TWI597080B - Negative pressure treatment device - Google Patents

Description

負壓治療裝置

本發明是有關於一種負壓治療裝置，特別是指一種包含一填充材及一氣密單元的負壓治療裝置。

由於保健意識的提升，對於慢性傷口(例如褥瘡及潰瘍)的照護備受重視，因此，能以非侵入式促進傷口癒合並減少住院需求的負壓治療(Negative Pressure Wound Theraphy,NPWT)裝置相繼被開發。

目前負壓治療是透過在傷口中置入一與傷口形狀相符的填充材，且該填充材具有連續孔洞，再利用泵對於該傷口施加負壓力，以導出傷口的滲出液，同時促進新生組織生長並增進局部血液循環。

現有的負壓治療裝置多是以疏水性聚氨酯發泡體作為填充材[例如Kinetic Concepts,Inc.(KCI公司)市售的V.A.C.® GranuFoam^TM黑色敷料]，以在負壓治療中維持其固定形狀及結構強度。然而，為了填充於不規則的傷口往往需要多次裁切及修整填充材的形狀，造成醫護人員的操作不便。此外，由於疏水性聚氨酯發泡體對於傷口具有高沾黏性，且新生組織容易生長入其連續孔洞中，因此在 移除更換填充材時，往往會產生傷口沾黏及破壞，使得病人倍感疼痛並造成傷口再次傷害。

因此，本發明之目的，即在提供一種負壓治療裝置，可保持傷口溼潤、吸收傷口滲液，不需多次裁切及修整，且能有效促進傷口癒合，並避免移除時可能對傷口產生沾黏的傷害。

於是本發明負壓治療裝置，包含一填充材及一氣密單元。該填充材的材質是親水性聚氨酯發泡體，其是使一親水性聚氨酯及一發泡組分發泡而得，且該親水性聚氨酯發泡體的孔洞為非連續式的封閉孔洞，該親水性聚氨酯是使第一聚醚多元醇與多異氰酸酯反應，接著與第二聚醚多元醇及透明質酸反應而得的星狀(star)嵌段(block)聚氨酯，該第一聚醚多元醇含有至少三個末端羥基。該氣密單元，覆蓋於該填充材上，形成大體上密封且含有該填充材之傷口空間。

本發明負壓治療裝置之功效在於：可藉由該親水性聚氨酯發泡體形成的填充材吸收傷口滲液，在置入傷口前不需多次裁切及修整，且能有效促進傷口癒合，並有效避免移除更換時可能導致的傷害。

以下將就本發明內容進行詳細說明：該星狀嵌段聚氨酯的星狀結構可使得聚氨酯具有較大的比表面積，以利於增進該填充材的吸水特性。

該親水性聚氨酯發泡體的封閉孔洞可避免新生 組織在傷口癒合的過程中生長進入其中的風險，減小移除時可能導致的傷害。

較佳地，本發明負壓治療裝置還包含一負壓單元，連接於該氣密單元，以對於該傷口空間提供負壓力。

較佳地，該透明質酸的重量平均分子量範圍為500,000~2,500,000。重量平均分子量高於2,500,000的透明質酸較不利於促進傷口癒合。在本發明的具體實施例中，該透明質酸的重量平均分子量為1,000,000。

較佳地，以該第一聚醚多元醇、該多異氰酸酯、該第二聚醚多元醇及該透明質酸的總合為100mol%，該透明質酸的含量範圍為0.001~20mol%。更佳地，該透明質酸的含量範圍為0.001~10mol%。

較佳地，該多異氰酸酯是脂肪族多異氰酸酯，以避免選自芳香族化合物可能具有的毒性風險。更佳地，該脂肪族多異氰酸酯是選自於1,6-己二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate,HDI)、伸甲基二環己基二異氰酸酯(methylene dicyclohexyl diisocyanate,H₁₂MDI)、異佛酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate,IPDI)或其組合。在本發明的具體實施例中，該多異氰酸酯是1,6-己二異氰酸酯。

較佳地，該第一聚醚多元醇為聚(丙二醇)三醇(PPG triol)。

較佳地，該第二聚醚多元醇為聚乙二醇(PEG)。

在本發明的具體實施例中，該親水性聚氨酯是由聚(丙二醇)三醇與該多異氰酸酯反應延伸成星狀預聚物後，再與聚乙二醇及透明質酸進行交聯反應而得的星狀嵌段聚氨酯。

更佳地，該聚乙二醇的重量平均分子量範圍為1,000~6,000。若該聚乙二醇的重量平均分子量小於1,000，會經由代謝產生生物毒性；若該聚乙二醇的重量平均分子量大於6,000，會因黏度過高而使交聯反應的操作產生困難，但若是添加溶劑以降低黏度進行操作，則可能導致溶劑殘留於填充材上而有細胞毒性的風險。

較佳地，該發泡組分包括發泡劑、水、界面活性劑、多胺及催化劑。該多胺是用以增加親水性聚氨酯的機械強度，更佳地，該多胺是選自於1,2-乙二胺、1,4-丁二胺、1,6-己二胺、三伸乙四胺(triethylenetetramine,TETA)或聚醚胺(polyetheramine)。該聚醚胺可選自但不限於Huntsman公司生產的JEFFAMINE^®。該催化劑是用以催化過量的多異氰酸酯與水反應產生二氧化碳，更佳地，該催化劑可選自於異辛酸鋅、三伸乙二胺(TEDA,DABCO)、二甲基環己胺(DMCHA)、二甲基乙醇胺(DMEA)、三乙胺(TEA)、1,8-二吖雙環[5.4.0]十一-7-烯(DBU)或五甲基二伸乙三胺(pentamethyldiethylenetriamine,PMDETA)。

1‧‧‧負壓治療裝置

11‧‧‧填充材

12‧‧‧氣密單元

13‧‧‧傷口空間

14‧‧‧負壓單元

2‧‧‧組織

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一剖面側視圖，說明本發明實施例的負壓治療裝置。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。

<製備例>親水性聚氨酯發泡體PU _E

將0.5mol PPG6000 triol(重量平均分子量為6,000)與2.5mol HDI混合，在80℃下反應1小時得到星狀預聚物後，再加入0.85mol PEG1000(重量平均分子量為1,000)、0.85mol PEG2000(重量平均分子量為2,000)及0.1mol透明質酸(重量平均分子量為1,000,000)，在80℃下進行交聯反應6小時，得到星狀親水性聚氨酯。

將0.1mol碳酸氫鈉(發泡劑)、0.4mol水、0.5mol聚二甲矽氧烷-聚氧化烯共聚物(界面活性劑)、0.1mol乙二胺及0.1mol異辛酸鋅(催化劑，購自於台灣錫生金化學工業股份有限公司，型號為TMG620)混合得到一發泡組分，接著將上述星狀親水性聚氨酯與該發泡組分快速攪拌混合，發泡成形後得到親水性聚氨酯發泡體PU_E，且該親水性聚氨酯發泡體PU_E的孔洞為非連續式的封閉孔洞。

<實施例>負壓治療裝置NP _E

參閱圖1，本實施例的負壓治療裝置1是透過 以下方法得到：取一塊上述製備例製得的親水性聚氨酯發泡體PU_E，將其置入一組織2的傷口中，該親水性聚氨酯發泡體會吸收傷口的滲出液而膨脹成為與傷口形狀相符的填充材11，再將一氣密單元12覆蓋於該填充材11上，形成大體上密封且含有該填充材11之傷口空間13，並透過一連接於該氣密單元12的負壓單元14，以對於該傷口空間13提供負壓力，使傷口的滲出液可經由吸收進入該填充材11後進一步被導出，得到實施例的負壓治療裝置NP_E。

在本實施例中，該氣密單元12是一可適度變形之PU薄片(例如3M公司市售的Tegaderm^TM膠膜)；該負壓單元是一PVC或TPU塑膠管，並透過抽氣泵(圖未示)提供負壓力。

<比較例>

比較例的聚氨酯發泡體PU_C是KCI公司市售的V.A.C.® GranuFoam^TM黑色敷料，其為疏水性聚氨酯發泡體，且其孔洞為連續孔洞。

比較例的負壓治療裝置NP_C是將上述疏水性聚氨酯發泡體PU_C裁切成為與一傷口形狀相符的填充材後置入該傷口中，再以PU薄片(例如Tegaderm^TM膠膜)覆蓋，其餘皆與上述實施例相同。

[測試]

<體積膨脹率測定>

本發明對於體積膨脹率的測定方法如下所述：將1cm³(2×1×0.5cm)的聚氨酯發泡體浸入去離子水中，待 其體積不再變化後，將該聚氨酯發泡體取出並測量其體積(長、寬、高，Xcm³)。根據下式可計算出聚氨酯發泡體的體積膨脹率。

分別對上述製備例及比較例中的聚氨酯發泡體PU_E及PU_C進行體積膨脹率測定，結果如下表1所示。

由上表1可以得知，上述製備例製得的親水性聚氨酯發泡體PU_E具有約227.5%的體積膨脹率；而比較例的市售疏水性聚氨酯發泡體PU_C幾乎完全不吸水，顯示本發明製備例製得的親水性聚氨酯發泡體PU_E在置入傷口前無需刻意裁切成與傷口的形狀相符，即能有利於吸收大量的傷口滲出液，進而膨脹成為與傷口形狀相符的填充材，而能與傷口密合接觸，且可隨著傷口癒合過程中滲出液的減少而相對應縮小。

<傷口癒合測試>

A.實驗動物：

下面實驗中所使用的紐西蘭大白兔是雄性紐西蘭大白兔(8週大，體重約為2000~2500g)。所有的實驗動物被飼養於一個光照與黑暗各為12小時、室溫維持在 22℃以及相對濕度維持在42%的獨立空調的動物房內，而且水分與飼料被充分地供給。在實驗之前，給予動物至少2週的期間去適應環境。有關實驗動物的飼養環境、處理以及一切實驗程序均符合國家衛生研究院(National Institutes of Health,NIH)的實驗動物飼養管理及使用規範(Guide for the Care and Use of Laboratory Animals)。

B.聚氨酯發泡體的滅菌(sterilization)：

將上述製備例及比較例中的聚氨酯發泡體PU_E及PU_C以珈瑪射線(γ-ray)(劑量為40kGy)予以滅菌，繼而將之拿來進行下面的實驗。

C.全層皮膚傷口(full thickness skin wound)的形成：

將紐西蘭大白兔的背側部分(dorsal part)進行剃毛(shaving)，然後以碘酒(tincture of iodine)以及70%酒精予以消毒(disinfected)。之後，使用手術刀(surgical knife)於紐西蘭大白兔的背部切出一具有約為19.6cm²(直徑5cm之圓形)的面積大小以及深度直達深層筋膜的全層皮膚傷口。

D.負壓傷口治療：

紐西蘭大白兔被隨機地分成一實驗組以及二對照組(即對照組1及對照組2)，其中各組的紐西蘭大白兔是依照上面第C項中所述的方法來形成全層皮膚傷口。接著，對照組1的紐西蘭大白兔的全層皮膚傷口僅以Tegaderm^TM膠膜覆蓋；實驗組及對照組2的紐西蘭大白兔的 全層皮膚傷口分別利用上述實施例及比較例的負壓治療裝置NP_E及負壓治療裝置NP_C進行負壓傷口治療(對傷口提供80mmHg的負壓力)。實驗過程中大白兔會進行適當保定(restraint)以避免負壓治療裝置脫落。實驗被進行總共歷時7天，每天移除更換1次聚氨酯發泡體，每天進行8次療程，每次療程為進行負壓2小時及休息1小時，在經過負壓傷口治療之後的第3天及第7天之時，分別對各組紐西蘭大白兔的傷口面積進行測量，結果如下表2所示。

由上表2可以得知，在經過負壓傷口治療之後的第3天及第7天，實驗組的紐西蘭大白兔的全層皮膚傷口的面積有皆明顯縮小(第7天之時約縮小至負壓傷口治療前的16%)；而對照組1的紐西蘭大白兔的皮膚傷口的面積幾乎完全沒有縮小；對照組2的紐西蘭大白兔的皮膚傷口的面積縮小速度則明顯較緩慢(第7天之時約縮小至負壓傷口治療前的49%)，顯示實驗組的負壓治療裝置NP_E對於傷口癒合速度具有較對照組2的負壓治療裝置NP_C(包含市售疏水性聚氨酯發泡體PU_C)更為顯著的幫助。

此外，由於本發明實施例的負壓治療裝置NP_E 中的親水性聚氨酯發泡體PU_E在傷口癒合過程中隨著滲出液的減少可相對應縮小，且其封閉孔洞可避免新生組織在傷口癒合的過程中生長進入其中，因此，在移除該親水性聚氨酯發泡體PU_E時不會沾黏傷口。而比較例的負壓治療裝置NP_C中的疏水性聚氨酯發泡體PU_C在未提供負壓力時並不會吸收傷口滲出液，其體積在傷口癒合過程中維持不變，且在移除時無法有效避免傷口沾黏。

綜上所述，本發明負壓治療裝置可藉由親水性聚氨酯發泡體形成的填充材吸收傷口滲液，在置入傷口前無需刻意裁切成與傷口的形狀相符，且能有效促進傷口癒合，並可藉由該親水性聚氨酯發泡體的封閉孔洞，以及其在傷口癒合過程中能相對應縮小，有效避免移除時可能導致的傷害。此外，本發明負壓治療裝置之親水性聚氨酯發泡體的原料中不含可能具有毒性的單體或交聯劑，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧負壓治療裝置

11‧‧‧填充材

12‧‧‧氣密單元

13‧‧‧傷口空間

14‧‧‧負壓單元

2‧‧‧組織

Claims (8)

1. 一種負壓治療裝置，包含：一填充材，該填充材的材質是親水性聚氨酯發泡體，其是使一親水性聚氨酯及一發泡組分發泡而得，其中，該發泡組分包括發泡劑、水、界面活性劑、多胺及催化劑，且該親水性聚氨酯發泡體的孔洞為非連續式的封閉孔洞，該親水性聚氨酯是使第一聚醚多元醇與多異氰酸酯反應，接著與第二聚醚多元醇及透明質酸反應而得的星狀嵌段聚氨酯，該第一聚醚多元醇含有至少三個末端羥基，該透明質酸的重量平均分子量範圍為500,000~2,500,000；及一氣密單元，覆蓋於該填充材上，形成大體上密封且含有該填充材之傷口空間。
2. 如請求項1所述的負壓治療裝置，還包含一負壓單元，連接於該氣密單元，以對於該傷口空間提供負壓力。
3. 如請求項1所述的負壓治療裝置，其中，以該第一聚醚多元醇、該多異氰酸酯、該第二聚醚多元醇及該透明質酸的總合為100mol%，該透明質酸的含量範圍為0.001~20mol%。
4. 如請求項1所述的負壓治療裝置，其中，該多異氰酸酯是脂肪族多異氰酸酯。
5. 如請求項1所述的負壓治療裝置，其中，該第一聚醚多元醇為聚(丙二醇)三醇。
6. 如請求項1所述的負壓治療裝置，其中，該第二聚醚多 元醇為聚乙二醇。
7. 如請求項6所述的負壓治療裝置，其中，該聚乙二醇的重量平均分子量範圍為1,000~6,000。
8. 如請求項1所述的負壓治療裝置，其中，該催化劑是選自於異辛酸鋅、三伸乙二胺、二甲基環己胺、二甲基乙醇胺、三乙胺、1,8-二吖雙環[5.4.0]十一-7-烯或五甲基二伸乙三胺。