A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
מחקר זה מציג מודל שולחני שנועד להעריך את התאימות של חומרי חבישת פצעים למערכות טיפול בפצעים בלחץ שלילי על ידי הערכת לחץ ואיסוף נוזלים במשך 72 שעות בהגדרות לחץ רציפות ולסירוגין.
מערכות טיפול בפצעים בלחץ שלילי (NPWT) מקלות על ריפוי פצעים על ידי הפעלת לחץ תת-אטמוספרי על מיטת הפצע, מה שמקדם היווצרות רקמת גרנולציה ומפחית דלקת. ניתן להשתמש בחבישות פצעים עם מערכות אלה כדי לשפר את הריפוי; עם זאת, ההשפעות של חבישות על ביצועי מכשיר NPWT מאתגרות להערכה. מטרת מחקר זה הייתה לפתח מודל אנלוגי של בשר ספסל לבדיקת התאימות של חומרי חבישת פצעים עם מכשירי NPWT. במחקר זה, מכשיר מתקדם לטיפול בפצעים מבוסס צ'יטוזן הוערך על השפעותיו על ביצועי NPWT בלחץ טיפול מקסימלי ומינימלי. המטרה הייתה להשתמש במודל כדי להשוות קריאות לחץ ואיסוף נוזלים עבור דגימות עם ובלי מכשיר לטיפול בפצעי צ'יטוזן. דגם הספסל נבנה באמצעות קופסת פלסטיק המחוברת למספר מדי לחץ. נוצר פגם עגול על חתיכת בטן חזיר, ששימשה כאנלוגיה לבשר, והוכנס לקופסה. הפגם מולא בקצף NPWT סטנדרטי או קצף בשילוב עם חבישת הפצע. נוזל גוף מדומה המכיל סרום בקר נוסף לקופסה, שנבדקה לאחר מכן בלחץ מקסימלי (-200 מ"מ כספית) או מינימום (-25 מ"מ כספית) במשך 72 שעות. לחץ ואיסוף נוזלים נרשמו כל 12 שעות. מערכת NPWT שמרה בהצלחה על לחץ במהלך תקופת הבדיקה של 72 שעות, הן עם והן בלי חבישות הבדיקה. תוספת חבישות הפצעים לא השפיעה על איסוף הנוזלים. קופסת הבדיקה הוכיחה את עצמה כיעילה כדגם שולחני, שכן ניתן היה לאטום אותה ולשמור עליה בתנאי ואקום לאורך תקופת הבדיקה של 72 שעות. מודל זה הדגים בהצלחה את התועלת שלו בהערכת התאימות של חומרי חבישת פצעים למערכות NPWT.
קיימות גישות טיפוליות שונות המסייעות בניהול וריפוי פצעים. גישות טיפוליות כאלה כוללות חבישות פצעים מתקדמות, גורמי גדילה, טיפול בחמצן היפרברי, תחליפי עור וטיפול בפצעים בלחץ שלילי (NPWT)1. NPWT מתייחס למערכות חבישת פצעים המפעילות ברציפות או לסירוגין לחץ תת-אטמוספרי על המערכת, המספק לחץ שלילי על פני הפצע. NPWT הפך לשיטת טיפול פופולרית לטיפול בפצעים חריפים או כרוניים2. מערכת NPWT מורכבת מקצף תאים פתוחים, חבישת פצעים דביקה, מערכת איסוף נוזלים ומשאבת יניקה3. משאבת היניקה, או הוואקום, משמשת לשמירה על לחץ קבוע על הפצע, מה שעוזר להגביר את זרימת הדם ולהפחית את הסיכון לזיהום4. NPWT מקדם היווצרות רקמת גרנולציה על ידי הסרת נוזלים מהפצע והפחתת נפיחות1. מבחינה קלינית, כמות לחץ היניקה המשמשת לפצעים נעה בין -20 מ"מ כספית ל-200 מ"מ כספית, אך הלחץ הרלוונטי ביותר שנבדק הוא -125 מ"מ כספית5.
ניסויים ex vivo של NPWT מהווים אתגר בשל היעדר מודלים מתאימים לבדיקה. השיטות הנוכחיות לבדיקת מערכות NPWT כוללות סימולציות מחשב של ניתוח אלמנטים סופיים (FEA), ששימשו לבדיקת האופן שבו NPWT משפיע על אתרי חתך6. דגמים אחרים כוללים דגמי פצעים מבוססי אגר שולחני, שניתן להשתמש בהם לבדיקת ספיגת נוזלים7. in vivo, מודלים של חזירים שימשו גם לבחינת ריפוי פצעים8. למודלים אלה יש יתרונות כמו סימולציה קלה במחשב לחיזוי כיצד פצע אמור להחלים בתיאוריה, כמו גם בדיקת נוזל שנמשך דרך חומר מודל. בדיקות in vivo הן סופיות לקביעה אם המערכת עובדת בנבדקים חיים8. לכל הדגמים הללו יש גם חסרונות. סימולציה ממוחשבת עשויה שלא לייצג במדויק כיצד פצע יחלים בחיים האמיתיים. מודל מבוסס אגר עשוי להראות איסוף נוזלים טוב שנמשך דרך הפצע אך עשוי שלא לייצג כיצד הנוזל יימשך דרך הרקמה והשריר7. מודלים in vivo הם יקרים ודורשים משאבים משמעותיים להשלמת מחקר. כמו כן, זה יכול להיות קשה לשמור על בעלי חיים חסרי תנועה למחצה, כך שעשויים להיות אתגרים במשיכתם את המערכת, מה שעלול לגרום לתוצאות מבלבלות.
יש צורך במודל שולחני עבור NPWT כדי שניתן יהיה לבדוק חומרים חדשים לשימוש עם המערכת באמצעות רקמה אמיתית. המודל החדש אמור להיות מסוגל לשקף כיצד איסוף הנוזלים מושפע מרקמות ושרירים. המודל החדש אמור גם להיות מסוגל לספק קריאות לחץ בתוך מיטת הפצע כדי לקבוע אם הפצע מקבל לחץ רב כמו משאבת הוואקום. ניתן גם לבדוק חומרים/מכשירים חדשים, כגון חבישות פצעים נוספות, סוגים שונים של קצף וחבישות דבק שונות על גבי הפצע.
פצעים מסוימים דורשים חבישות פצעים נוספות כדי לסייע בתהליך הריפוי על ידי הפחתת הסיכון לזיהום. סיבה נוספת לכך שעשויים להידרש חומרי חבישת פצעים נוספים היא למנוע צמיחת רקמות בין פני השטח של מיטת הפצע לקצף התאים הפתוחים. חבישה נוספת זו מפחיתה את הסיכון להיצמדות מיטת הפצע לקצף התאים הפתוחים, מה שעוזר להפחית את הנזק והכאב בעת עצירת מערכת NPWT9. ניתן להניח את התחבושות הנוספות הללו סביב קצף התאים הפתוחים כדי לשמש כקרום מחסום בין מיטת הפצע לקצף. חומרים מסוימים שימשו כממשק בין מיטת הפצע לקצף, כגון פרפין או גזה משובצת וזלין. פרפין הראה פוטנציאל חיובי כחבישת פצע בכך שלא השפיע על העברת הלחץ מהמערכתל-9. עם זאת, דווח כי גזה משובצת וזלין מעכבת איסוף נוזלים ולכן לא נחשבה כחומר נוסף מתאים9.
חבישות פצעים על בסיס צ'יטוזן עשויות להיות חבישה נוספת טובה להוספה במהלך NPWT בשל ההשפעות האנטי-מיקרוביאליות שלהן ותאימות ביולוגית10,11. צ'יטוזן הוא נגזרת N-deacetylated של כיטין, שהוא פוליסכריד טבעי שנמצא בפטריות ופרוקי רגליים12,13. צ'יטוזן הפגין תכונות אנטיבקטריאליות טבועות בספקטרום רחב של חיידקים גרם שליליים וגרם חיוביים14. לכן, ממברנות צ'יטוזן הפכו פופולריות בטיפול בפצעים מכיוון שניתן לייצר אותן בקלות, בעלות חיי מדף ארוכים ולהראות השפעות אנטי-מיקרוביאליות מולדות10. ממברנות אלו מראות גם פירוק ביולוגי טוב של תאימות ביולוגית, והן אינן רעילות10.
במחקר זה, Foundation DRS, מכשיר מתקדם לטיפול בפצעים צ'יטוזן וגליקוזאמינוגליקן, נבדק כדי לקבוע את התאימות הביולוגית שלו ל-NPWT. Foundation DRS הוא פיגום התחדשות עור מתכלה המיוצר למאפייני טיפול אידיאליים ונקבוביות לקידום פלישה תאית וניאו-אנגיוגנזה בפצעים. מכשיר זה יתרון לריפוי במגוון פציעות ושימושים שונים. הוא נוצר לשימוש מיועד במגוון רחב של פצעים, כגון פצעי לחץ, כיבים בכף הרגל הסוכרתית, כוויות מדרגה ראשונה, פצעי טראומה, פצעים מנותקים ופצעי ניתוח10,11. Foundation DRS היא אפשרות טובה לשימוש ב-NPWT בשל תהליך הייצור שלה, המונע מהמכשיר להפוך להידרוג'ל כשהוא רטוב. מכשיר זה שומר על מבנה נקבוביות פתוח כאשר הוא נרטב, מה שאמור לאפשר לנוזל לזרום במהלך היישום של NPWT12,13.
מטרת מחקר זה הייתה לפתח מודל אנלוגי של בשר ספסל שיוכל לשמש לבדיקת התאימות של חומרי חבישת פצעים עם מכשירי NPWT. מבחינה קלינית, הלחצים נעים בין -80 מ"מ כספית ל-125 מ"מ כספית עבור רוב יישומי NPWT4. כדי לדמות תנאי שימוש קליניים במקרה הגרוע ביותר, נעשה שימוש בהגדרת לחץ גבוהה ונמוכה יותר (-25 מ"מ כספית ו-200 מ"מ כספית). מטרה נוספת של מחקר זה הייתה לקבוע אם התוספת של מכשיר הטיפול בפצעי צ'יטוזן הפריעה לקריאות הלחץ ואיסוף הנוזלים של ה-NPWT. שיבושים באיסוף נוזלים או אובדן לחץ במהלך NPWT עלולים להוביל לריפוי פצעים לקוי ולתוצאות קליניות. איסוף הנוזלים צריך להיות דומה לקבוצות הבדיקה עם ובלי מכשיר לטיפול בפצעי צ'יטוזן. קריאות הלחץ צריכות להיות דומות גם בקבוצות הבדיקה מעל 72 שעות. במסגרות קליניות, חבישת הפצע מוחלפת כל 48-72 שעות, כך שכל דגימה נבדקה במשך 72 שעות במחקר זה3. במהלך הבדיקה יש להקפיד על קריאות הלחץ כדי להבטיח שאין ירידה בלחץ.
פרטי הריאגנטים והציוד המשמש במחקר זה מפורטים בטבלת החומרים.
1. יצירת תיבת הבדיקה
2. הכנה אנלוגית לבשר
3. טעינת תא הבדיקה
4. יצירת נוזל הגוף המדומה
5. תנאי מבחן
6. ניתוח סטטיסטי
מטרת המחקר הייתה לפתח מודל ספסל עבור NPWT המשתמש באנלוגי רקמות ולהשתמש במודל כדי לחקור את התאימות של חומרי חבישת פצעים עם מכונה לטיפול בפצעים בלחץ שלילי. המודל שימש כדי לחקור אם מכונת ה-NPWT הצליחה לשמור על לחץ לאורך זמן בתוספת מכשיר לטיפול בפצעים. המודל שימש גם כדי לקבוע אם ?...
ישנם כמה דגמי ספסל עבור NPWT, אך יש להם מגבלות משמעותיות. לאבלוק ואחרים פיתחו מודל ממוחשב של FEA כדי לקבוע כיצד NPWT השפיע על אתרי חתך תפורים, אך לא לקח בחשבון חומרי חבישה נוספים לפצעים6. Rycerz et al. פיתחו מודלים מבוססי אגר כדי להעריך את התפלגות תמיסת ההחדרה לפצעים במהל...
עבודה זו נתמכה על ידי מענק מ-Bionova Medical, Inc. (Germantown, TN).
מחקר זה התאפשר בעזרת המחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת ממפיס ו-Bionova Medical.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
100x antibiotics/mycotics | Gibco | 15240062 | This is the 100X antibiotics/antimycotics used in the simulated body fluid |
3 M KCI ACTIV.A.C Therapy System | KCI Mdical Products | VFTR006619 | This is the vacuum pump used in the study. |
3 M KCI InfoV.A.C Canister w/Gel 500 mL | eSutures.com | M8275063 | These are the fluid collection canisters used in the study |
3 M KCI V.A.C GranuFoam Medium Dressing Kit, SensaT.R.A.C | eSutures.com | M8275052 | These are the wound dressing packs with the vacuum nozzle including the open cell foam. |
Bovine Serum | Gibco | 16170086 | This was used to mix with the simulated body fluid and the antibiotics/antimycotics |
Calcium Chloride | Fisher Scientific | C614-500 | This was used to create the simulated body fluid |
Excel/Powerpoint | Microsoft Office | N/A | This was used to run the statistics and create the schematic for Figure 1 |
Foundation DRS Solo | BioNova Medical | N/A | This is the advanced chitosan wound care device used in the study. |
Hydrochloric Acid | Fisher Scientific | SA54-1 | This was used to create the simulated body fluid |
Magensium Chloride | Fisher Scientific | M33-500 | This was used to create the simulated body fluid |
Phosphate buffered saline | Thermo Scientific | J62036.K3 | This was used to dilute the 100x antibiotic/antimycotic to 10x |
Potassium Chloride | SIGMA | P-3911 | This was used to create the simulated body fluid |
Potassium Phosphate Dibasic | Fisher BioReagents | BP363-500 | This was used to create the simulated body fluid |
PRM Vacuum Gauge 0 to -10 in Hg | PRM Filtration | PGCNBTY630652J10HG | Two pressure gauges are needed for the testing chamber. |
Salted Pork Belly | Hormel Food Corporations | UPC: 0003760037988 | Salted pork belly can be bought from Kroger. It cannot be sliced. It is best to pick samples that have less fat, and more muscle. |
Sodium Bicarbonate | SIGMA | S5761-500G | This was used to create the simulated body fluid |
Sodium Chloride | Fisher Scientific | S640-500 | This was used to create the simulated body fluid |
Sodium Sulfate | Fisher Scientific | BP166-100 | This was used to create the simulated body fluid |
Tris(hydroxymethyl) aminomethane | Fisher Scientific | BP152-500 | This was used to create the simulated body fluid |
Tupperware Brands Corp, Kissimmee , FL | Tupperware | N/A | This is the box used as the testing chamber. |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved