形态学改变，从而进行有丝分裂等一系列生理反应[2]，这些均是VAC治疗促进伤口愈合的因素。

2 并发症

2.1 疼痛 VAC治疗中最常见的并发症是疼痛，特别是在初次应用或更换敷料时，由于包裹多侧孔引流管的敷料黏附到伤口床上或肉芽组织过长，长入多侧孔引流管内，导致更换敷料时给病人带来疼痛及对新生肉芽组织造成二次损伤。鉴于疼痛在临床诊断和治疗上的重要性，1995年美国疼痛学会主席James Campbell提出疼痛是第五大生命体征[30]。急性疼痛常伴有代谢、内分泌甚至免疫功能改变，易使病人产生显著的焦虑感，此种情况下可以在更换敷料前30min通过负压吸引管向填充敷料上滴注0.2%利多卡因来减轻疼痛，进而缓解焦虑症状[31]；其次，疼痛还影响病人的基本活动功能。随着疼痛程度的加强，使用止痛药剂量增加，影响病人的自主性，通常需要使用非甾体抗炎药或局部麻醉药来缓解疼痛[32]。

2.2 体液耗竭 当VAC治疗使用不当，将负压吸引管直接放置在腹部脏器上时，为了维持负压治疗仪的持续吸引状态，病人的活动受到限制，大量体液的吸出导致病人体液耗竭[33]。这种并发症在儿童及老年病人中最常见。

3 禁忌证

3.1 伤口床上有坏死焦痂 虽然VAC治疗能够去除伤口床腐肉，但其不能代替清创过程，对有焦痂存在的伤口要清创去除焦痂后才能进行VAC治疗[34]。

3.2 脏器或血管暴露部位 吸引管放置在这些部位容易导致脏器损伤及血管破裂。操作者要在充分考虑其利弊后，使用非毒性、非黏性的保护层来保护脏器及暴露的血管后进行VAC治疗[34]。

3.3 未探明的瘘管 尽管美国VAC治疗一致性指南[35]中提出通到体腔或脏器的瘘管是VAC治疗的禁忌，但临床人员使用VAC治疗来控制或闭合瘘管。Hyon等[36]最先报道使用VAC成功治愈大量渗出液的小肠瘘病人，后期也有使用VAC治疗成功闭合瘘管的案例，但将VAC治疗作为瘘管的首选治疗方法还缺少循证依据。

3.4 恶性伤口 由于肿瘤细胞生长速度较快，当对肿瘤伤口进行VAC治疗时，负压能够加快伤口处血流，进而刺激肿瘤细胞快速增长，使伤口往恶性方向进展。但最近有研究者认为，对于终末期癌症病人，提倡采用低压力的VAC治疗来控制伤口渗液，虽然VAC治疗增加伤口血流后使癌细胞快速增殖的危险仍然存在，但对此类病人最主要的是提高病人的舒适度而不是治愈，VAC治疗能够有效控制伤口渗液，从而降低大量渗液无法控制而给病人带来的痛苦，这无疑又给这一仅有十几年发展史的新技术提供了新的发展思路[37]。

4 小结

VAC治疗通过多方面的综合作用促进伤口愈合，是一种有效的伤口治疗方法，但迄今为止，VAC治疗的多种机制如细胞信号传导路径及能否降低伤口床细菌量还不是很清楚，尚缺乏一些大型、多中心的以人为研究对象的随机对照试验研究作为规范作用机制等问题的循证依据。此外，亦应强调临床使用中新的发现，批判性借鉴前人的研究结果。相信随着VAC促进伤口愈合机制的进一步阐明，VAC将会在临床上得到更广泛有效的应用。

[1] Chen SZ，Li J，Li XY.Effects of vacuum－ assisted closure on wound microcirculationAn experimental studyJ .Asian J Surg 2005，28（3）：211－217.

[2] Sandra S，Giorgio P，Jasmine C，etal.The mechanism of action of the vacuum－assisted closure device[J].Plastic Reconstr Surg，2008，122（3）：786－797.

[3] Eneroth M，van Houtum WH.The value of debridement and vacuum－assisted closure therapy in diabetic foot ulcer[J].Diabetic Metab Res Rev，2008，24（suppl 1）：S76－S80.

[4] Morykwas MJ，Simpson J，Punger K，etal.Vacuum－assisted closure：State of basic research and physiological foundation[J].Plast Reconstr Surg，2006，117（7）：S121－S126.

[5] Sharone J，David A，Anna M，etal.Efficacy and mechanisms of vacuum－assisted closure（VAC）therapy in promoting wound healing：A rodent model[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg，2009，62（10）：1331－1338.

[6] Morykwas MJ，Argenta LC，Shelton－Brown EJ，etal.Vacuumassisted closure：A new method for wound control and treatment：Animal studies and basic foundation[J].Ann Plast Surg，1997，38（6）：553－562.

[7] Borgquist O，Ingemansson R，Malmsjo M.The effect of intermittent and variable negative pressure wound therapy on wound edge microvascular blood flow[J].Ostomy Wound Manage，2010，56（3）：60－67.

[8] Deepak V，Curtis EB，Clifton CR，etal.Effect of vacuum－assisted closure therapy on early systemic cytokine levels in a swine model[J].Wound Rep Reg，2006，14（2）：210－215.

[9] Malmsj M，Ingemansson R，Martin R，etal.Wound edge microvascular blood flow：Effect of negative pressure wound therapy using gauze or polyurethane foam[J].Ann Plast Surg，2009，63（3）：676－681.

[10] Borgqnist O，Ingemansson R，Malmsjo M.Wound edge microvascular blood flow during negative pressure wound therapy：Examing the effects of pressures from －10to－175mmHg[J].Plast Reconstr Surg，2010，125（2）：502－509.

[11] Orgill DP，Manders EK，Sumpio BE，etal.The mechanisms of action of vacuum－assisted closure：More to learn[J].Surgery，2009，146（1）：40－51.

[12] Kilic A，Ozkaya U，Sokucu S，etal.Use of vacuum－assisted closure in the topical treatment of surgical site infections[J].Acta Orthop Traumatol Tarc，2009，43（4）：336－342.

[13] Kairinos N，Solomons M，Hudson D.Negative pressure wound therapy Ⅰ：The paradox of negative pressure wound therapy[J].Plast Reconstr Surg，2009，123（2）：589－598.

[14] Morykwas MJ，Faler BJ，Pearce DJ，etal.Effects of varying levels of subatmospheric pressure on the rate of granulation tissue formation in experimental wounds in swine[J].Ann Plast Surg，2001，47（5）：547－551.

[15] Scherer SS，Pietramaggiori G，Mathews JC，etal.Short periodic application of the vacuum－assisted closure device cause an extended tissue response in the diabetic mouse model[J].Plast Reconstr Surg，2009，124（5）：1458－1465.

[16] Steven JL，Daniel JS，Scott MW，etal.Negative pressure wound therapy reduces pseudomonas wound contamination more than staphylococcus aureus[J].Orthop Trauma，2010，24（9）：598－602.

[17] Thomas PR，Nash GB，Dormandy JA.White cell accumulation in dependent changes in the skin[J].Br Med J（Clin Res Ed），1988，296（6638）：1693－1695.

[18] 蒋琪霞，申萍，刘云，等.蜂蜜治疗感染性伤口的研究进展[J].护理研究，2005，19（12B）：2633－2635.

[19] Stewart CM，Cole MB，Legan JD，etal.Staphylococcus aureus growth boundariesMoving towards mechanistic predictive models based on solute－specific effects[J].Appl Environ Microbiol，2002，68（4）：1864－1871.

[20] Deva AK，Buckland GH，Fisher E，etal.Topical negative pressure in wound management[J].Med J Aust，2000，173：128－131.

[21] Wu SH，Zecha PJ，Feitz R，etal.Vacuum therapy as an intermediate phase in wound closure：A clinical experience[J].Eur J Plast Surg，2000，23：174－177.

[22] Pinocy J，Albes JM，Wicke C，etal.Treatment of periprosthetic soft tissue infection of the groin following vascular surgical procedures by means of a polyvinyl alcohol－vacuum sponge system[J].Wound Rep Reg，2003，11（2）：104－109.

[23] Moues CM，Vos MC，van den Bemd GJ，etal.Bacterial load in relation tovacuum－assisted closure wound therapy：A prospective randomized trial[J].Wound Repair Regen，2004，12：11－17.

[24] Toriseva M，Kahari VM.Proteinases in cutaneous wound healing[J].Cell Mol Life Sci，2009，66（2）：203－224.

[25] Ursula M，Reinhild S，Juliane C，etal.Matrix metalloproteinase inhibition delays wound healing and blocks the latent transforming growth factor－β1－promoted myofibroblast formation and function[J].Wound Rep Reg，2010，18（2）：223－234.

[26] Utz ER，Elster EA，Tadaki DK.Metalloproteinase expression is associated with traumatic wound failure[J].J Surg Res，2010，159（2）：633－639.

[27] Greene AK，Puder M，Roy R，etal.Microdeformational wound therapy：Effects on angiogenesis and matrix metalloproteinases in chronic wound of 3debiliated patients[J].Ann Plast Surg，2006，56（4）：418－422.

[28] Asano H，Muneta T，Sekiya I.Soft tissue tension in ertension in total knee arthroplasty affects postoperative knee extension and stability[J].Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2008，16（11）：999－1003.

[29] Webb L，Page HC.Current thought regarding the mechanism of action of negative pressure wound therapy with reticulated open cell foam[J].Orthop Trauma，2008，22（10）：S135－S137.

[30] Merboth MK，Batnason S.Managing pain：The fifth vital sign[J].Nurs Clin North Am，2000，35（2）：375－383.

[31] Franczyk M，Lohman RF，Agarwal JP，etal.The impact of topical lidocaine on pain level assessment during and after vacuum－assisted closure dressing change：A double－blind，prospective，randomized study[J].Plast Reconstr Surg，2009，124（3）：854－861.

[32] Apostoil A，Caula C.Pain and basic functional activities in a group of patients with cutaneous wounds under vacuum assisted closure therapy in hospital setting[J].Prof Inferm，2008，61（3）：158－164.

[33] Barringer CB，Gorse SJ，Burge TS.The vacuum assisted closure dressing－a cautionary tale[J].Br J Plast Surg，2004，57（5）：482.

[34] Mouse CM，van den Bemd GJ，Heule F，etal.Comparing conventional gauze therapy to vacuum assisted closure wound therapy：A prospective randomised trial[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg，2007，60（6）：672－681.

[35] George A，David G，Christopher E，etal.Consensus statement on negative pressure wound therapy（VAC therapy）for the management of diabetic foot wounds[J].Ostomy Wound Manage，2006（Suppl）：1－32.

[36] Hyon SH，Martinez－Garbino JA，Benati ML，etal.Management of a high－output postoperative enterocutaneous fistula with a vacuum sealing method and continuous enteral nutrition[J].ASAIO J，2000，46（1）：511－514.

[37] Beldon P.ExsudexTM：Another means of managing exudate[J].Wound UK，2007，3（4）：106－111.