一種新型皮膚外牽拉裝置的設(shè)計(jì)和研發(fā)

賈獻(xiàn)磊，張興世，王光耀

廣東省中醫(yī)院珠海醫(yī)院 骨科五區(qū)，廣東 珠海 511900

引言

對(duì)于各種原因?qū)е碌乃闹竺娣e皮膚軟組織缺損，傳統(tǒng)的治療方法主要是植皮或皮瓣修復(fù)治療，往往會(huì)遺留較大瘢痕、皮瓣臃腫等問(wèn)題，近年來(lái)皮膚外牽張技術(shù)在創(chuàng)面修復(fù)中得到了越來(lái)越多的臨床應(yīng)用。皮膚牽張術(shù)是利用皮膚可以牽拉延展的生物學(xué)特性，通過(guò)采用漸進(jìn)性地牽張皮膚及軟組織來(lái)達(dá)到創(chuàng)面閉合的目的的手術(shù)方法，其效果是增加了皮膚面積，愈合美觀，避免了植皮瘢痕，操作簡(jiǎn)單方便，病人痛苦少[1]。

皮膚牽張術(shù)最早始于1976年，Barrer等[2]首先提出固定橋裝置，經(jīng)過(guò)40年研究和改進(jìn)，臨床上已出現(xiàn)了各種各樣的皮膚外牽拉裝置[3-11]。近年來(lái)較為常用皮膚外牽拉裝置主要分為是拉桿式和排鉤式（圖1），此兩種皮膚牽拉裝置我們?cè)谂R床治療中均有應(yīng)用，對(duì)于寬度10 cm以內(nèi)相對(duì)規(guī)則的創(chuàng)面應(yīng)用效果較好，但對(duì)于一些寬度超過(guò)15 cm的不規(guī)則巨大創(chuàng)面。

在臨床應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：① 兩種裝置在應(yīng)用過(guò)程中均不便對(duì)創(chuàng)面同時(shí)應(yīng)用VSD負(fù)壓裝置，術(shù)后創(chuàng)面需每天換藥，隨著牽拉時(shí)間的延長(zhǎng)創(chuàng)面及牽拉釘?shù)赖姆置谖镏饾u增多，且患者牽拉時(shí)的疼痛逐漸增大；② 在牽拉皮膚時(shí)不能對(duì)中間的軟組織產(chǎn)生向下的壓力，當(dāng)中間有較多肌肉軟組織時(shí)隨著牽拉時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)阻擋兩側(cè)皮膚的牽拉；③ 牽拉裝置的體積過(guò)大，對(duì)于不規(guī)則巨大創(chuàng)面不能做到靈活調(diào)整，只能通過(guò)增加固定裝置的個(gè)數(shù)來(lái)適應(yīng)創(chuàng)面形狀，大大增加了術(shù)后護(hù)理的難度。因此針對(duì)以上問(wèn)題我們?cè)O(shè)計(jì)了一種體積相對(duì)較小，可根據(jù)創(chuàng)面形狀靈活調(diào)整并可同時(shí)應(yīng)用VSD負(fù)壓引流的新型皮膚外牽拉裝置。

圖1 目前常用皮膚外牽拉裝置

1 設(shè)計(jì)材料與方法

1.1 設(shè)計(jì)思路

新的牽拉裝置需要更好的適用于不規(guī)則巨大創(chuàng)面，必須解決以下3個(gè)問(wèn)題：① 如何在應(yīng)用皮膚外牽張器的同時(shí)不影響VSD負(fù)壓裝置的使用，避免術(shù)后換藥；② 對(duì)于中間軟組織較多的弧形創(chuàng)面（如大面積游離股前外側(cè)皮瓣切取術(shù)后供區(qū)缺損），在牽拉過(guò)程中如何避免中間軟組織的阻擋；③ 如何更好的適應(yīng)不同寬度、不同形狀創(chuàng)面的牽拉。

1.2 解決策略

為了解決前兩個(gè)問(wèn)題，我們摒棄了利用克氏針或皮鉤硬性牽拉的方法，遵循創(chuàng)面縫合的基本原則，采用堅(jiān)韌縫線牽拉皮膚，通過(guò)不斷縮短縫線達(dá)到牽拉皮膚的目的。起初為了保證牽拉縫線的強(qiáng)度不至于牽拉過(guò)程中斷裂，采用0.8 mm鋼絲牽拉，其強(qiáng)度有余但柔韌不足，牽拉時(shí)和皮膚存在較大的摩擦力，難以順暢牽拉，后來(lái)我們采用經(jīng)常用于縫合跟腱的CAR-7200高分子線，其質(zhì)地柔軟強(qiáng)韌，可滿足牽拉要求。為了不影響VSD應(yīng)用，設(shè)計(jì)的固定裝置必須完全置于創(chuàng)面的一側(cè)，不影響VSD的覆蓋和貼膜，因此縫合時(shí)我們?cè)O(shè)計(jì)了“凹”型縫合法（圖2）。帶針縫線首先從a點(diǎn)進(jìn)入皮膚，在皮下行進(jìn)，b點(diǎn)穿出，c點(diǎn)進(jìn)入，d點(diǎn)出，e點(diǎn)入，f點(diǎn)出，g點(diǎn)入，最后在 h點(diǎn)穿出，b～c，d～e，f～g段暴露在皮膚表面，其外環(huán)套橡膠管減少對(duì)皮膚的切割損傷，縫合完畢后剪除縫針，縫線兩端固定于設(shè)計(jì)的牽拉裝置上。

圖2 “凹”型縫合牽拉法

兩側(cè)皮膚的牽拉則通過(guò)調(diào)節(jié)新設(shè)計(jì)的皮膚外牽拉裝置漸進(jìn)性的縮短縫線來(lái)實(shí)現(xiàn)，其必須實(shí)現(xiàn)3個(gè)作用：① 通過(guò)調(diào)節(jié)可以逐漸縮短縫線；② 縮短后不能回彈，起到持續(xù)牽拉的目的；③ 體積盡量小巧，對(duì)于不規(guī)則創(chuàng)面可靈活應(yīng)用，對(duì)于需多個(gè)牽拉裝置時(shí)不至于相互影響。

2 結(jié)果

據(jù)此我們?cè)O(shè)計(jì)出了一種新型皮膚外牽張裝置并獲得了國(guó)家專利（專利號(hào)：ZL201520193991.X），見(jiàn)圖3。應(yīng)用自制簡(jiǎn)易模型通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和初步臨床測(cè)試，我們驗(yàn)證了“凹”型縫合牽拉法的可行性和有效性，成功和VSD負(fù)壓裝置結(jié)合應(yīng)用牽拉閉合創(chuàng)面。牽拉裝置采用不銹鋼材料，設(shè)計(jì)大小約3 cm×3 cm×1 cm的立方體形狀，裝置內(nèi)通過(guò)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)縮短縫線的目的，通過(guò)逆向齒輪結(jié)構(gòu)和承載裝置起到阻擋回彈的目的。皮膚牽拉裝置有3部分組成：承載裝置、旋轉(zhuǎn)牽拉裝置和頂蓋。應(yīng)用“凹”型縫合創(chuàng)面后剪除縫針，縫線兩端打結(jié)固定于旋轉(zhuǎn)牽拉裝置的圓環(huán)上，然后將旋轉(zhuǎn)牽拉裝置固定于承載裝置的旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，最后固定頂蓋。因牽拉裝置放置于創(chuàng)面一側(cè)，并距創(chuàng)緣有一定距離，此時(shí)創(chuàng)面可覆蓋VSD敷料并進(jìn)行封膜，此時(shí)創(chuàng)面縫線仍處于松弛狀態(tài)，然后通過(guò)配套的六角扳手轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置上的調(diào)節(jié)孔，使縫線逐漸收緊，進(jìn)而達(dá)到牽拉皮膚閉合創(chuàng)面的目的。因承載裝置側(cè)壁上的逆向齒輪結(jié)構(gòu)（圖4）使旋轉(zhuǎn)裝置只能向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)而不會(huì)回彈從而實(shí)現(xiàn)對(duì)皮膚的持續(xù)牽拉，每當(dāng)皮膚開(kāi)始松弛后即可適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整牽拉，直至創(chuàng)面達(dá)到可以直接縫合的要求。整個(gè)牽拉過(guò)程是在VSD敷料的深面進(jìn)行的，隨著創(chuàng)面的牽拉VSD會(huì)向上適當(dāng)拱起，而且由于牽拉縫線的存在會(huì)對(duì)中間的軟組織產(chǎn)生持續(xù)向下的壓力，無(wú)論是表面的VSD敷料還是深部的軟組織均不會(huì)隨著牽拉的進(jìn)行而對(duì)創(chuàng)緣產(chǎn)生阻擋。

圖3 新型皮膚外牽張裝置示意圖

圖4 逆向齒輪結(jié)構(gòu)示意圖

3 討論

皮膚外牽張技術(shù)近年來(lái)越來(lái)越多的應(yīng)用于創(chuàng)面修復(fù)，因其簡(jiǎn)便的操作和良好的治療效果日益受到外科醫(yī)生的青睞。而各種各樣的皮膚外牽拉裝置亦逐漸涌現(xiàn)，在一定條件下確實(shí)代替了一些植皮和皮瓣移植等傳統(tǒng)治療方式，并且取得了良好的臨床效果。而各種各樣的自制皮膚外牽拉裝置逐漸出現(xiàn)，但缺少各類型皮膚牽張器的臨床對(duì)比研究，甚至有許多應(yīng)用自制的橡皮筋、硅膠帶[12-13]來(lái)進(jìn)行皮膚牽張。此皮膚外牽張器的研發(fā)主要是針對(duì)我們?cè)趹?yīng)用其他牽張器牽拉較大創(chuàng)面時(shí)遇到一些困難所設(shè)計(jì)的。

通過(guò)初步測(cè)試，應(yīng)用“凹”型縫合并逐漸縮短縫線的方法牽拉創(chuàng)面是可行的，且更適應(yīng)于不規(guī)則巨大創(chuàng)面的牽拉。與目前臨床上已經(jīng)投入使用的拉桿式和排鉤式皮膚外牽拉器相比，其最大的優(yōu)勢(shì)是在皮膚牽拉的同時(shí)不影響VSD負(fù)壓的應(yīng)用，大大減少了換藥的不便和創(chuàng)面感染的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可大大減少患者的疼痛。托式牽張帶也是近幾年應(yīng)用比較多的皮膚外牽拉裝置[14-17]，它也同時(shí)可應(yīng)用VSD負(fù)壓裝置，但應(yīng)用VSD裝置后，其本身的漸進(jìn)牽拉功能會(huì)受到很大的影響[18]，因此其主要應(yīng)用于創(chuàng)面一期縫合后的周圍減張[19]。此外，新設(shè)計(jì)的皮膚牽拉裝置采用縫線牽拉，所以可以不受創(chuàng)面寬度的限制，在牽拉的同時(shí)縫線對(duì)中間的軟組織有向下的壓力，不致在牽拉過(guò)程中阻擋牽拉的進(jìn)行，對(duì)于類似大腿處的弧形創(chuàng)面尤其適用。對(duì)于長(zhǎng)度較長(zhǎng)的創(chuàng)面，我們雖然和其他類型的牽張器一樣需要通過(guò)增加牽張器的個(gè)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)面全長(zhǎng)的牽拉，但我們?cè)O(shè)計(jì)的皮膚牽張器體積小巧，應(yīng)用時(shí)置于創(chuàng)面一側(cè)，更方便于靈活安裝和調(diào)節(jié)，術(shù)后更容易護(hù)理，且通過(guò)柔性牽拉，對(duì)于兩側(cè)皮緣的牽拉力更加均勻。

該牽拉器同樣適用于較小的規(guī)則創(chuàng)面，且更具優(yōu)勢(shì)，對(duì)于創(chuàng)面相對(duì)較小，所需牽拉的時(shí)間相對(duì)較短時(shí)，我們可以采取皮下?tīng)坷姆绞?，即除a～h段外其余部分全部在皮下行走，但需確保b～c，d～e，f～g段固定住皮膚真皮層，以保障皮膚能夠承受較大的牽拉力而不致松脫，這樣可最大程度減少縫線對(duì)皮膚的切割作用，減少瘢痕形成，當(dāng)牽拉到皮緣對(duì)合后甚至可不行二次縫合，待創(chuàng)緣愈合后再拆除該裝置。

此篇文章主要目的是對(duì)我們新設(shè)計(jì)的外固定裝置做一個(gè)系統(tǒng)的專利報(bào)告以及其在巨大不規(guī)則創(chuàng)面牽拉中的優(yōu)勢(shì)，因醫(yī)療器械的生產(chǎn)和審批等諸多因素目前尚未正式應(yīng)用于臨床，我們僅通過(guò)自制的簡(jiǎn)易模型進(jìn)行了兩例臨床測(cè)試，證明了其可行性和優(yōu)勢(shì)性，因此目前尚不能提供更多的臨床資料和生物力學(xué)方面的數(shù)據(jù)，但我們會(huì)在后期的工作中繼續(xù)跟進(jìn)。