Hydro-responsive wound dressing(HydroClean/TenderWet)編年史

                                                                                                                             游朝慶 醫師

1993 歐洲專利EP0594034A1 

1995 TenderWet誕生，12小時更換1次，為了取代純手工的wet dressing

1999 美國專利US6169223B1

1999 第二代的TenderWet@24問市，於敷料背面內層增加一層防潑水膜，背面有單一綠色條紋，可連續使用24小時，含水量增加2成

2004 TenderWet@24 active出現，背面有單一綠色條紋，已預泡林格氏液，便利型包裝，並推廣其"Power Activation Technology"理論

2010 美國專利US9050443B2

2011 第三代的TenderWet@plus上市，SAP添加PHMB，背面有3條線綠色條紋，敷料上方的PP編織布改為防水的PP不織布，敷料變重及變厚，延長換藥間隔最長到3天，並且在敷料傷口面增加抗沾黏的矽膠條。

2013 推廣Hydro-Therapy理論，將TenderWet@active改名HydroClean，TenderWet@plus改名HydroClean@plus，但產品外型及結構一樣。並特別將HydroClean類產品稱為Hydro-responsive wound dressing，也開始有文獻及教科書將此類產品歸類為irrigo-absorbent dressing。

2016  於2016 WUWHS Congress in Florence 獲獎‘Most Innovative Wound Dressings’，並開始於文獻中將HydroClean產品稱為Hydro-Responsive Wound Dressing 。

2016 美國專利US 2018 / 0071147 A1

2017 第四代的HydroClean(或HydroClean@advance)及HydroClean@plus問世，全面改包裝，厚度及重量減少一半，背面原本不織布外面的滑滑的防水塗層改為最外面為PP不織布，不織布內面多一層獨立可滑動的防水塑膠布，背面綠色條紋改為藍色印刷HydroClean英文字，接觸傷口面的矽膠條變寬，並延長HydroClean(或HydroClean@advance) 及HydroClean cavity使用時間到3天。

2021 期待台灣重新上市

從TenderWet到HydroClean，一段HydroClean的前世今生

游朝慶 醫師

   "赫曼"傷口敷料墊的第一代產品台灣命名為為「柔膚潤清洗性傷口敷料TenderWet Wound Dressing」，大陸稱為「德国 保赫曼 德湿威湿疗伤口敷料」(圖1)(大陸到目前2020年仍還是使用第一、二代的產品)，需自己添加林格式液，這產品起初是要12小時換一次(圖2)，敷料上下面都是斥水性的PP編織布，接著於1999年便改良成第二代的TenderWet@24，TenderWet@24在不接觸傷口的另一面內側是塗有不透水的聚丙烯薄膜water-repellent layer的防潑水不織布(圖3，顯示綠色條紋green stread標誌)，可有效防止傷口墊過早變乾，一天換一次，使用方法如圖1，美國於2000年上市，由Medline公司為全美獨家銷售代理商(圖4)。

HydroClean@plus的結構及其第四件專利US 2018 / 0071147 A1

游朝慶 醫師

IVF Hartmann AG為持續改良其HydroClean產品，又於2016年發布了最新的美國專利US 2018 / 0071147 A11(注:此開頭有年份的號碼為公開號，指此專利申請早期公開(A1)於2018年，美國專利於20001年才開始實施此早期公開制度（pre-grant publication），所謂『公開號』係此發明申請案迄今已達18個月，必須將此專利申請案的內容公開，所以官方會給一個公開號碼。但並非指專利申請案已獲准，還不是專利號)，『Wound dressing for wound treatment in a damp or wet environment』，2017在中國發表CN107669405A專利2『用于在潮湿或湿润环境中处理创伤的创伤敷料』，歐洲專利公開號碼為WO/2016/1566193，這次改良有幾個特點:1. 將敷料上方塗有防水塗層的不織布改為PP不織布在外面，將PP塑膠防水布，放在內面，並且為分離可滑動的兩層布，以改善拿取時的觸感，較不會滑，2.敷料中間的抽吸/清洗層變薄，SAP的比例增加，因此重量也減少約一半，3.矽膠條的面積占比從40%增加到70%(雖然這部分在上一個專利已有提到，但產品是這專利之後2017年才改) 

專利的前言提到，這專利的目的最主要是為了1.降低製造成本，其次是2.改善敷料的彎曲、靈活度、及其觸感。這敷料的外面是一層PP纖維網不織布，和前一代產品不同的是，這不織布外面不再有一層防水的塑膠塗層，以改善敷料的觸感及容易抓拿，尤其是使用器械如鑷子去拿取敷料時，因為和塑膠薄膜相比纖維網的確比較不會滑，尤其在潮濕環境下。對照顧者而言，用手指去接觸敷料的感覺也改善了。這專利將防水塑膠層放在纖維網不織布下方，並讓這兩層結構分開，可互相滑動，如此來增加產品的柔軟度及可彎曲度。讓各層結構只在邊緣黏合也有利方便工廠的產品加工製作。這黏合的方法可以是超音波或雷射融接ultrasonic or laser welded，這纖維網不織布可以由熱塑性纖維製作，尤其是聚丙烯PP。此外，下方的防水塑膠層也可以熱塑性纖維的聚丙烯PP來製作。再來就是抽吸/沖洗體suction/rinsing body，在抽吸/清洗體內的高吸水性聚合物SAP希望能減肥到60-80g/m2，然後整個抽吸/清洗體(下圖2中的4)的組成比例及重量完全變動，如纖維素纖維(紙漿pulp)減為33 g/m2，加上11g/m2的PP/PE纖維當作黏合纖維binder fiber，最後均勻混和70g/m2的高吸水性聚合物SAP，而原本TenderWet@plus每平方公尺的抽吸/沖洗體suction/rinsing body就是由127g/m2的纖維素纖維cellulose，加上8g/m2的PP/PE纖維，再均勻混和127g/m2的SAP而成。重量由262 g/m2減為114 g/m2(但第一代TenderWet的SAP為60-80g/m2)，以5.5公分的圓形敷料而言，只需用8ml的林格氏液來活化。敷料在吸飽溶液後的厚度為4-6mm，其中SAP上方防水膜、不織布及下方的編織布加起來厚度為1mm。所以和以往的產品相比，整體厚度明顯變薄了一半(圖1)。原本10*10cm的TenderWet@plus重量為75gm，到2017後10*10cm的HydroClean@plus重量減輕為36.7gm(2013年5.5cm的TenderWet@plus為18.5gm，2019年5.5cm的HydroClean為10.7gm)。然而，說很神奇地，敷料的吸收能力並沒有減少。有一個未經證實的說法是以溶液活化後的抽吸/清洗體而言，其實質上只以其表淺層來主要負責傷口滲液的吸收。而這神奇的特性導致這產品可以較輕的重量來做同樣的事，使得厚度可以變薄，並進而改善產品的彎曲及靈活度。(我想最重要的是生產成本也跟著降低了)。

 

圖1. 2017年的HydroClean@plus，厚度明顯變薄了4 

最後來談談敷料(2)結構，抽吸/清洗體為下圖的4，由SAP及纖維素纖維及聚丙烯PP纖維混合組成，其被一層覆蓋物(下圖的6)包住，這覆蓋物由下層的8及兩層上層的10a、10b組成。8這層是一層斥水的PP編織布，10a是一層纖維網層(12)的PP不織布，由外面可直接看到的那層(14)。上層第二層10b為一層防水的塑膠薄膜(16)，這兩層結構是分開的，沒有黏在一塊，彼此可滑動，他們只在敷料的邊緣相黏(18)。也就是說上面纖維網層、防水薄膜，中間的抽吸/清洗體，及下面的編織布，這四層都只在敷料的邊緣(18)用超音波融合結合再一起。在面傷口的編織布下方還有一層沾黏的矽膠條(22)。(圖3)

 圖2. 專利US 2018 / 0071147 A1的結構圖1

圖3 2017年後的HydroClean@plus結構4，在遠離傷口的上層表面為PP不織布，有藍色的英文字印刷，上層內面有一層防水層，中間為高吸收層，下層表面為編織層，有抗沾黏的矽膠條。5 

圖4.2017年後的HydroClean cavity結構，四周都是PP白色的PP斥水編織布，中間為高吸收層5

1. 美國專利US 2018 / 0071147 A1 https://patentimages.storage.googleapis.com/14/52/26/2c55403ae5a69b/US20180071147A1.pdf

2. 中國CN107669405A專利 https://patentimages.storage.googleapis.com/44/0d/e8/5be918aa162293/CN107669405A.pdf

3. 歐洲專利WO/2016/156619 https://patentscope.wipo.int/search/de/detail.jsf?docId=WO2016156619 

4. https://www.hartmann.info/en-gb/brands/l/gb/for-wound-management/hydroclean-plus

5. 2019-03-15 HydroClean@plus的technical data sheet  https://cdn.hrt.cloud/document/TDS_100203925.pdf

TenderWet@plus的結構及其第三件專利US9050443B2

                                                                                                                                              游朝慶 醫師

IVF Hartmann AG接著要做的下一步改良就是要將此濕潤敷料能夠在傷口上連續使用2到3天，如此不但有成本經濟學上的考量，延長換藥間隔也能避免阻礙傷口的癒合。於是2010年在美國申請US9050443B2專利(發明者為Esther Knill，Regina Bruggisser，其在2015年通過1 )，名字就叫敷料Wound dressing，歐洲專利為EP2568939B12，並同年在中國登記了CN102905657A專利3，其將抗菌物質補充入原有的專利中，但就以往的傷口學而言，我們並不希望在慢性傷口中使用任何抗菌物質，因為會阻礙傷口生長，然而在這發明中，帶有正電荷(陽離子)，pH值4-7.5的弱酸性抗菌物質(此產品使用PHMB，並維持pH5.5)會被鎖在帶有負電荷(陰離子)的SAP(圖1之4)內，因此這抗菌物質並不會進入到傷口中，如此，當這敷料吸收細菌或壞的蛋白質後，再釋放林格氏液進入傷口中的過程中時，汙染就可被避免。如此就可以在72小時上儘可能防止微生物的再次汙染，讓敷料能夠停留在傷口中更久，而為了避免敷料停留傷口太久導致沾黏，在敷料接觸傷口的表面塗上防止沾黏傷口的矽膠條(圖1之16，約占表面的40%，厚度約2-3mm，每條的寬度約2-3mm，間隔約5mm)。而高吸水性聚合物SAP佔抽吸\沖洗體suction/rinsing body的總質量比例約為40-50%，進一步說，這每平方公尺的抽吸\沖洗體suction/rinsing body就是由127g/m2的纖維素纖維cellulose（即前一篇所講的air laid紙纖不織布），加上8g/m2的PP/PE thermoset fiber熱固性纖維（吸水樹脂）當作黏合纖維binder fiber，再均勻混和127g/m2的SAP而成(和前一代相比有明顯加厚，因第一代SAP只有60-80g/m2)。於敷料接觸傷口面的最下層仍是斥水性的PP編織布(圖1之8)，包圍SAP上方內層是一層PP不織布(圖1之12)，為了保持敷料濕潤，不讓水分流失，在敷料SAP上方的PP不織布外層緊密塗上一層防水薄膜(圖1之14)，以防止水蒸氣蒸發，也就是說敷料的上層（圖1之10），是外面的防水薄膜14加上一層內面的PP不織布12組成，兩層是緊密結合(如圖2)，相對於前一代產品(TenderWet@active的防水膜是位於PP編織布下方)較能防止水蒸氣散發。進而於2011年推出第三代有PHMB的TenderWet@plus(圖3)。

第二代的TenderWet@24、TenderWet@active的結構及其第二件專利US6169223B1

游朝慶醫師

接著讓我們看看美國的這個專利US6169223B1，名稱為「Compress for medical treatment使用於醫療的敷料」1，發明人為Rodolfo M，Matthias Wendt，Assignee為IVF Hartmann AG，1999-02-08申請，2001-1-2通過，於2019-02-08到期失效。 

我們先來看看當時發明這傷口敷料墊的時代背景以及當時想要解決的問題：久不癒合的傷口被稱為慢性傷口，通常這些患者會有一些內科問題，如糖尿病、動靜脈問題或心血管疾病等，但細菌或毒素的擴散及壞死組織被認為是傷口慢性化的主因。而當代治療的主要原則是強化傷口本身的自癒能力，除了治療本身的內科問題外，最重要的是清除傷口上的毒素及壞死組織。除了外科清創外，以wet dressing來做wet treatment是這數十年來最普遍的替代方法。然而wet dressing意味著患者需要住院治療，如此多多少少限制了這種方法的普及及施行。為解決這個問題，歐洲專利EP0594034（上一篇）發明了一種敷料，用布袋裝一種可吸水的超強吸收體，其並可以任意變化形狀以適合填塞各種傷口。然而這專利卻存在著一個罩門。即纖維素及高吸水性高分子(Superabsorbent Polymers, SAP)容易產生gel blocking(結塊)，所謂結塊就是區域表淺的SAP凝膠吸收水後，會阻礙水繼續往更深層區域被吸收(圖1)。

TenderWet的結構及其第一件專利EP0594034A1

TenderWet(現在稱為HydroClean)的構造有點像粉撲，或小枕頭，其外表上下是一層疏水性的聚丙烯PP編織布，以避免沾黏傷口，裡面主要成分是具有超強吸收力的且用林格氏液活化的聚丙烯酸酯(SAP)，吸水後可如黏土般，捏成各種形狀，以方便填塞各種形狀的傷口。

接下來，讓我們看看其專利怎麼說，根據1993年TenderWet最原始的歐洲專利EP0594034A1(https://patents.google.com/patent/EP0594034A1/en )，發明人為Markus Dudler，Alexandre De Couet，Jean-Pierre Dr. Med.，Pochon，Assignee為IVF INTERNATIONALE VERBANDSTOFF-FABRIK SCHAFFHAUSE，也就是之後的IVF Hartmann AG公司，專利名稱為Plastically-deformable compress可塑型的敷料，於1993年申請，2013-10-12到期，這專利在講一種可塑型的敷料，有一層袋子，包著一種可吸水的物質，這可吸水的物質是一種超吸收體super absorbent polymer(SAP)(如下圖中的1)，以層狀結構排列，這一塊敷料有很多層，這SAP約每平方米有60-80g，可吸收約3500g的生理食鹽水，吸水後會變成膠狀物（如圖2），以儲存並可釋放大量的液體，在SAP的上方及下方有一層纖維素cellulose (如下圖1中的3)，以固定並平均分散SAP，在其外層則為可塑形柔軟的編織布(如下圖1中的2)，以便改變形狀來填補傷口中的縫隙，避免 moisture pockets的形成，其並以疏水的polypropylene聚丙烯纖維製作，可避免沾黏傷口。