开发用于评估伤口敷料材料与负压伤口治疗系统相容性的台式模型

Summary

本研究提出了一个台式模型，旨在通过评估在连续和间歇压力设置下 72 小时内的压力和液体收集来评估伤口敷料材料与负压伤口治疗系统的相容性。

Abstract

负压伤口治疗 （NPWT） 系统通过对创面床施加低于大气压的压力来促进伤口愈合，从而促进肉芽组织形成并减少炎症。伤口敷料可与这些系统一起使用，以促进愈合;然而，敷料对 NPWT 设备性能的影响很难评估。本研究的目的是开发一个台式肉体模拟模型，用于测试伤口敷料材料与 NPWT 设备的兼容性。在这项研究中，评估了一种基于壳聚糖的高级伤口护理装置在最大和最小治疗压力下对 NPWT 性能的影响。目标是使用该模型比较有和没有壳聚糖伤口护理装置的样品的压力读数和液体收集。台式模型是使用连接到多个压力表的塑料盒构建的。在一块五花肉上形成一个圆形缺陷，用作肉类类似物，并插入盒子中。用标准 NPWT 泡沫或泡沫与伤口敷料混合填充缺损。将含有牛血清的模拟体液加入盒子中，然后在最大 （-200 mmHg） 或最小 （-25 mmHg） 压力下测试 72 小时。每 12 小时记录一次压力和液体收集。NPWT 系统在 72 小时的测试期间成功地保持了压力，无论有没有测试敷料。添加伤口敷料不会影响液体收集。事实证明，该测试箱作为台式模型是有效的，因为它可以在 72 小时的测试期间密封并保持真空条件。该模型成功地证明了它在评估伤口敷料材料与 NPWT 系统的兼容性方面的实用性。

Introduction

存在不同的治疗方法来帮助伤口的管理和愈合过程。此类治疗方法包括高级伤口敷料、生长因子、高压氧疗法、皮肤替代物和负压伤口疗法 （NPWT）¹。NPWT 是指连续或间歇性地向系统施加低于大气压的压力的伤口敷料系统，从而向伤口表面提供负压。NPWT 已成为管理急性或慢性伤口的流行治疗方式²。NPWT 系统由开孔泡沫、粘性伤口敷料、液体收集系统和抽吸泵³ 组成。抽吸泵或真空用于保持伤口上的稳定压力，这有助于增加血流量并降低感染风险⁴。NPWT 通过去除伤口中的液体和减少肿胀来促进肉芽组织的形成¹。临床上，用于伤口的抽吸压力范围为 -20 mmHg 至 -200 mmHg，但测试的最相关压力为 -125 mmHg⁵。

由于缺乏足够的台式模型进行测试，NPWT 的离体实验是一项挑战。目前测试 NPWT 系统的方法包括有限元分析 （FEA） 计算机模拟，这些模拟已被用于测试 NPWT 如何影响切口部位⁶。其他模型包括基于琼脂的台式伤口模型，可用于测试液体摄取

Protocol

本研究中使用的试剂和设备的详细信息列在 材料表中。

1. 创建测试框

1. 获取一个 3.2 杯塑料容器。
2. 在容器盖的中心创建一个直径为 2 英寸的孔。此外，在容器盖的两个角上开两个 3/8 孔，距离边缘密封约 1/2 英寸。使用孔锯创建孔。
   注意: 图 1 显示了使用连接到实验室构建的台式 Flesh 模拟盒的商用 NPWT 机器的整体测试设置的示意图。该示意图概述了如何将盒子用于实验。为该实验创建的框如图 2 所示。
3. 在 3/8 个孔的第一个孔上，将压力表直接连接到孔中。
   注意:该压力表用于监测测试组织外部的压降，这表明组织中存在泄漏。
4. 在第二个 3/8 孔上，将外径小于 3/8 的小柔性静脉输液管穿过孔，将盖子内侧的长度为 7 英寸。然后，将压力管安装到容器外的低压表上。
   注意:在测试过程中，压力管被放置在伤口床中。

2. 肉体类似物制备

1. 使用市售的咸五花肉（此处称为组织）来模拟用于 NPWT 测试的肌肉和脂....

Results

该研究的目标是开发一个使用组织类似物的 NPWT 台式模型，并使用该模型研究伤口敷料材料与负压伤口治疗机的兼容性。该模型用于研究 NPWT 机器是否能够在添加伤口护理设备的情况下随着时间的推移保持压力。该模型还用于确定 NPWT 机器在存在伤口护理设备的情况下产生的压力和收集的液体是否与没有该设备时不同。

计算每个对照组和实验组在 72 h 测试的每个时间点的平均±标准差压力。对于每组，比较压力读数以确定随着时间的推移是否有任何压力下降或压力升高。对于最大和最小压力下的所有四种测试条件以及对照组和实验组，在 72 小时测试期间压力没有统计学变化 （p > 0.7）。由于在 72 小时的测试期间，任何组内都没有看到压降，因此在测试期间添加壳聚糖膜不会影响真空泵的性能。

在最大压力下（图 4），在连续测试条件下，对照组和实验组的压力读数没有差异，但在间歇测试条件下存在差异。对于连续测试条件，实验组与对照组 （-172.9 mmHg ± 2.18 m.......

Discussion

NPWT 有一些台式模型，但它们有很大的局限性。Loveluck 等人开发了一个 FEA 计算机模型来确定 NPWT 如何影响缝合切口部位，但没有考虑额外的伤口敷料材料⁶。Rycerz 等人开发了基于琼脂的模型来评估 NPWT⁷ 期间滴注溶液对伤口的分布。虽然琼脂为评估水溶性材料/染料在不同模型中的分布提供了一种媒介，但它是一种简单的均质材料，不会复制涉及受 NPWT 的肌肉和脂肪组织的伤口的复杂异质结构。此外，这些测试进行了相对较短的时间，长达 3.5 小时，而在临床条件下，在更换伤口敷料之前，通常会先进行真空 48-72 小时³。或者，在 体内，可以使用猪模型，但价格昂贵，并且在使用前需要特殊的监督和批准程序⁷.目前尚无台式模型使用真实的组织成分和结构来评估在不同实验条件下相对于真空泵的伤口床内的液体收集和压力。

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
100 倍抗生素/真菌剂	Gibco	15240062	中使用的 100 倍抗生素/抗真菌剂
。A.C 治疗系统	KCI Mdical 产品	VFTR006619	这是研究中使用的真空泵。
3 M KCI InfoV.A.C 罐带凝胶 500 mL	eSutures.com	M8275063	这些是研究中使用的液体收集罐
3 M KCI V.A.C GranuFoam 中等敷料套件，SensaT.R.A.C		M8275052	这些是带有真空喷嘴的伤口敷料包，包括开孔泡沫。
牛血清	Gibco	16170086	用于与模拟体液和抗生素/抗真菌剂混合
钙	Fisher Scientific	C614-500	用于创建模拟体液
Excel/Powerpoint	Microsoft Office	N/A	用于运行统计数据并创建图 1
Foundation DRS Solo 的示意图	BioNova 医疗	N/A	这是研究中使用的高级壳聚糖伤口护理设备。
盐酸	Fisher Scientific	SA54-1	用于创建模拟体液
镁	Fisher Scientific	M33-500	用于创建模拟体液
磷酸盐缓冲盐水	Thermo Scientific	J62036。K3	用于将 100 倍抗生素/抗真菌剂稀释为 10 倍
氯化钾	SIGMA	P-3911	用于创建模拟体液
磷酸氢二钾	Fisher BioReagents	BP363-500	用于创建模拟体液
PRM 真空计 0 至 -10 在 Hg	PRM 过滤	PGCNBTY630652J10HG	测试室需要两个压力表。
咸五花肉	Hormel Food Corporations	UPC：0003760037988	咸五花肉可以从 Kroger 购买。它不能被切片。最好选择脂肪较少、肌肉较多的样品。
碳酸氢钠	SIGMA	S5761-500G	用于创建模拟体液
钠	Fisher Scientific	S640-500	用于创建模拟体液
钠	Fisher Scientific	BP166-100	用于创建模拟体液
Tris（羟甲基） 氨基甲烷	Fisher Scientific	BP152-500	这个被用来制作模拟体液
的特百惠品牌公司，基西米 ，FL	特百惠	N/A	这是用作测试室的盒子。"