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
2025年5月2日
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。
本研究的范围是检查除了负压伤口治疗外，如何使用不同的伤口敷料材料来帮助伤口愈合。我们正在尝试回答在使用负压伤口治疗期间额外的伤口敷料材料是否会影响压力和液体收集。负压伤口治疗系统的一些最新进展包括负压输送模式的改进、更高效和更紧凑的泵、先进的界面敷料以及胶粘剂敷料的改进。
有一些台式型号可用于测试负压伤口治疗系统的不同因素。因此，很难测试其他伤口敷料、伤口类型或泡沫类型如何对患者的压力和液体收集产生积极或消极的影响。大多数用于测试负压伤口治疗装置的现有模型仅限于短期实验。
这些模型涉及在测试前将液体放置在模拟的伤口部位，但通常无法复制该部位的连续液体运动和压力变化。我们的方案能够进行长期测试，以更好地反映临床用途并评估伤口敷料材料和其他治疗因素。以及它们如何影响负压伤口治疗系统中的压力动力学和液体收集。
我们的方案提供了在实验室环境中使用我们的设计台式模型使用临床伤口真空负压伤口治疗机的能力。该方案还使用一种廉价且易于获得的组织类似物，该类似物具有与人体组织相似的特性，以确定在使用负压伤口治疗期间压力和液体收集与不同类型的伤口缺损有何不同。首先，获取一个测试框，其中包含该过程所需的所有功能。
使用市售的盐渍五花肉（称为组织）模拟肌肉和脂肪组织，用于负压伤口治疗测试。使用 21 号刀片手术刀，在组织表面创建一个大约 1.5 英寸宽、0.75 英寸深的圆形伤口缺损。使用相同的手术刀通过每一侧的脂肪对组织进行开孔。
形成伤口缺损后，擦拭组织以去除皮肤上多余的脂肪，并将组织在去离子水中浸泡过夜以去除多余的盐分。纸巾应放入冰箱浸泡过夜。然后准备一升模拟体液和所有必需的成分。
将模拟体液与牛血清以 3:1 的比例混合。混合最终溶液，加入 5% 的 10 X 抗生素抗真菌溶液，该溶液由青霉素、链霉素和两性霉素 B 组成，用于微生物控制。然后将其存放在冰箱中。
用 1.5 英寸厚的开孔泡沫填充测试室的底部，然后将组织放在泡沫的顶部。对于实验组，将额外的伤口敷料插入伤口缺损中，确保覆盖缺损的底部和侧面。用开孔泡沫填充剩余的伤口缺损。
将连接到测试室压力表的压力管插入填充缺陷的开孔泡沫中。现在，用粘性伤口敷料覆盖组织，并在填充缺损的开孔泡沫中心的正上方的敷料上划一个小切口。将真空喷嘴穿过测试室的盖子，将其放在粘合剂敷料上，使其与切口对齐。
关闭测试室的盖子，压下粘合剂敷料和真空喷嘴，形成密封。接下来，将 500 毫升液体收集罐连接到真空泵并将真空喷嘴连接到其上。连接液体收集罐和真空喷嘴后，将最终模拟体液添加到测试室中。
根据测试条件调整真空泵压力设置。然后将真空泵设置置于间歇或连续压力下，并运行所有样品 72 小时。每 12 小时记录一次压力表上的压力和液体收集罐中的液体量，总共 72 小时。
如果体液模拟量低于测试室顶部的 75%，请取下辅助压力表并用完整的溶液补充试验箱。72 小时后，关闭真空泵并断开液体收集罐与真空喷嘴的连接。从真空泵中取出液体收集罐。
从检测室中取出组织，然后取下粘性伤口敷料。最后，去除开孔泡沫并观察额外的伤口敷料是否保持完整。在最大压力下，对照组和实验组在连续测试条件下没有显著差异。
但在间歇条件下，实验组和对照组之间存在显著差异。在最小压力下，在连续测试条件下，实验组和对照组之间的压力读数存在显着差异。而在间歇条件下，实验组和对照组之间没有显着差异。
观察到所有组的液体收集相似，表明伤口护理设备对液体收集效率没有影响。虽然该实验测试了一种特定类型的伤口敷料材料，但该系统可用于评估其他敷料材料与负压伤口治疗的相容性。
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概述
本研究调查了各种伤口敷料材料与负压伤口治疗系统的兼容性。它评估了在不同压力设置下72小时内的压力和液体收集。
关键研究组成部分
科学领域
- 伤口愈合
- 负压伤口治疗
- 材料兼容性
背景
- 负压伤口治疗有助于伤口愈合。
- 不同的敷料材料可能影响治疗效果。
- 现有的测试模型通常仅限于短期研究。
- 近期的进步改进了治疗系统。
研究目的
- 评估额外的伤口敷料材料如何影响治疗效果。
- 评估治疗过程中的压力和流体动力学。
- 开发一个台面模型以进行全面测试。
所用方法
- 设计的台面模型用于测试。
- 评估压力设置：连续和间歇。
- 72小时内的液体收集测量。
- 不同伤口敷料材料的比较。
主要结果
- 各种材料与负压系统的兼容性。
- 敷料材料对压力和液体收集的影响。
- 治疗最佳敷料选择的见解。
- 支持进一步研究伤口愈合材料的数据。
结论
- 伤口敷料材料显著影响治疗结果。
- 进一步测试对改进临床应用至关重要。
- 开发的模型可以促进未来的研究。
常见问题
Executive Industry Relevance
Evaluating the compatibility of wound dressing materials with negative pressure wound therapy (NPWT) systems is critical for optimizing device performance and ensuring reliable therapeutic outcomes. This benchtop model enables systematic assessment of how advanced dressings influence pressure maintenance and fluid collection, directly informing material selection and device integration in R&D pipelines. The approach supports predictive confidence in preclinical device-dressing combinations, reducing translational risk for wound care innovations.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables hypothesis testing on the mechanistic impact of dressing materials on NPWT system function.
- Supports biological de-risking by clarifying dressing-device interactions under controlled conditions.
- Facilitates functional validation of new wound care materials prior to clinical translation.
Screening & Assay Development
- Provides a reproducible platform for comparative screening of dressing materials with NPWT devices.
- Standardizes pressure and fluid collection measurements for quantitative benchmarking.
- Enables scalability and reuse for iterative material and device optimization cycles.
Translational & Preclinical Research
- Aligns benchtop findings with clinically relevant pressure and fluid management endpoints.
- Supports continuity from discovery-stage material evaluation to preclinical device validation.
- Reduces risk of late-stage failure by identifying compatibility issues early in development.
Pipeline & Workflow Integration
This benchtop model fits within the device-material compatibility assessment phase, bridging early discovery and preclinical validation for wound care products.
- Discovery Biology: Enables hypothesis-driven testing of dressing effects on NPWT system performance.
- Screening: Delivers standardized, reproducible outputs for material comparison and selection.
- Analytics: Provides quantitative pressure and fluid collection data to inform R&D decisions.
- Translational Research: Facilitates alignment of benchtop results with clinical performance requirements.
- Enterprise Reuse: Offers a flexible, reusable platform for ongoing device and material compatibility studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in device-dressing combinations and reduces mechanistic ambiguity.
- Operational Value: Enhances standardization, reproducibility, and scalability of compatibility testing.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions and capital efficiency by identifying risks early.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of wound care innovations.
Implementation Considerations
- Requires expertise in wound care device operation and benchtop modeling.
- Needs access to pressure gauges, vacuum pumps, and tissue analogs for setup.
- Demands cross-team standardization of measurement protocols and data recording.
- Adaptable to various dressing materials and NPWT system configurations.
- Limited to preclinical, benchtop evaluation and does not replicate all in vivo complexities.
