从技术创新看负压封闭引流技术的发展

进展述评医学与哲学(临床决策论坛版)2010年5月第31卷第5期总第405期

MedicineandPhilosophy(ClinicalDecisionMakingForumEdition),May2010,Vol.31,No.5TotalNo.40547󰀁从技术创新看负压封闭引流技术的发展

黄󰀁俊󰀁󰀁倪江东󰀁*摘要:负压封闭引流技术(vacuumsealingdrainage,VSD)是近几年来发展起来的一项新的创口引流技术,其操作方便,应用简单,在临床各个科室得到广泛应用和发展,作者介绍了这一新的引流技术的发展历史、技术原理及临床应用情况。并对负压封闭引流技术的创新特点和创新方法进行了简要论述及展望。关键词:负压封闭引流技术,医学技术创新,多学科交叉,综合集成中图分类号:R619󰀁󰀁文献标识码:A󰀁󰀁文章编号:1002-0772(2010)05-0047-03DiscussionontheDevelopmentofVacuumSealingDrainagefromtheViewofTechnologyInnovation󰀁HUANGJun,NIJiang󰀁dong.TheSecondXiangyaHospital,CentralSouthUniversity,Changsha410011,ChinaAbstract:Vacuumsealingdrainage(VSD)isanewtechniqueforwounddrainages,whichiseasyandconvenienttooper󰀁ate.Ithasbeenwidelyusedandimprovedinvariousclinicaldepartments.Themainaimofthisarticleistointroducethehistory,principleandclinicalapplicationsoftheVSD.Innovationsofthisnewtechnologywerealsodiscussedinthispa󰀁per.KeyWords:vacuumsealingdrainage(VSD),medicaltechnologyInnovation,interdisciplinary,comprehensiveintegration

1󰀁负压封闭引流技术的发展过程负压封闭引流技术的发展首先要从外科引流概念的产生开始。公元前15世纪,外科医生们发现:当患者局部的创口感染并形成脓肿后,其全身状况会发生恶化,但随着脓肿的自发破溃,患者的状况也随之改善。经过几个世纪的观察,医生们发现通过人为的方法对可能感染区域进行引流,可以减少感染的发生。这一引流的观点从Hippocrates通过导管的引流而正式开始。随后,Chassaignac[1]于1859年介绍了软橡皮管的应用。Kehrer[2]在1882年使用了第一根烟卷引流。1895年,双套管吸引引流的雏形由Kehrer和Kellogg描述。1898年,Heaton[3]开始应用持续负压吸引。至此,腹腔引流被外科医师作为安全措施开始流行。但后来发现,腹腔引流可能带来切口感染、切口疝、腹腔感染、腹腔内粘连等一系列并发症,腹腔引流一时成为外科医生责难的对象。随后有人在试验中观察到腹腔置入一根引流管后,能迅速被网膜及周围组织包裹,与整个腹腔隔离。因此提出局限引流是可能的,但整个腹腔的引流亦不可能且不必要。自此对腹腔引流才形成了较一致的看法。但对于体表引流仍没有较好的办法。1992年,德国ULM大学Fleischmann[4]博士首创负压封闭引流(vacuumsealingdrainage,VSD)技术,其采用组织相容性好的海绵状敷料填充创面,多孔引流管从敷料中穿过,外面覆盖半透封闭膜加以覆盖,引流管一端接通负压源,当开通负压源后,创面内的积液,淤血,部分坏死组织等被快速排出。1993年,Fleischmann博士应用VSD技术治疗各种急性软组织缺损和感染创面。1994年,裘华德[5]教授率先将VSD技术引进中国,并在全球首次应用于普外科。与此同时,美国医师Argenta等[6]发明了相同原理的真空辅助闭合装置,在北美统称VAC。1995年,美国食品和药物管理局(FDA)批准其上市,随后,北美及欧洲将其正式应用于临床。2008年由武汉同济医院申报的VSD技术入选卫生部󰀁十年百项󰀁卫生技术,自三甲医院向下直至农󰀁中南大学湘雅二医院󰀁湖南长沙󰀁410011村医疗卫生机构进行推广,用以提高诊疗效率、降低医疗费用。2󰀁负压封闭引流技术的基本原理及临床应用负压封闭引流是以医用泡沫材料作为引流管与创面的中介,既可以达到全创面引流,又可以引流物经泡沫材料分割和塑形后引出,其创面引流的具体作用机制尚未完全阐明,现研究主要与以下因素有关。2.1󰀁负压引流减轻组织水肿及防治感染创伤后各种细菌污染创面,其在大量繁殖的过程中产生毒素和酶等毒性成份,引起组织溶解、坏死。另外,炎症时毛细血管壁通透性增加,局部组织水肿,加重局部血流障碍,导致血液内的抗体和炎性细胞不能到达创面发挥免疫作用。封闭的负压技术,使创面与外界完全隔离,阻止了外来菌的入侵,并使创面内形成低氧或相对缺氧的微酸环境,能抑制创面细菌生长。负压引流有助于去除淤滞的液体,减轻水肿,利于血液循环。还可将存留于伤口局部的坏死组织、细菌、分泌物等吸出,减少了细菌繁殖的培养基。2.2󰀁负压促进创面血液循环创面血运障碍和缺血是阻碍创面愈合的最主要原因之一。负压封闭引流能扩张创面毛细血管口径、增加血流量,促进血管出芽增生,加强血管内皮细胞间的连续,促进血管基膜恢复完整,减少血管通透性,防止组织水肿,从而改善创面微循环,有利于创面愈合。2.3󰀁负压吸引促进创面组织各种细胞因子的表达由于负压的作用,降低了组织间压力,同时使伤口周围的氧张力降低,刺激修复的启动信号,有利于及时清除坏死组织,促使集体纤溶蛋白激活物及其他酶释放;伤口内纤溶蛋白溶解,可增强胶原组织的生长,进行自溶性清创;负压促进慢性创面的愈合并抑制基质金属蛋白酶的合成,进而抑制胶原和明胶降解。负压封闭引流技术最先被应用于治疗四肢软组织创面感染,取得了肯定效果,随后被推荐到各种软组织缺损和感染的临床治疗中,并进一步扩展到体腔引流。现在,负压封闭引流可用于覆盖表皮、脂肪、肌肉、肌腱、骨、血管、神经等各种类型的组从技术创新看负压封闭引流技术的发展󰀁󰀁󰀁黄󰀁俊等医学与哲学(临床决策论坛版)2010年5月第31卷第5期总第405期

48󰀁MedicineandPhilosophy(ClinicalDecisionMakingForumEdition),May2010,Vol.31,No.5,TotalNo.405织,应用范围已涉及包括骨科、普外科、胸心外科、泌尿外科、妇产科等各种临床科室。随着研究的不断深入,其应用范围也将更加广泛。3󰀁负压封闭引流技术的创新特点3.1󰀁符合人体结构与适应生理功能在外科引流技术发展之初,早期的外科医生通过观察局部创口发明了橡皮管、烟卷、双套管等引流方法,但在人体不同的部位,都必须根据人体各部位的结构与功能特性采用不同的引流方法。如闭式胸腔引流就是为适应胸壁内负压的生理状况而产生的。负压封闭引流技术也同样符合人体生理功能这一原则,并且有大量的实验研究作为理论基础。局部创面血运障碍或缺血是阻碍创面愈合的主要原因之一。Morykwas等[7]通过比较负压封闭引流与盐水纱布治疗创面的效果,发现在125mmHg负压下创面血流量可达负压吸引前的4倍。Petzina等[8]将猪作为动物模型,切断胸骨旁左乳内动脉,使其供血范围血流明显减弱,通过应用负压封闭引流治疗后,发现左右两侧血流速度无差异,说明负压封闭引流改善了创面血流量。创伤后组织水肿及感染也是阻碍创面愈合的主要原因。Morykwas等[7]将108/克组织的细菌接种到猪背创面,通过比较负压封闭引流与普通换药两种方法干预下细菌含量的变化,发现4天~5天后,实验组细菌数低于对照组细菌含量,且细菌数量下降时间也短于对照组。细胞因子能够影响成纤维细胞增殖、细胞外基质合成和释放,对创面愈合具有重要调节作用。Kilpadi等[9]同样以猪背创面为模型,观察负压封闭引流和盐水纱布两种方法作用下,外周血中细胞因子的表达情况。治疗后0h~4h,实验组L-10上调快于对照组,L-6下调慢于对照组。这一系列实验研究都说明负压封闭引流技术是符合人体结构并适应生理功能的。3.2󰀁减轻患者创伤并稳定患者心理所有新的医学技术,都应当尽可能减轻对患者的创伤。生物心理社会这一现代医学模式认为:人不仅是由各种器官组织组成的有机实体,而且是有着复杂心理活动的社会成员,一切不良精神刺激和不良情绪都可破坏人体身心平衡,导致疾病发生。一项新的医学技术的产生势必在减轻患者创伤的同时要能稳定患者心理,不至于在外形上对患者造成不必要的心理负担。负压封闭引流技术的出现在减轻患者创伤的同时,大大减少了患者的心理负担。对于创伤造成局部软组织缺损的患者,传统的治疗方法是清创、换药,清除坏死组织,通过频繁的换药,清除分泌物,保持伤口引流通畅,减少细菌繁殖和毒素的吸收,使炎症局限,待肉芽组织新鲜后行延期缝合或取植皮或皮瓣转移修复,以期覆盖创面。在这一过程中,患者每隔几天就要经受一次伤口换药的痛苦,对于其生理心理都是巨大的折磨。负压封闭引流技术的出现,大大减少了患者的痛苦,在患者监护和管理方面,一次负压封闭引流可以保持有效引流7天左右,其间只需检查负压是否有效,引流期间患者换药次数锐减,减少了频繁换药给患者带来的痛苦。负压封闭引流是在一个密闭的系统内进行,有效地预防了常规换药和引流可能招致的污染和感染,减少了院内交叉感染的机会,大大减少了患者的创面愈合时间。同时,负压封闭引流所采用的敷料为医用泡沫材料,其成分为polyvinylalcohol,属合成敷料,外观形同海绵,早期曾被称为人工皮,可有效减少裸露创面对患者及其家属的心理冲击。3.3󰀁控制技术费用任何医学技术的创新,都必须从本国实际出发,我国是一个人口众多的发展中国家,经济不发达,技术落后。如果一项新的医疗技术不能减少医疗支出,反而加重医疗费用,必将无法真正开展并造福与人民。因此一项好的医学技术,必须满足能控制技术费用这一特点。负压封闭引流技术的应用减少患者住院时间,可大大降低患者的综合医疗费用。4󰀁对医学技术创新方法的思考技术创新的一般过程包括发现新的自然规律而产生新的科学发现,科学发现转变为技术发明,再对技术发明进行技术开发和扩散。这种技术发现是建立在牢固的科学理论基础之上,我们称其为理论突破。如近代电磁理论的的诞生,为人类电力技术提供了理论基础。基因理论的创立,DNA双螺旋结构的发现,遗传信息中心法则的提出,为现代生物技术提供了坚实的理论基础。但纵观20世纪的众多伟大发明,并不完全按照这一发展过程而产生,他们的产生不是借助科学原理,而是在观察和试验中偶然的顿悟和灵感。如17世纪英国的解剖学家维利斯偶然发现糖尿病患者尿液含有甜味,从而逐步揭示了糖尿病的本质,法国医生雷奈克发明听诊器,巴斯德发明石炭酸消毒法等。负压封闭引流技术的出现,也是德国医生Fleischmann通过临床观察、实践而完成的技术革新。如前文中所述,在该技术发明之前,引流技术已取得了巨大的发展,但在解决局部创面引流方面,仍没有很好的办法,Fleischmann医生在长期与患者接触过程中,始终关注这一棘手的临床问题,并观察到负压技术的实际效果,通过不断实验,不断总结,最终完善了此项技术,并进行了推广。在其发现过程中,并不是建立在某项重大的科学原理突破的基础之上,而是在对具体问题的解决过程中产生的技术方法,我们可称这种技术发明方法为经验发明法,这是技术发明的主要途径。这一技术发明过程符合认识论的发展过程,即科学认识来源于问题,来源于对问题的解决。同时,科学认识又可以反作用于问题,在这一技术产生后不久,针对此项技术的大量基础研究开始进行,试图从理论上得到新的发现,以便更有利于完善此项技术,并且在实践中提高了使用效果。其实,理论创新与实践创新并不是两种独立的技术创新方法,两者是交织在一起,相辅相成的,在医学技术创新活动中意义同样重大。理论创新是实践创新的总结概括,是对以前理论的超越。实践创新是理论创新的基础和目的。因此理论创新总是和实践过程中的新情况、新问题联系在一起,而且要最终服务于实践创新。而实践创新也最终要上升到理论创新的高度,才能进一步指导和推动实践创新。从这个层面上来说,负压封闭引流技术的发明是实践创新的产物,其发明之初到现在,对其理论机制尚未完全阐明,故大量的试验活动也围绕其理论机制而展开,这也是符合认识的本质和过程的。5󰀁展望负压封闭引流技术的发明还是不同学科知识与技术交叉的结果,其涉及的范围包括生理学、病理学、材料医学等多种学科,这说明多学科知识与技术的综合集成也是现代技术实现中的重要方法。纵观当代科学技术的发展,无不体现出发源于多学科交叉的特点,如纳米技术、脑科学、基因工程等。许多激动人心的发现和成果往往出现在学科交叉的前沿[10]。当代科学技术发展日新月异,新概念、新理论、新科学问题、新技术手段不断涌现,只有高度重视学科的交叉融合才能始终把握科学发展的最前沿。传统医学发展到一定阶段时,其进一步的(下转第55页)