相信大家都听过超音波在医疗方面的应用，像是产前检查、乳房筛检、急诊创伤评估，也涵盖治疗方面，如口腔牙周治疗、体外震波碎石、物理治疗等。超音波之所以这么受医界欢迎，主要是它不涉及辐射，因此比 X 光等检验工具安全，体积小、价格也较便宜，但你可能没想到，这普通的音波震荡仪器，居然能让伤口如快转般地加速愈合。
由英国雪菲尔大学（University of Sheffield）及布里斯托大学（University of Bristol）的科学家们合作，近日发表于国际皮肤病学研究期刊（Journal of Investigative Dermatology）：使用低强度超音波，能够刺激伤口细胞，让皮肤溃疡及褥疮愈合时间加速 30%。
身体愈合机制
人类伤口愈合机制其实非常复杂，想像一下伤口就像地面破个大洞，而水管破裂导致水源源不绝涌出。最开始的“凝血期”，由血球及血纤维蛋白凝结成血块，如沙包般的封挡住伤口；第二期为“炎症期”，受伤细胞将释放出组织胺等促发炎分子，让伤处血管扩张、通透性增加，因此富含白血球和血清蛋白质的液体，能渗入组织清除细菌和坏死物质。而后续更多不同功能的白血球大兵加入，并由炎症细胞吞蚀消灭（phagocytosis），就像接力般将不利伤口愈合的异己铲除。
最后进入“增生期”，多种物质进入伤口区，如纤维母细胞（fibroblast）将产出纤维细胞（fibrocyte），并制造出胶原蛋白，这就像在伤口架起鹰架来，供重建雏形。而肌纤维母细胞（myofibroblast）则产生收聚力量，让伤口缩小，再借由表皮增生作用（epithelialization），上皮细胞会一层层覆盖于纤维组织上，逐渐增厚，愈合工作大功告成。
对于健康的人来说，很难想像伤口愈合会是多么重要，但在糖尿病、抽烟或年老患者身上，末梢血液循环不佳、白血球功能不良、胶原蛋白合成减少等原因，都让复元之路迢迢，一不小心就慢性发炎甚至造成感染。
根据研究的主持者──雪菲尔大学膜动力学中心的 Mark Bass 博士表示：“接近 25% 的糖尿病患者深受慢性溃疡所苦，尤其是脚部，最糟糕且常见的下场就是截肢。”
面对庞大的照护需求及医疗开支，现今医疗界对抗慢性伤口，最常见的方法是“避免感染”，采用抗生素，加上清创以及特殊敷料，待患者伤口自愈能力发挥功效。另外一种方法，则是借由外来因子唤醒细胞修复，比如将干细胞或经萃取的生长因子涂敷在伤口上，然而这种特殊疗法昂贵，实非一般人能负担得起，而且也难掌控实际的生长情况。
医疗科技发展至此，难道没有其他创新方式能对付棘手的慢性伤口吗？
超音波功效机制
之前我们介绍过，利用电刺激促进血管新生作用，另有一种近年流行的“负压伤口治疗法（Negative Pressure Wound Therapy，NPWT）”，是将伤口置于区域性负压，以泵抽吸及敷料的机械应力来加速愈合。
此外，医疗界早已证实“低强度超音波能促进骨折愈合的速度”，因此以雪菲尔大学为首的这群科学家们，将实验目标设计为表皮伤口，测试疗效。
他们以罹糖尿病且衰老的老鼠为受试者，采用低强度超音波治疗创伤，结果发现：超音波能促使身体愈合因子移动至伤口床（wound bed），并发挥作用，且将原本需要的 9 天愈合期缩减为 6 天。此外，即便是患有“纤维连结蛋白依赖讯号（fibronectin-dependent signaling）缺陷”的老鼠，超音波对它们同样具备功效。
对于这样的发现，Mark Bass 博士解释，受伤时，纤维连接蛋白（fibronectin）会出现在血浆中，负责止血、保护损伤组织，并激活纤维母细胞（fibroblast）内的讯号蛋白质 Rac1，促使纤维母细胞移动且聚集在伤口床，且合成胶原蛋白及细胞外基质，提供伤口防护。
当患者因慢性疾病及老化，或者纤维连结蛋白依赖讯号异常，导致愈合功能障碍时，超音波提供了替代管道，它能产生机械性刺激──奈米震动（nano-vibrations），促使皮肤细胞膜开放钙离子通道和释放钙流动，而这种引力牵引纤维母细胞往伤口床聚集，因此胶原蛋白沉积更多、真皮厚度增加，提高了糖尿病伤口愈合的完整性，速度加快 30%，同时也减少感染率。
Mark Bass 博士补充，“目前研究小组已经证明超音波治疗伤口的有效性，但老鼠和人体毕竟有区别，功效仍待进一步的人体试验。此外，我们正着手研究更细致的超音波信号，希望能够找出最适合人类伤口的超音波频率，甚至挑战更复杂的烧烫伤伤口。”
科学家们执著于超音波治疗是有原因的，毕竟超音波临床应用已久，却未发现任何致癌风险；此外，它是非侵入式的，亦无须担忧化学毒性，且相较于传统敷料必须勤更换而耗损的人物力成本，超音波显得方便又实惠。
当然，大众不免疑惑：如果超音波会刺激细胞，那么产检超音波是否安全呢？
针对这点，Mark Bass 博士要大家别担心，治疗是必须对患处施予长达 12 分钟的连续性刺激，但一般产检超音波的探头会移动，最多只停留一至两分钟，因此是安全无虞的。
看来，超音波在医疗界的未来发展可期，但英国团队想要发展产品，恐怕得加把劲了，因为美国 Alliqua BioMedical 公司已抢先推出超音波治疗仪 UltraMIST，并于 2014 年获得美国食品药物管理局 FDA 许可。
（Source：alliqua.com）
UltraMIST 仪同样应用低频超音波的原理，但它属于非接触式的，需要介质──生理食盐水。针对这样的限制，Alliqua BioMedical 公司特别聘请 Logic PD 公司进行产品设计，Logic PD 首席执行官 Bruce DeWitt 表示，UltraMIST 要成功，最重要的是让产品保持高效能的治疗品质，同时符合“使用者友善”精神。
因此，经过大量临床探勘及潜在使用者资料收集后，Logic PD 创造软硬整合的系统平台，包含了一个类吹风机外形的超音波探头、体积轻巧的主机台及简洁的操作软件。
这产品主打“操作者能专注使用”，意即使用者不须回头选按主机，能全程面对患者，操作时只要调控探头内建的控制面板即可。而连接的电缆也经过精密设计，不会有卡住或者角度受限的状况。
对于患者而言，治疗过程中，仅感到有雾水轻撒于伤口，并伴随些微震动，但不会有任何不适，过程可说是舒适轻松。
这兼具功能与人性化的超凡设计，让 UltraMIST 近日获得芝加哥雅典娜建筑与设计博物馆（The Chicago Athenaeum Museum of Architecture and Design）颁发优良设计奖（Good Design），证明了医疗器材的发展，不再强调功能为王，而是更贴近使用者需求与感受。
事实上根据预估，2020 年全球伤口照护市场总值达 90 亿美元，最大的市场分别在欧洲及北美，但未来 5 年成长幅度最高为亚洲，尤以中国和印度为最。这当中的主因包含糖尿病患增加、先进国家的老龄化趋势、肥胖人口激增，然而更复杂的原因是，因为长期的抗生素滥用，人类面临前所未有的抗药性危机，传统治疗法“药物加上清创”变数太多，医疗像在跟老天爷赌一把。因此，针对慢性伤口（比如褥疮、下肢静脉溃疡、糖尿病足、压疮等）所发展的医材成了解套，也是众家争食的市场大饼。
姑且不论产品设计是否趋向精美友善，更重要的是，切入市场的目标客户（Target Audience），不应局限在医疗院所。因此，无论是世界负压伤口装置品牌──美商 Kinetic Concept, Inc.（KCI），或者欧洲厂牌 Smith & Nephew，看准的都是居家照护市场，希望打造行动式产品，让患者方便、拥有隐私，又能确保伤口得到适当的照护。
但最终究竟是电刺激、负压，还是超音波装置胜出？是否真能缓解庞大的慢性伤口照护负担呢？除了产品需具备卓越非凡的功效，还得看人性设计及市场布局了。
- Ultrasound to treat chronic wounds
（首图来源：OR TODAY）
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