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增生性瘢痕压力服研究与临床现状及展望

2021-09-22周梦云阎玉秀金子敏陶建伟

现代纺织技术 2021年5期

周梦云 阎玉秀 金子敏 陶建伟

摘 要:加压服装疗法是临床上治疗烧伤增生性瘢痕的重要手段,正确且积极的恒压治疗有助于提高压力服治疗增生性瘢痕的治疗效果。综述了压力疗法研究现状、增生性瘢痕的压力服的制作与临床现状,并从当前压力服装临床使用中存在的问题入手,针对当前压力服在临床使用中不能维持特定且均匀的治疗压力,以及长期使用依从性低与护理不当等问题,对治疗增生性瘢痕压力服的研发提出了展望。未来可从压力衰变调节系统开发、运用嵌入式柔性可穿戴技术构建治疗压力实时监测系统、以及使用新型抑菌纤维混纺或者添加药物内衬等方法研发压力衣,改善烧伤增生性瘢痕临床治疗效果。

关键词:增生瘢痕;压力疗法;压力服;烧伤治疗;功能性服装

中图分类号:TS941.17

文献标志码:A

文章编号:1009-265X(2021)05-0078-10

Research, Clinical Status and Prospect of Hypertrophic Scar Pressure Garments

ZHOU Mengyun1a, YAN Yuxiu1a, JIN Zimin1b, TAO Jianwei2

(1a.School of Fashion Design & Engineering; 1b. Key Laboratory of Advanced Textile Materials and

Manufacturing Technology, Ministry of Education, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China;

2. Zhejiang Bangjie Medical Technology Co., Ltd., Yiwu 322000, China)

Abstract: Pressurized garment therapy is an important clinical therapy for burn hypertrophic scars. Correct and active constant pressure therapy could help improve the therapeutic effect of pressure garments in the treatment of hypertrophic scars. This paper reviewed the research status of pressure therapy, as well as the production and clinical status of hypertrophic scar pressure garments. Starting from the problems existing in the current clinical use of pressure garments, such as failure of the current pressure garments to maintain a constant and uniform treatment pressure in clinical use, low compliance and improper nursing during long-term use, etc., the prospect of the R&D of hypertrophic scar pressure garments was put forward. In the future, pressure garments can be developed from the development of a pressure decay regulation systems, a real-time monitoring system for therapeutic pressure can be built by using embedded flexible wearable technology, and pressure garments can be developed by using new antibacterial fiber-blended fabric or adding drug linings, etc. to improve the clinical therapeutic effect of hypertrophic scar from burns.

Key words: hypertrophic scar; pressure therapy; pressure garment; burn treatment; functional garments

在臨床各种病症中,烧伤属于非常多见的一种病例[1],伴随烧伤康复治疗中最常见的并发症是异常瘢痕的形成。增生性瘢痕(Hypertrophic scars, HS)的防治是烧伤康复治疗中最重要的研究课题之一[2]。目前广泛使用的预防和治疗增生性瘢痕的方法是加压服装疗法(Pressure garment therapy, PGT)[3]。通过压力衣在烧伤愈合部位的皮肤上持续施加压力可以减少瘢痕厚度[4],降低瘢痕硬度,增加瘢痕柔韧性,改善关节活动度,加速瘢痕成熟和抑制瘢痕挛缩等[5]。该治疗方法相对副作用少,对患者造成再次损伤的几率小,所以是治疗烧伤后增生性瘢痕最常用的非手术治疗方法。

压力疗法中压力衣对瘢痕产生的界面压力被认为是影响压力治疗效果的重要因素[6],而加压服装的设计、后续服装护理制度、织物的耐久性、服装穿着时间等方面的变化可能都会影响对瘢痕所产生的接触压力[7]。压力疗法是一种长期治疗的方式,在长期干预过程中保持持续的压力仍然是困难的[8]。为了在瘢痕组织上保持足够的压力大小,医生或康复专业人员经常需要对压力服进行重复评估和调整[7]。然而,这些程序通常基于临床医生的经验,在医生主观确定界面压力时容易产生偏差。缺乏标准化的应用程序和界面压力调节系统可能会降低压力疗法的有效性[9]。了解压力衣随时间推移对界面压力的变化,明确需要持续穿着压力衣的时间,将有助于提高瘢痕治疗的效果。本文将综述压力疗法研究现状以及压力服装制作研究与临床使用现状,针对压力服装临床使用中存在的问题,对增生性瘢痕服装压力疗法提出了展望,旨在为定制康复压力衣提供依据。

1 增生性瘢痕压力疗法研究现状

1.1 压力治疗增生性瘢痕的原理与方法

加压治疗增生性瘢痕的具体参考可以追溯到19世纪初,虽然到目前为止,关于压力是如何影响瘢痕组织的发育或成熟的确切机制还不是很明确,但大量的临床案例与证据表明了一定程度上的有效性。人们普遍认为,压力疗法中所施加的压力可通过限制向瘢痕组织提供血液[10]、氧气和营养物质来控制胶原合成;可通过取代被破坏的皮肤对底层组织施加的压力,比自然成熟过程更快地将胶原的生成减少到正常瘢痕组织中的水平[11];通过使合成的胶原纤维重新排列[12],从而达到理想的治疗效果。

目前针对增生性瘢痕压力疗法主要遵循三大要素。一是“早”,国内有研究表明[13],进行压力疗法的开始时机为新生上皮已完全覆盖创面,质地开始变硬,韧性增强,伴随肢体活动有紧束感时,通常为伤口愈合后两周左右为宜,采用弹力绷带、弹力网套等器具加压包扎,或直接穿着弹力衣物等方式进行压迫。虽然国内外的文献报道有不同结论,但大多数研究表明宜在创面愈合后尽早开始加压;二是“紧”,研究证实,压力小于1333.22Pa时,对抑制瘢痕增长没有显著效果,但当压力过大,一般超过5332.89Pa时,患者穿着压力衣时会有明显的不适感,也不利于长期的治疗。所以目前临床上一般对患者进行增生性瘢痕治疗的压力控制在1333.22~4666.28Pa范围内[14],治疗压力以超过毛细血管压为宜;三是“久”,即保证加压的连续性,每天不少于18 h,最好坚持24 h连续压迫,至少4~6个月,严重者甚至长达24个月,以防止过早松压造成反弹性瘢痕增生[15]。

1.2 增生性瘢痕压力疗法临床现状

由于增生性瘢痕治疗周期长、难度大,且瘢痕位置不固定,经常需要多种不同的方法综合治疗。现今临床上治疗增生性瘢痕的方法有压力疗法治疗、激光治疗、硅凝胶疗法、中医药治疗、类固醇皮质激素治疗、放射治疗、干扰素治疗、手术治疗等[16-18]。近些年研究人员对治疗增生性瘢痕的各种方法进行联合使用研究,特别是以压力疗法为主联合其他疗法对治疗增生性瘢痕的效果进行了试验。很多研究证明,联合几种方法治疗比单一疗法的效果显著。其中,硅酮与压力疗法的联合治疗法在临床上经常使用。硅酮敷料疗法是直接用硅酮敷料覆盖瘢痕,使瘢痕软化及淡化瘢痕上的色素沉着。通常会用于压力治疗不能处理的部位,例如胸口、面部和下巴等[19]。在香港理工大学与南京医科大学江苏省人民医院合作的研究中[20-21],104例患者被随机分组,比较他们对压力治疗、硅酮敷料及综合治疗的疗效。研究发现综合治疗更能有效处理烧伤后引起的增生性瘢痕。张世奇等[22]将压力疗法与强脉冲激光疗法相结合治疗深度烧伤增生性瘢痕,对112名患者随机分为两组综合治疗与单纯压力治疗六个月后观察发现,强脉冲激光联合压力疗法治疗总有效率为92.86%,而压力治疗总有效率为67.86%,该研究表明了压力联合激光治疗比单一疗法对瘢痕治疗效果更佳。王晨等[23]研究人员通过超声波导入喜辽妥药物并与压力疗法联合治疗烧伤后增生性瘢痕60例,总显效率73.3%,且使用方便。诸多研究表明,压力疗法可作为一种无创型的辅助疗法,辅助其他瘢痕增生治疗手段,兼容性好,在提升瘢痕治疗效果的同时也可促进患者身心健康的恢复,在提高患者身心健康水平上具有重要的临床价值。

2 增生性瘢痕压力服制作及其临床现状

自20世纪70年代以来,加压服装疗法(Pressuregarment therapy)作为一种治疗增生性瘢痕的方法已经被临床上广泛接受[24]。而压力服装在瘢痕增生部位所施加的压力大小是加压服装疗法治疗増生性瘢痕的关键所在。所以在瘢痕压力治疗研究中对于特定治疗压力的压力衣精确制作是当前研究的重点,也是临床上亟待解决的问题。

2.1 增生性瘢痕压力服制作现状

加压服装疗法中的加压服装包括压力衣、压力绷带、压力垫等多种形式,其中长期佩戴以压力衣为主。压力衣一般使用尼龙氨纶或棉氨纶的纬编针织面料或经编电力网面料,通过面料的拉伸变形产生织物张力,继而在垂直于人体表面的法线方向上形成压力[25],以达到治疗增生性瘢痕的目的。临床上,压力衣施加的压力通常由治疗师根据自身经验或者患者反馈的情况来设定,但由于瘢痕位置的多样性、患者肌肉张力、体脂含量等不确定因素,会导致压力出现偏差。

制作具有所需特定治疗压力的压力衣是很重要的[26]。当前市面上压力衣的制作大体可分为批量生产与量身定制两种主要方法[27]。批量生产法与成衣生产方法相同,根据标准人体各部位尺寸批量生产各种规格压力服装产品。其生产的压力衣因制作周期短,相对价格较便宜,但患者年龄、身高、体型各异,所以这种压力衣所提供的压力各不相同,与瘢痕部位贴合度不高,很难达到治疗所需特定压力。而量身定做法则根据个体尺寸和瘢痕位置定制压力服,其制作方法又细分为折减系数法和拉普拉斯(Laplace)定律法。

2.1.1 折减系数法

折减系数法是增生性瘢痕的压力衣制作最常用的方法;它是在计算服装尺寸时不考虑面料张力的情况下将患者瘢痕部位的周长减少一定的百分比,由此得到对应的压力衣尺寸[28]。在测量受伤身体部位的周长尺寸后,通常会根据10%、15%或20%的标准“折减系数”来制作压力衣,该折减系数是恒定的,通常不会根据正在处理的身体部位的尺寸或织物的特定属性而改变[29]。使得采用同一个换算系数制作的压力衣对于不同的患者穿着时所产生的实际压力值会有很大不同,从而影响压力治療效果。

2.1.2 Laplace定律法

Laplace定律现今已被广泛用于计算已知张力下织物传递给已知半径圆柱体的压力。其最初是由Laplace在1806年开发的,用来解释液体和液滴或肥皂泡的形成的表面张力现象。在压力衣的制作中,根据拉普拉斯定律方法是将人体承受压力的部位看作标准圆柱体,使用拉普拉斯方程来计算每个圆周测量的折减系数,以提供特定的压力[30]。根据Laplace定律,压力等于张力除以曲率半径。因此,对于给定的张力,在曲率半径较小的区域上压力增加,而在曲率半径较大的区域上压力减小[31]。Cheng等[31]在研究服装压力和人体尺寸的关系时发现,压力值随着人体尺寸的增大而减小,同时随着人体尺寸的减小而增大,并且认为该定律可用于近似计算压力衣的服装压。很明显,身体的凹陷区域不会与加压衣物接触,因此不会施加压力。

在这两种方法中,施加在患者瘢痕上的压力是患者身体大小、织物张力和所使用的折减系数的函数。然而,Laplace定律法在计算服装尺寸时考虑了面料张力,而折减因子法则没有[29]。

2.2 增生性瘢痕压力服临床现状

目前在世界范围内临床治疗增生性瘢痕的主要非侵入性方法就是通过佩戴定制的或者商业上可获得的加压服装进行加压治疗[32],特别是在北美、欧洲等地区,它被视为常规治疗,并被认为是首选的保守治疗方法。有研究表明,运用加压服装疗法,可使60%到85%的瘢痕厚度变薄并且增加了瘢痕的柔韧性[33-35]。但是关于预防或管理瘢痕的状态和施加有效压力,以及压力衣对瘢痕成熟的影响仍然存在一些争议。

2.2.1 压力服治疗压力

目前对于增生性瘢痕压力疗法确切有效的压力大小尚存争议,在很大程度上仍然是根据临床治疗师的经验所得。在1993年,Linares等[36]回顾了压力疗法的历史,指出最低有效界面压力为15 mmHg。Naismith[37]在一篇博士论文中报告说,15mmHg是产生效应所必需的,压力越大效果越好,但压力大于40 mmHg会导致并发症。Van等[38]通过实验研究得出,在受伤后3个月,使用平均15 mmHg的压力治疗比平均10 mmHg的压力所产生的疤痕更薄。然而,也有人建议压力应保持在20~30mmHg之间,该压力应高于毛细血管压力,反之会削弱外周血液循环的水平。因此,目前临床治疗普遍的共识是,加压服装疗法必须每天提供15~25 mmHg的压力,持续23h,以改善瘢痕结果[39]。此外,据研究表明[40],较高的界面压力(20~25 mmHg)比较低的界面压力(10~15 mmHg)对瘢痕结果有更大的影响,尤其是改善瘢痕厚度[41]。因此,建议加压服装疗法的“剂量”需要增加到20~25 mmHg。但必须指出的是,有充分的证据表明,超过30 mmHg的高压会导致严重的不适,并具有潜在的危害[42]。目前国内对于最有效的压力范围仍尚无定论。为了治疗的有效性,一般建议加压服装穿着应至少维持6~12个月,患者每天须23h穿着加压服。若在伤口闭合后2周就开始预防性进行加压治疗,效果会更好[43]。

2.2.2 压力服压力测量

在明确最佳治疗压力的前提下,精确测量压力服所施加压力,进而评价增生性瘢痕压力服的设计精度及评估压力服治疗效果,是压力疗法中的一项重要内容。服装压测试方法主要包括主观评价与客观评价。主观评价主要是通过受压测试者的主观感受完成。在评估医疗压力服的压强时,涉及抬起压力服接缝并使其紧贴皮肤,或将两根手指插入衣服边缘下方[44],以感知压力服的施压程度。亦采用5~10级心理学标尺来完成服装压的测量,让受压测试者穿上压力服后对服装压感进行主观评价[45-46]。客观评价包括服装压直接测量与间接测量。服装压直接测量通过压力传感器紧贴人体皮肤表面进行服装压测量,由于只能在有限的位置测量压力,其存在测量误差问题[47];间接服装压测量主要有软体假人测量法、人体生理特征表征法和理论计算法等[48]。近年来,直接测量与间接测量相结合的方式更加受到学者的青睐,如研究直接测量服装压实验数值与受压测试者的心电信号、无氧阈值、脑电波等生理变化指标的规律性关系[49-51],从而验证压力服施加压力的准确性。增生性瘢痕压力服施加压力数值测量可通过观测人体各种生理指标确定,运用直接测量与间接测量相结合的方式能够更加准确施加压力疗法所需特定的治疗压力,确保增生性瘢痕压力疗法实施的有效性。

2.2.3 压力服治疗效果评估

大量文献支持加压服装疗法的使用,但加压服装疗法的有效性并未得到科学的验证。其原因主要包括三个方面:一是医学领域对增生性瘢痕形成病理生理的了解有限,无论是局部的还是全身的,都很难确定哪些瘢痕会变成增生性瘢痕[52]。二是增生性瘢痕厚度、柔韧性、血管性和色素沉着等特性与服装压大小之间的关系无法客观量化,如广泛应用的温哥华伤疤量表(Vancouver scar scale,VSS)[53],其是临床医生对增生性瘢痕特征的主观量化,并不是一种严格客观、标准化的方法来衡量增生性瘢痕的严重程度。Sullivan等[54]提出无法测量增生性瘢痕的特性以及这些特性随时间变化的规律,所以不能客观地监测服装压力疗法的效果,无论及时调整加压服装的使用,也很难判定增生性瘢痕治疗方法的有效性。此外,Alexander等[55]通过对加压服装疗法预防烧伤后异常瘢痕的有效性进行量化研究,研究表明加压服装疗法仅改善了瘢痕厚度,但其在整体瘢痕评分、柔韧性、血管瘤或色素沉着等方面并未显示出明显改善。三是人体几何特征不规则使得压力服施加压力于增生性瘢痕的均匀性、持续性无法保证。因此,客观综合评价压力疗法对增生性瘢痕厚度、成熟度、韧性、色素沉淀等的影响是未来解决压力服用于服装压力疗法有效性的方式之一,增生性瘢痕特性与服装压力效果之间的客观量化关系研究可为构建标准的压力服装治疗效果评价体系提供可能性。

3 增生性瘢痕压力服研发展望

3.1 当前压力服装临床存在的问题

目前,压力服装既用于治疗已形成的增生性瘢痕,也用于预防需要10~14d以上自然愈合的伤口或需要移植的伤口。无论哪种情况,压力衣穿着持续时间的原则都是持久,在长期的穿着过程中,为了确保在长期压力治疗过程中的有效性,保证持续且均匀合理的压力输送是至关重要的。所以需要明确压力服装的使用方法及对其可能存在的问题进行改善。

3.1.1 压力衣压力持续输送问题

到目前为止,穿戴弹力套或压力衣依然是临床上最常见的治疗方法。由于压力服装是由弹性织物制成,弹性和回弹性是其重要特征,通过外力的牵拉,它可以向各个方向伸展,产生一定张力,从而对人体施加持续的压力。服装施加的压力在很大程度上取决于单位长度的面料张力及其各向异性行为。但是持续外力牵拉过程中,所產生的张力会逐步减小,即弹性织物在反复拉伸和回弹后的应力松弛现象。早在1983年Cheng等[31]的一项研究表明,当患者在一段时间内穿着加压服装时,衣服-疤痕界面的压力会逐渐下降。医生、治疗师和患者的观点支持了他们的发现:面料的张力与时间有关,因此当患者穿着加压服装一段时间后,必然会出现松弛。Van等[56]在其研究报告称,患者穿上加压服装的第一个月内,压力降低了25%。据报道,最开始接受更高压力治疗的患者,一般为20mmHg,比接受10mmHg压力治疗的患者在相同时间内,压力衣与身体界面压力降低的更快。在研究期间,压力衣很难保持一致的压力水平。在1994年Ng[57]通过研究6种从英国和中国香港收集的制作压力衣面料来对这种应力松弛和收缩性能进行了比较,而且证实应力松弛的程度也会随着拉伸时间的延长而增加。为了解释这一现象,Sajn等[58]还发现,含有高比例弹性纱的织物在恒定变形下存在严重的应力松弛问题。

这种应力松弛现象会导致衣服-疤痕界面的压力下降,从而影响压力疗法的治疗效果。Hui等[59]对用于压力衣制作的单层管状弹性织物的张力衰减和压力衰减进行了理论分析发现,弹性织物的张力变化和压力变化的相对速率是相同的。Maleki等[60]研究了管状针织物在不同拉伸水平下48h后的压力行为,结果表明,组织长度和延伸率是影响其界面压力变化和压力下降的重要因素。同时,很多临床治疗也证实了弹力织物的压力是随时间变化的,因此当病人穿着压缩服装一段时间后,就会出现松弛[61]。但在临床上目前对于这一问题的解决方案是在压力下降后及时更换压力衣,一般是在穿着6~12周以后[62],但在此期间能否保证持续稳定的压力传递,至今还没有明确的科学定论。

3.1.2 压力衣压力均匀输送问题

由于压力服在制作时无论是使用换算系数法还是拉普拉斯定律法,都是将人体各部位看作标准的圆柱体,来预测服装所施加的界面压力。但是人体各部位形状不规则,很难找到完全规则的平面或立体部位,因此依据测量尺寸所制得的压力衣在人体上所施加的服装压不是一个确定数值而是一个区间范围;特别是在身体的凹陷区域,曲率变化较大,压力很难均匀施加。压力过大会导致曲率半径很小的骨性突起处易发生破溃,如尺、桡骨茎突等。压力过低又起不到治疗效果。对于这一问题临床上通过加入海绵之类的软垫對表面凹凸不平的瘢痕和凹陷不方便受力的部位施加压力,使整体瘢痕受力更加均匀[63]。随着3D打印技术的快速发展,使用3D扫描、计算机辅助设计和3D打印的数字设计能够设计和生产更加合适的定制填充物,这些填充物的功能是在复杂的轮廓表面上,或者有空间间隙部位将压力从零增加到压力治疗所需的可接受的压力范围,从而让疗效得到进一步的提高[64]。

3.1.3 压力衣长期使用依从性与护理问题

3.1.3.1 压力衣使用护理问题

在治疗过程中还应注意到,因为压力疗法的治疗周期相对较长,患者需长期穿戴压力衣,在这一过程中,压力衣的反复佩戴与护理,会对其张力与压力分布产生影响,从而难以维持治疗所需恒定压力。Macintyre等[65]研究发现,如果在佩戴压力衣的同时,对于疤痕部位涂抹药膏或者保湿剂,会使服装更快丧失其张力和压力传递能力。因此,患者如果在疤痕上涂抹保湿霜或药膏,应该使其完全吸收后再佩戴压力衣。研究还发现若通过洗衣机洗涤加压服装则有助于压力衣重新获得其传递压力的潜力。并且洗涤后的压力衣应平放在毛巾或其他表面上风干。Macintyre等[66]研究水分对于压力衣压力的影响发现,用于加压服装结构的弹性面料在干燥时会比在潮湿时产生明显更高的压力。水分含量的影响对不同压力服装使用的面料有不同程度地影响。但应该注意避免压力衣在使用过程中长期处于潮湿的状态。

3.1.3.2 压力衣疗法治疗依从性

治疗依从性被定义为“一个人的行为与医疗或健康建议相符的程度”[67]。这意味着,如果医生根据服装加压疗法建议患者每天穿23h的加压衣,但患者只在白天穿着,那么患者就是不坚持这一治疗方式。因此,在加压治疗过程中不会获得很好的疗效[68]。在Johnson等[69]的一项研究中表明,只有41%的成年人能够完全遵守压力服装疗法。在另一项作为美国烧伤协会年会的一部分的研究中表明,66%的参与者表示能够完全遵守服装压力疗法,则剩余参与者平均每人每天只能进行大约10h的压力治疗[70]。而造成服装压力疗法的低依从性的问题主要来源于压力衣穿着合身性不足对于患者运动的影响、在长期穿着压力衣的过程中对于患者身体舒适性的影响、压力衣的外观以及颜色对患者心理的影响等。

在长期压力治疗过程中可能会出现起泡、溃疡和疤痕破裂,有时被认为是由于压力过大、加压过早或天气炎热造成的,严重者将导致暂停治疗。有些还会出现湿疹、皮疹和瘙痒等问题,一般医生建议在穿压力衣之前可用油膏和止痒霜剂、洗剂擦洗。但有研究表明,对于多数人而言,适当的压力也可明显减轻疤痕处搔痒[63]。有研究指出,只有60%的压力服第一次就完美合身,40%需要调整,头颈部加压服装的依从性只有44%,患者通常每天使用规定的23h服装不超过10~14h[71]。且患者还需面对一些负面反应,如他人异样目光或被问到不恰当的问题等[72]。对于提高治疗依从性,在一项研究中提出,让患者看到服装压力疗法治疗结果的图片、获得更多关于压力服装使用的信息、以及有更多压力衣定制选项,比如合身度以及颜色选择将提高他们对压力疗法的依从性。此外,穿着五颜六色衣服的患者比棕色、米色或黑色衣服的患者更具依附性;这项研究还显示,如果压力衣穿着更合身、更舒适,患者的依从性会增加,这表明有规律的压力衣改装对于患者坚持治疗是很重要的。

3.2 压力服装展望

目前服装压力疗法在增生性瘢痕临床治疗上所存在的问题,除了需要明确最佳的治疗压力外,服装压力疗法应与定期监测压力服界面压力相结合,客观地记录临床结果能够提高压力疗法的治疗效果,并加深对特定压力对瘢痕发展、成熟时间和患者依从性的影响的理解。但是针对压力衣在长期穿着过程中由于织物应力松弛现象所导致的服装-疤痕界面压力下降的问题,为了维持压力衣在穿着治疗过程中的有效压力,未来则可从以下几个方面进行研究。

3.2.1 压力衰变调节系统的研发

对于定制压力衣,目前工厂常规做法是采用固定的折减系数,由于不考虑面料张力,对于长时间穿着过后的压力衣,张力与压力的变化很难预测。而采用Laplace定律制作压力衣则以考虑织物的张力和人体的几何形态。压力衣长时间穿着会产生压力变化问题,可引入时间变量对Laplace定律进行改进,来预测压力服张力—压力的衰减,可得到随时间变化的服装压衰变量,该研究可延伸至开发一种加压服装压力衰变调节的系统,将增生性瘢痕压力衣制作的代表性面料随时间变化的张力—压力衰变量与面料各项数据进行综合分析,建立的数学关系将面料压力的衰变量化为可调节的刻度值,标注在压力衣上,并应用于实际的压力衣压力衰变调节机制开发。按照不同面料对瘢痕的压力衰变规律,将压力衣安装可拆卸魔术贴、可调节尼龙搭扣或隐形拉链等,患者根据穿着时间对压力衣进行恒压调节,从而保证压力治疗的效果,同时延长压力衣的使用寿命,缓解患者频繁更换压力衣而造成经济成本高昂问题。

3.2.2 压力监测报警系统的研发

由于服装压力疗法治疗周期长,压力衣长期穿着中难以维持特定压力持续输送,从而导致临床上不能客观地监测服装压力疗法的效果,也很难判定增生性瘢痕压力治疗方法的有效性。针对这一问题,临床上需定期监测患者穿着压力服的界面压力,结合治疗所需最佳压力,及时调整加压服装的使用以期达到最佳治疗效果。从服装压力疗法的压力监测为出发点进行压力服装的开发,可考虑将压力衣与当前的柔性可穿戴技术以及移动互联网的整合,研发一套压力监测报警系统。当患者长期穿着压力衣时,使压力衣能够对监测的压力数据进行实时上传和分析,达到信息共享和数据信号反馈的功能,让其能够做到随时监测压力衣界面压力并在压力异常时发出预警信息。

在技术层面,主要运用嵌入式技术将具备轻薄、柔软、可水洗特性的微型压力传感器等电子元件通过缝制、贴合、涂布等方式嵌入在压力衣上,并开发相应的监测应用程序,可实现对压力衣施加压力大小变化的监测,并形成监测记录。这类数据有利于医生及研究人员分析增生性瘢痕压力疗法的有效性。再者,能让患者实时监测压力服的界面压力,当压力低于治疗所需压力范围后立刻发出警报,便于患者及时调整压力衣穿着,医生也可根据监测数据对患者情况进行复核,严重时还会提醒及时到医院就医,及时更换压力衣。压力衣压力监测警报系统的研发,將实现临床治疗中多交互方式的信息共享,能帮助医疗机构随时监控病人的治疗状况,还能及时做出反馈,确保服装压力疗法的治疗效果。

3.2.3 可调节人体曲率材料装置的研发

由于每个人体部位横截面的曲率半径不同,在整个人体部位上应用折减系数或Laplace定律制作压力服的方法不能提供均匀的压力分布,设计和构造具有正确形状的定制填充物来调节人体部位的曲率是一种比较可行的思路,此外,填充物的透气性和舒适性对于伤口治疗也至关重要。可借助人体3D建模,并利用模型中快速识别人体曲率的优势,根据烧伤瘢痕所在的位置和该部位不同位置曲率的大小,定制亲肤性、质地轻、可调节人体曲率的海绵或硅胶类填充物,该类填充物可填充人体凹凸不均,使人体瘢痕部位曲率均匀,有助于使受压区域都接近特定设计压力的水平,从而制作出使该部位瘢痕整体受力均匀的压力服。

3.2.4 功能复合材料的使用研发

对于压力衣长期使用必须考虑患者的依从性与护理问题,压力衣可以选用具有抑菌性能的新型纤维混纺的弹性面料。当前具有代表性纳米银、石墨烯应用于纺织品能够达到良好的抗菌效果,防止细菌感染,减少出现湿疹、皮疹和瘙痒的问题,提高患者长期穿着的依从性。

而针对疤痕部位涂抹药膏、保湿剂等使服装压加快丧失的问题,也可考虑将硅酮等药物后整理到压力衣内衬面料纤维中,并将内衬改为可拆卸更换的。还可利用德国纺织品研究中心的科学家所研究的[73],利用在天然纤维和人造纤维中发现的一种名为“环式糊精”的糖分子化合物能在织物内形成微小的孔状空间的性能,将增生性瘢痕外敷药物成分添加进压力衣的织物中,其中的有效成分就会通过接触摩擦渗入人体,不但达到治疗的目的,而且也解决了频繁换药给患者带来的麻烦。并且在改善压力衣压力快速丧失问题的同时又将硅酮敷料疗法与压力疗法联合,以期提高患者烧伤瘢痕恢复的疗效并且缩短治疗时间。

4 总结建议

服装压力疗法目前广泛用于烧伤患者的术后瘢痕治疗中,作为一种无创性治疗方法,不会给病人增加二次伤害的痛苦,是现在临床上应用比较普遍且较为有效的烧伤康复治疗方法。但临床治疗中运用服装压力疗法还有一些亟待解决的问题。通过综合分析,提出以下建议:

a)压力疗法是一种长期的治疗方式,施加有效压力是成功控制瘢痕的决定因素,而定制的加压服装能否提供合适的治疗压力,以及在长期穿着过程中如何保证均匀、有效的压力输送,是确保服装压力疗法有效性的一个关键问题,也是加压服装疗法的有效性一直未得到科学验证的问题所在,所以在压力衣的制作以及服装压力疗法临床有效性验证方面需要更多的医护人员和研究学者的参与。

b)对于治疗增生性瘢痕压力衣的研发可通过综合增生性瘢痕最佳治疗压力、弹性织物压力均匀、持续输送问题的解决与其衰变性能的量化、柔性可穿戴技术与压力衣的融合等3个方面进行。开发压力服压力监测与增生性瘢痕特征客观评价相结合的综合评价系统,可推动增生性瘢痕压力服疗法有效性的研究与临床治疗方案的优化;基于医用智能纤维的发展,围绕抗菌型压力衣和硅酮药物组合型压力衣的设计与制造,突破单一疗法治疗的局限性;提高患者治疗依从性,也为其他领域定制压力衣的设计与发展提供思路。

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收稿日期:2020-09-14 网络出版日期:2021-04-23

基金项目:浙江省科技厅省级新产品试制计划项目(2018D60SA737777)

作者简介:周梦云(1995- ),女,河南新县人,硕士研究生,主要从事功能性服装方面的研究。

通信作者:金子敏,E-mail:kivenjin@163.com