水动力清创系统在创面处理中的使用进展

白浪林光湖刘冠峤余斌

（南方医科大学南方医院创伤骨科，广州510515）

水动力清创系统又称“水刀”（以下简称水刀系统），是让水在高压条件下形成喷射水流进行切割的工具，其最早出现在加拿大，主要用于工业上切割金属、木材等材料。1982年，Papchristou首次引入水刀系统进行动物实验，20世纪80年代后期开始临床应用于肝切除术、脾切除术、肾部分切除术，如今在骨科、神经外科、肝胆外科应用较为广泛。水刀系统于21世纪初进入我国，2002年上海复旦大学附属华山医院在国内首次应用水刀系统成功为1例30岁男性患者切除了巨大的肝血管瘤。

清创术是临床伤口处理中最重要的手段之一，现阶段清创的方法有很多种，例如常规锐器清创、自溶清创、酶解清创、生物清创等，每一种清创手段都各有利弊[1]。对各种创面处理的传统方法主要依靠术者经验判断，切除范围不确定性较大[2]。水刀系统的出现能有效提高精确度，通过调整水流速度及压力使其只清除失活组织，对活体组织无明显损伤，尤其面对重度污染伤口，水刀更表现出强大的清创能力[3]。

现今全球范围内广泛使用的水刀系统有两种：Smith&Nephew公司的Versajet及Erbe公司的Erbejet。这两种水刀系统的主要部件均由主机、脚踏开关、手柄及废液容器几大部件构成，使用时将手柄上的刀头贴近目标区域，打开开关即可。Versajet水刀系统利用发丝孔径的超音速可调控高压水流与创面相切，通过刀片状水雾将失活组织、细菌或碎屑与周围活体组织分离，同时利用文丘里效应（高速流动的气体附近会产生低压）产生吸附作用，将失活组织、细菌或碎屑回收至集液桶。该技术可以对传统手术难以达到的区域进行高效清创，并减少扩创范围，降低出血量[3]。Erbejet水刀系统利用水束分离技术，主要实现手术时对组织的精细选择性分离，显著缩短手术时间，它的压力调节和反馈系统使水刀应用低压力和小流速即达到最精细的效果，因而获得组织高度的选择性分离，并且水束在液体中也能保持凝聚状态[4]。从水刀系统的原理看，其与临床中广泛使用的脉冲冲洗系统有着根本性的区别：脉冲冲洗仪是利用一定压力下的脉动水流冲洗伤口组织，通过脉冲水流的震荡作用使伤口内的细菌、异物等借弹跳作用与组织脱离，达到彻底清创目的的冲洗设备。脉冲冲洗是术者在结束对污染或失活组织的手术切除之后进行的辅助清洗，而水刀系统则是直接替代传统手术刀进行手术切除。简而言之，脉冲冲洗主要是“洗”，而水刀系统则更像“刀”。

1 水刀系统的具体应用

1.1 在急性创伤污染伤口中的应用

临床工作中，污染伤口的清创是水刀系统的最主要作用之一。在严重创伤的情况下，伤口周围失活组织与活体组织往往界限不清，伤口污染范围也难以确定，切除部位过多有可能导致组织功能受损，切除部位不足又可能导致后续感染。水刀系统可以较好地解决以上问题，Soong等[5]与Oosthuizen等[6]比较了传统清创术与水刀清创在胫骨开放性骨折治疗中的作用，发现水刀清创组从受伤到闭合伤口所需要的清创次数明显少于传统清创组，且伤口闭合所需天数也明显缩短。

水刀系统的方便快速毋庸置疑，同时它还具有高度的精确性与有效性，对于失活组织及细菌等的清除表现突出。在一项多中心前瞻性研究中，Matsumura等[7]运用影像学分析发现，采用水刀系统清创后，局部坏死组织百分比从50%降至0%，伤口区域及深度中位数仅增加0.3 cm2与0.5 mm，并且91%的伤口清创后均未扩大至更深层结构区域，这表明水刀系统可以高度保存活性组织。Martin等[8]对约克郡猪进行感染伤口造模，接种细菌为绿脓杆菌、表皮葡萄球菌及梭状杆菌的混合物，7 d后检测出伤口肉芽组织存在细菌生物膜，之后对实验组进行水刀系统清创，对照组未进行处理，7 d后通过组织学检测发现，对具有细菌生物膜结构的肉芽组织进行水刀系统清创后的菌落数量约降低至之前的1‰，同时炎症中性粒细胞标志物也减少。

若创伤发生在头面部、手指足趾、会阴部等解剖结构复杂、血管神经多且密的特殊部位，传统清创术对术者技术要求很高，且清创所需时间较长，水刀系统由于其自身优点，可以高效的清除创面污染，并最大程度减少出血，通过压力调节及反馈系统在术中达到对组织的选择性分离，在此类创面清创术中有明显优势[3,9,10]。

以上研究说明，水刀系统可以快速高效的清除急性伤口污染及失活部位，并最大程度保留活体组织。

1.2 在慢性伤口中的应用

Liu等[11]通过一项前瞻性临床研究，对水刀系统清创术与传统清创术在慢性伤口治疗中的效用及成本效益进行了对比，虽然术后伤口情况与污染清除程度无明显区别，而且水刀系统需要额外的刀头消耗，但水刀系统清创术确实可以缩短手术时间，减少术中出血，成本效益对比无明显区别。Kamolz和Wild[2]提出伤口愈合是一系列相互联系、相互依赖的复杂事件。急性创伤通常遵循一个明确的过程，但慢性伤口愈合不同于急性伤口，临床医师关注点应集中在关键单独创面准备。水刀系统可以冲走细小碎片如细菌、脓性分泌物及辅料上外用药物的残留。Doerler等[12]提出，水刀系统清创可以获得非常干净的创面，对下一步伤口愈合提供良好的条件。而Schwatz等[13]进行了一项前瞻性研究，将14例无明显区别的下肢慢性伤口患者随机分为实验组进行水刀系统清创，对照组先进行锐器清创，之后进行压力为80磅/英寸2的脉冲灌洗。术后细菌减少量实验组为7.5×106，对照组为1.3×10（7P=0.37）；清除细菌百分比实验组为75%，对照组为93%（P＜0.05）。但该实验仅计数游离细菌，由于技术手段的原因，作为慢性伤口重要组成的生物膜细菌并未纳入，因此该实验具有一定局限性。由此认为水刀系统对慢性创面的处理可能较传统清创术有一定优势。

1.3 在糖尿病足创面中的应用

糖尿病患者因周围神经病变与外周血管疾病而合并过高的机械压力，可引起足部软组织及骨关节系统的破坏与畸形，进而引发一系列足部问题。作为一种特殊的慢性伤口，糖尿病足创面治疗一直以来都是临床一大难题。目前普遍认为，严重感染或有脓肿的伤口应积极进行清创，直至到达有活性的出血组织，清创不应仅限于表浅的皮肤组织，要在保持稳定性与去除病灶之间找到平衡点。有骨髓炎的区域应进行尽量大范围的清创，同时要考虑足的稳定性与清除病灶之间的平衡。采用传统方式清创的范围均由术者经验判断，对组织活力的认知可能会产生一定的误差，进而对伤口愈合及远期截肢率产生影响。Koreyba等[14]及Hong等[15]均通过临床对比性研究证明，在糖尿病足清创术中，水刀系统相比于传统清创技术不仅清创快速，而且能最大限度保留活体组织，促进伤口愈合，减少住院时间，降低了远期截肢率。Elraiyah等[16]通过对比发现，水刀系统清创、酶解清创及生物清创均可提高糖尿病足的伤口愈合率，降低远期截肢率。

1.4 在烧伤创面中的应用

除了在急慢性伤口处理中的使用，水刀系统在临床工作中还可应用于烧伤患者的创面处理。Liu等[17]对比分析水刀系统和传统手术对重症烧伤患者创面的清创效果发现，水刀系统在手术时间、术后3 d细菌培养阳性率，术后7 d植皮存活率、再次手术率以创面愈合时间方面均明显优于传统手术，说明水刀系统可以提高重症烧伤患者的清创效率，有利于提高植皮成活率并加速伤口愈合。

1.5 在其他方面的应用

在逐渐了解和掌握水刀系统后发现，水刀系统不仅可以应用于各类伤口的创面治疗，并且在许多特定临床工作中也可以发挥突出作用。Hughes等[18]研究发现，水刀系统可以显著清除粘附于内置物上的细菌，同时维持内置物的稳定性，从而促进骨折愈合。

根据目前的文献报道，水刀系统在临床工作中还有很多用途，如细菌培养或组织学诊断的取材工作、治疗增生性瘢痕[19]、清除肠道定植的真菌[20]、切除腋部大汗腺治疗腋臭[21]、清除葡萄糖酸钙溶液外渗导致的皮肤坏死[22]、治疗中毒性表皮坏死松解症[23]等。

2 水刀系统的缺点与展望

虽然水刀系统具有高效快速、操作简单、减少手术次数、降低创面污染等优点，但仍存在一些问题。Sönnergren等[24,25]通过对比研究发现，水刀系统虽然在清创效率及准确性上有着独特的优势，但由于其工作原理，术中坏死组织及细菌会在高压水流的作用下气雾化并随之传播。手术前后对伤口附近进行细菌定量检测发现，锐器清创比水刀系统更能显著降低创面细菌数量。Thaler等[26]在进行试验后认为，水刀系统应用时产生的污染气溶胶可以扩散到整个手术室并污染所有人员，手术成员吸入如结核杆菌、军团菌、乙型肝炎、带状疱疹、天花病原等污染气溶胶会造成感染风险，因此建议加强术者保护措施。此外，在每次清创手术后，必须对手术室及所有设备进行充分消毒。

综上，水刀系统在创面处理方面有一定优势，但现阶段针对水刀系统的大部分研究属于描述性研究及对比性研究，这些研究尚存一定的局限性：①样本量偏少；②缺乏严谨的随机对照研究；③存在选择偏倚等。今后研究中需要完善实验方法，通过多中心、大样本研究进一步发现水刀系统的优缺点，进而在临床中更科学地使用这项技术。

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