2010年4月11日 星期日

先進敷料的功能分類 5. 負壓傷口治療NPWT

游朝慶
   在過去20年來,已有多篇研究描述使用負壓傷口治療(negative pressure wound treatment,NPWT或topical negative pressure, TNP,俗稱負壓養肉機)的進展,其一為間斷式(intermittent)壓力抽吸傷口比連續(continuous)壓力抽吸傷口來得有效,其二是過去一直建議使用-125mm Hg的壓力抽吸,但或許低一點的壓力對傷口癒合較有效。
   位於美國北卡羅來納州私立Wake Forest大學的Dr. Lou Argenta及Dr. Michael Morykwas於1991及1993年申請專利(如專利 7),發展出真空傷口癒合治療法(Vacuum Assisted Closure, V.A.C. Therapy),其專利於1997年才通過,並於1997年公開發表於Ann.Plast. Surg.雜誌1,其為一種負壓傷口治療(NPWT),這種方法的特點是通過一個特製的多孔開放性聚胺酯泡棉(porous open-cell polyurethane(PU) foam),給傷口床施加負壓,使創面均勻接受負壓而縮小以外,尚能起到引流的作用,還能充填局部缺損,去除過多的滲出物,並為傷口閉合提供一個相對濕潤而不是潮濕的環境,減輕傷口周圍組織水腫,刺激肉芽組織增生。這種新型敷料能減少敷料與創面的黏連,有效隔離細菌,提供了微酸環境,有利於白細胞介導的宿主吞噬細胞發揮作用,促進常規療法無法醫診的複雜的傷口的癒合,幾乎適用於任何傷口。根據Doppler laser方法測量出的血流,建議使用-125 mm Hg的壓力,因為在此壓力之下,組織可增加四倍的血流,而且這種機器也能使用以較小的壓力用在補皮及皮瓣移植的傷口2
   於1995年,KCI引用Wake Forest大學的專利並發展出自己的商業產品,以Vacuum Assisted Closure®(V.A.C.®)名 字推出,2005年KCI又推出V.A.C.® GranuFoam® Silver™ Dressings,將負壓養肉機結合銀敷料。
   來自美國南卡羅來納州.斯巴達堡Spartanburg Regional Medical Center的住院醫師Dr. Mark E. Chariker及造口治療室同仁Dr. Katherine F. Jeter等人在1989年發表使用-60mm Hg到-80mm Hg的壓力,在1984到1986年間,成功地治療許多腸皮瘻管,這種疾病的死亡率高達60%,其使用濕潤紗布來包住傷口引流管(Jackson-Pratt drain)並填塞傷口床,外面使用防水透明薄膜來密封傷口,把傷口引流管連接到牆壁上的抽吸系統(wall suction)並維持連續負壓在-60mm Hg到-80 mm Hg,七個患者的八個傷口都治療成功,平均使用16天(8-23天),此種『Chariker-Jeter系統』改革了腸皮瘻管的治療方法3。這種方法之後被稱為『Chariker-Jeter技術』, 並於2001年被Blue Sky Medical Group 引用來發展出商業應用。Blue Sky使用Kendall的抗菌紗布(kerlix AMD gauze, polyhexamethylene biguanide or PHMB gauze),並使用不同形式的傷口引流管,有圓的,扁的,以及有溝的,這些差別可以和Morykwas的系統加以區分。
    而遠在Morykwas及Argenta的偉大發明前十年,蘇聯的Usupov及Yepifanov等人利用兔子來做負壓的傷口癒合實驗4,結果發現在-75及-80 mmHg間的壓力下,能達到最好的效果,而當壓力超過-120 mm Hg時,嚴重的傷口旁的組織損傷會出現,如出血或水腫。
   然而在連續壓力抽吸傷口下(continuous mode),血流一開始迅速達到四倍,但隨即回到原點並持續停留在那兒。相反地,當使用間斷式壓力抽吸傷口模式(intermittent mode),抽五分鐘,休息兩分鐘,在每次機器開始運轉時,血流都會大量增加,在Morykwas的實驗結果中也說明,在連續壓力抽吸傷口下,肉芽組織比濕紗布填塞方法還要增加63.3%,然而在間斷式壓力抽吸傷口模式下,肉芽組織比濕紗布填塞組增加103.4%1,Morykwas及Argenta並且建議最好的治療模式是先持續抽吸48小時,之後改為間斷式抽吸5。然而雖然知道間斷式壓力抽吸傷口比較好,但是每當壓力從-125mm Hg降至0 mm Hg時,泡棉敷料會膨脹,並導致疼痛及組織損傷,由於弊大於利,因此間斷式壓力抽吸傷口很少被使用6,此外當傷口被反覆從壓力降至0時,敷料膨脹,可能會導致漏氣,或使滲液回流到傷口。
   基於間斷式抽吸的缺點,Prospera公司於2009年發明變動式壓力治療(variable pressure therapy ,VPT),最高壓力-60到-80mm Hg,最低壓力介於-30與-40mm Hg之間,壓力呈波浪狀緩慢地增加與下降,對組織產生舒服地按摩效果,其產品為PRO-I、PRO-II與PRO-III。
   在2004及2005年,Wackerfors等人研究不同負壓之下,組織之微血管血流的影響,這兩個實驗發現當壓力愈高,肌肉組織(傷口下3公分)血流增加,但皮下組織(傷口下1.5公分)的循環卻減少,因此作者建議,當治療硬組織(stiff tissue)傷口,如肌肉組織應使用-100mm Hg,而在治療軟組織(soft tissue)傷口如皮下或脂肪組織應使用-75mm Hg,作者也同時發現間斷式壓力治療可促進血流7,8
   而關於填塞傷口的敷料(如PU泡棉及紗布)的角色仍然不明。最近,Malmsjo等人以豬的傷口實驗比較不同敷料在不同壓力下(-50到-175 mm Hg,以25mm Hg間隔)對壓力傳導及傷口收縮的比較,結果發現在壓力傳導方面及傷口收縮方面,泡棉及紗布一樣有效,而在傷口收縮方面,當壓力從0到-50mm Hg時,收縮範圍最大,之後隨著壓力的逐漸增加,收縮的變動只有一點點9
   BlueSky的Versatile 1 wound vacuum system於2004年獲FDA上市前通知。雖然KCI於2003年來,陸續控告BlueSky Medical Group,Inc.(2003)、Medela AG. (2003)、Innovative Therapies, Inc.(2007)、Convatec Boehringer Wound Systems、Boehringer Technologies,(2008)等公司侵犯KCI之Wake Forest專利,但均未能成功阻止其他公司投入負壓療法相關醫材的研發,2006年,美國西德州地方法院宣判BlueSky及Medela沒有侵犯KCI的專利,然而KCI不服,仍然選擇繼續上訴。2007年5月,Smith & Nephew宣布以9,500萬美元買下BlueSky Medical Group,Inc.,正式跨足負壓傷口治療(negative pressure wound therapy, NPWT)市場,相關產品EZCARE及V1STA也於2008年5月開始,交由行銷據點多達550處,遍佈美國50州的Apria Healthcare, Inc.經銷販售,計畫分食創傷照護市場這塊大餅。2009年2月19日Smith & Nephew傷口部門宣布,美國專利局根據S&N的請求,經過再度檢查其專利後,已經撤銷KCI先前的的三項NPWT專利,這些專利的主張(Claims)包括泡棉專利的主張,美國專利局找出相關的習知技能(prior art),主張VAC的一些專利範圍不符合『新穎性(novelty)』及『進步性(unobviously)』的專利要件。這些結果將有助於S&N排除一些法律的障礙,並繼續為傷口照護者提供另一個NPWT的選擇。
   負壓傷口處理法,已經上百篇論文發表,對糖尿病足部潰瘍患者,負壓傷口處理法比紗布溼敷療法癒合時間快1倍以上,且可減少糖尿病足部潰瘍病人住院機率80%,併發症比率減少83%,以及需要手術之機率減少76%10
   KCI這家原本製作氣墊床的小公司,在引進VAC產品後。近十年來以成倍速度成長,快速滲透傷口敷料市場,於2008年營收高達18.78億美元,其中VAC佔13.94億美元,佔傷口敷料市場的三分之一,營業毛利率高達49.8%,再加上其專利訴訟失敗,故已引起許多敷料大廠覬覦這塊市場:來自英國的Talley公司於2007年推出Venturi™ negative pressure wound therapy system;Huntleigh Highlights公司於2007年推出WoundASSIST® TNP Therapy;Synergy Healthcare公司也於2007年推出Exsudex systems;Medela於2003年德國發表Vario pump,並於2005年美國上市,2007年發表Invia Healing System;Innovative Therapies, Inc.(ITI)於2007年推出 Svedman® Wound Treatment System,其使用泡棉敷料;Prospera公司於2009年推出PRO-I、PRO-II與PRO-III;Boehringer公司於2007年利用Bio-Dome™技術,推出它的NPWT系統,其使用-75mmHg;2009年5月,敷料界的老大哥ConvaTec也不甘示弱地取得Boehringer公司的獨家銷售授權,推出它的負壓傷口系統Engenex® Advanced NPWT System。想必在良性競爭之下,打破KCI的市場壟斷,消費者必定能夠享受更便宜及更進步的產品。
   而在敷料分類方面,負壓傷口治療雖然也可當作是『主動性敷料』或是『另類治療』的範圍,但由於其效果較其餘主動性敷料顯著,故目前大都將其獨立歸為一類。
專利7、VAC的專利
References
1. Morykwas MJ, Argenta LC, Shelton-Brown EI et al. Vacuum-assisted closure: a new method for wound control and treatment: animal studies and basic foundation. Ann Plast Surg 1997; 38:553-562.
2. Nease C. Using low pressure, negative pressure wound therapy for wound preparation and the management of split-thickness skin grafts in three patients with complex wounds. Ostomy Wound Manage 2009; 55:32-42.
3. Chariker ME, Jeter KF, Tintle TE et al. Effective management of incisional and cutaneous fistulae with closed suction wound drainage. Contemporary Surgery 1989; 34:59-63.
4. Usupov YN, Yepifanov MV. Active wound drainage. Vestnik Khirugii 1987; 4:42-45.
5. Argenta LC, Morykwas MJ. Vacuum-assisted closure: a new method for wound control and treatment: clinical experience. Ann Plast Surg 1997; 38:563-576.
6. Webb LX. New techniques in wound management: vacuum-assisted wound closure. J Am Acad Orthop Surg 2002; 10:303-311.
7. Wackenfors A, Sjogren J, Gustafsson R et al. Effects of vacuum-assisted closure therapy on inguinal wound edge microvascular blood flow. Wound Repair Regen 2004; 12:600-606.
8. Wackenfors A, Gustafsson R, Sjogren J et al. Blood flow responses in the peristernal thoracic wall during vacuum-assisted closure therapy. Ann Thorac Surg 2005; 79:1724-1730.
9. Malmsjo M, Ingemansson R, Martin R et al. Negative-pressure wound therapy using gauze or open-cell polyurethane foam: similar early effects on pressure transduction and tissue contraction in an experimental porcine wound model. Wound Repair Regen 2009; 17:200-205.
10. Venturi ML, Attinger CE, Mesbahi AN et al. Mechanisms and clinical applications of the vacuum-assisted closure (VAC) Device: a review. Am J Clin Dermatol 2005; 6:185-194.

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