Клиническое влияние на заживление ран и воспаление во влажной, влажной и сухой среде

1. Область и значение В его обзоре освещаются клинические данные, касающиеся лечения ран во влажной...
2. Клиническая значимость
3. Обсуждение результатов и соответствующей литературы
4. Лечение ран во влажной среде
5. Таблица 1.
6. Таблица 2.
7. Лечение ран во влажной среде
8. Модуляция раны микроокружения
9. Антибиотики
10. Анальгетики
11. Факторы роста
12. Таблица 3
13. Трансплантация клеток и микротрансплантатов во влажной / влажной среде
14. Влажная / влажная обработка уменьшает образование рубцов
15. Принять домой сообщения
16. Об авторах

Область и значение

В его обзоре освещаются клинические данные, касающиеся лечения ран во влажной или влажной среде. Кроме того, обсуждается возможная модуляция микросреды заживающей раны с некоторыми примерами текущих исследований, связанных с этой темой.

Актуальность перевода

Успешное лечение ран основывается на точном контроле и постоянном контроле процесса заживления ран. В этом обзоре обобщены последствия и последствия влажной или влажной обработки кожных ран. Предполагается, что влажная микросреда, в которой раневая поверхность действует как высоко проницаемая мембрана, является преимуществом для ускоренного заживления ран с точки зрения скорости эпителизации и результата заживления. Различные растворы для обработки могут быть введены в жидкость в известных концентрациях. Это дает возможность точного определения поглощения и скорости выведения, а также анализа любых побочных продуктов процесса заживления ран.

Клиническая значимость

Было показано, что влажная или влажная обработка ран способствует реэпителизации и приводит к уменьшению образования рубцов по сравнению с обработкой в ​​сухой среде. Воспалительная реакция уменьшается во влажной среде, тем самым ограничивая прогрессирование травмы. Несколько исследований сравнивали влажное, влажное и сухое заживление. Влажная или влажная микросреда, подобная инкубатору, обеспечивает быстрое заживление с наименьшим количеством аберраций и наименьшим образованием рубцов. Эти клинически значимые наблюдения позволяют разрешить трансляционные эксперименты и их актуальность для дальнейшего улучшения и определения параметров, важных для ускорения заживления ран.

Обсуждение результатов и соответствующей литературы

Определение раневой микросреды

Микроокружение раны определяется как среда снаружи раны и в непосредственном контакте с ее поверхностью. Он определяется как сухой, когда нет барьера для содержания внеклеточной жидкости и внеклеточного матрикса в ране. Он описывается как влажный, когда влагосодержащая контролируемая гидратная повязка используется для покрытия поверхности раны. Наконец, он описан как влажный, когда покрыт непроницаемой мембраной, которая герметизируется с краями раны с помощью клея.

Лечение ран во влажной среде

На протяжении всей истории существует множество примеров, в которых предпринимались настойчивые попытки использовать заживление влажных ран в самых ранних медицинских трудах. Современная концепция использования влажной среды для лечения ран была представлена ​​в начале 1960-х годов Winter et al. 1 Здесь на модели на свиньях было показано, что скорость эпителизации после ранения была в два раза выше при обработке влажной повязкой по сравнению с сухими условиями. Это во времена новой концепции противоречило общепринятой идее, что сухая среда лучше всего подходит для ран, чтобы бороться с инфекцией. Год спустя Хинман и Майбах применили концепцию влажной повязки при изучении экспериментальных ран на коже человека. 2 С тех пор влажные повязки стали стандартным методом ухода за хроническими ранами. 3 Доказано, что влажная среда облегчает процесс заживления раны, предотвращая обезвоживание и усиливая ангиогенез и синтез коллагена, а также увеличивает разрушение мертвой ткани и фибрина. Это улучшает эстетику раны, уменьшая боль. Не было показано, что влажная среда повышает риск инфицирования по сравнению с традиционной сухой терапией. 4 , 5

Улучшение заживления ран во влажной среде при контролируемой гидратации может быть связано с различными механизмами. К ним относятся более легкая миграция эпидермальных клеток на влажную поверхность, 6 более быстрая эпителизация, 7 но также длительное присутствие протеиназ и факторов роста. 8 Клинические исследования показывают, что раневая жидкость от заживления ран во влажных условиях стимулирует пролиферацию кератиноцитов 7 и рост фибробластов 9 с последующим сохранением факторов роста для заживления ран 10 - 13 ().

Таблица 1.

Сравнение различных параметров заживления ран в сухих и влажных условиях заживления

Сухая средаВлажная средаСсылки

Микроскопические аспекты Миграция клеток - + 6 Пролиферация кератиноцитов - + 7 Пролиферация фибробластов - + 9 Активность факторов роста - + 8 , 10 Ангиогенез - + 12 Синтез коллагена - + 4 Мертвая ткань и фибрин + - 4 , 13 Длительность воспалительной и пролиферативной фаз + + 11 Клинические аспекты Заболеваемость инфекцией - - 4 , 5 Боль + - 4 , 13 Эстетичность и качество раны - + 4 , 13

Дайсон и соавт. сравнивали влияние влажных и сухих условий на восстановление кожи на модели свиньи. В качестве влажной повязки использовалась адгезивная полиуретановая повязка, в то время как марлевая повязка на воздухе обеспечивала условия сухого заживления. Они показали, что воспалительная и пролиферативная фазы восстановления кожи были короче для ран во влажных условиях по сравнению с заживляющими в сухих условиях. 11 Четыре года спустя та же группа провела еще одно сравнительное исследование между влажной и сухой средой, изучая процесс ангиогенеза во время восстановления кожи. Они пришли к выводу, что раны, которым было разрешено заживать во влажной среде, реваскуляризировались с большей скоростью, чем те, которые поддерживались в сухих условиях. Ангиогенез также происходил более упорядоченным образом во влажных ранах. 12 Исследование Vogt et al. также использовали модель свиньи, чтобы сравнить влияние влажных, влажных и сухих сред на заживление ран. Было установлено, что во влажных ранах было выявлено большее количество субэпидермальных нейтрофилов, чем во влажных ранах через 5 дней после наматывания, что могло быть вызвано используемой гидроколлоидной повязкой (). 13 Влажная и влажная среда заживления привела к меньшему количеству некроза, быстрому заживлению и лучшему качеству заживления, чем сухая среда. 13

Таблица 2.

Субэпителиальный инфильтрат во влажных и влажных ранах

Время после раненияВлажное (среднее ± SEM;

n = 8) влажность (среднее ± SEM; n = 8) p День 5 Все 171 ± 8,90 183,50 ± 17,40 нс Лимфоциты 16.40 ± 4.30 17.10 ± 2.80 нс Фибробласты 124.00 ± 10.60 132.60 ± 7.90 нс Макрофаги 12,60 ± 2,70 12,26 ± 4,80 нс Нейтрофилы 2,40 ± 0,40 6,20 1,30 0,0156 Другие 15,60 ± 2,40 16,90 ± 2,90 нс День 7 Все 127,00 ± 2,90 149,00 ± 5,60 0,0003 Лимфоциты 5,70 ± 0,70 8,57 ± 2,00 нс Фибробласты 107.60 ± 2.30 119,30 Макрофаги 5,40 ± 37,00 7,59 ± 1,00 нс Нейтрофилы 1,87 ± 0,29 4,00 ± 1,70 нс Другие 7,59 ± 0,50 11,60 ± 1,60 0,0343

Производители взяли пример с исследователей, следуя постулату Винтера, и работали над тем, чтобы обеспечить сегодняшний рынок широким ассортиментом влажных повязок, таких как гидроколлоиды, которые впитывают раневую жидкость под полуокклюзионной повязкой, 5 , 14 пены, 15 , 16 альгинаты, 17 и гидрогели. 18 , 19 Dumville et al. выполнил четыре систематических обзора базы данных Cochrane для каждого из четырех перевязочных семейств, чтобы оценить его роль в заживлении диабетических язв. 20 - 23 Систематический обзор Wiechula предполагает, что влажные ранозаживляющие продукты имеют явные клинические преимущества по сравнению с немаскими продуктами при лечении участков доноров кожи с разделенной толщиной. 24

Лечение ран во влажной среде

Успех заживления мокрых ран был подтвержден в 1861 году, когда в докладе, опубликованном Хеброй, описывалось лечение ожогов с помощью «непрерывных ванн». 25 Пациентов с крупными открытыми ожоговыми ранами лечили погружением в ванны. Лечение продолжалось бы в течение длительных периодов времени, и было обнаружено, что оно уменьшает боль и снижение веса. Пациенты выжили, пока лечение в воде не было прекращено. Во время Второй мировой войны Буньон, офицер медицинской службы и лейтенант военно-морского флота Великобритании, лечил раненых солдат методом «конверта». 26 Эта процедура также основывалась на использовании жидкости, окружающей раненую область. Эти исторические примеры представляют две из первых описанных стратегий лечения ран во влажной среде.

Когда Бунян добавил отбеливатель в жидкость, окружающую раны, он заметил меньше боли, уменьшил количество некротических тканей и меньше инфекций у пациентов, которые получили лечение конверта. С тех пор было разработано несколько ирригационных систем, например, Сведман, 27 Kinetic Concepts Incorporated, 28 и замировский. 29 Оуэнс и Венке предположили, что более раннее орошение в загрязненной ране приводило к превосходному удалению бактерий в их козлиной модели. 30 Авторы, однако, обнаружили в другом исследовании, что ирриганты, отличные от солевых растворов или устройств высокого давления, могут не иметь наилучшего клинического результата в отношении удаления бактерий. 31 В другой статье этой же группы делается вывод о том, что импульсный лаваж является более эффективным и действенным методом орошения для удаления бактерий в сложной скелетно-мышечной ране. 32

Чтобы расширить полезность обработок, антимикробные растворы были использованы в качестве жидкости для полива. В совокупности эти усилия иллюстрируют трудности доставки точных количеств противомикробных препаратов и антибиотиков через ирригационную систему. На практике концентрации противомикробных препаратов сохраняются достаточно низкими, чтобы избежать возможности токсичности. Приведенные выше примеры также иллюстрируют трудности в создании экономически эффективного устройства, служащего в качестве транспортного средства для жидкости.

В своем исследовании, опубликованном в 1983 году, Сведман сравнил заживление ран при ирригации солевым раствором с обычными солевыми повязками и пришел к выводу, что сокращение раны было одинаковым в обоих условиях, но кровоток в ране, измеренный лазерным доплеровским расходомером, раньше увеличивался при ирригации. 33

В 1992 году Breuing et al. опубликовал исследование, сравнивающее заживление частичных ожогов и эксцизионных ран кожи свиньи во влажной среде с сухими контрольными ранами. 34 Влажная среда была достигнута путем инкапсулирования ран в прозрачной камере, прикрепленной к коже, периферийной к ране. Жидкость, содержащую антибиотики, доставлялась в камеру через порт и оставлялась на месте от 1 до 5 дней. Изученные параметры исходов включали количество некроза и экссудатов, образующихся в ране, а также количество белка и электролитов в раневой жидкости. Авторы пришли к выводу, что глубина некроза ложа дермальной раны была значительно меньше во влажных ранах при использовании раневой камеры по сравнению с сухой средой. Через семь дней после ранения некроз в ранах частичной толщины, обработанных в сухой среде, составлял 866 мкм по сравнению с нулем во влажной среде. В исследовании продолжалась попытка выявить маркеры заживления ран. Раневая жидкость собиралась ежедневно и анализировались количества калия, кальция и общего белка. Количество белка в раневом экссудате достигло нуля во время полной реэпителизации ран. Это наблюдалось при заживлении ожогов, а также при удаленных ранах. Таким образом, раневая камера защищает рану и останавливает прогрессирование травмы с точки зрения некроза. Никаких побочных эффектов не было отмечено на нормальной коже или самой ране. 34

Модуляция раны микроокружения

При обработке ран в контролируемой влажной среде допускается доставка противомикробных препаратов, анальгетиков, других биоактивных молекул, таких как факторы роста, а также клетки и микротрансплантаты. Цель при применении местных противомикробных препаратов состоит в том, чтобы устранить загрязнение, а также предотвратить колонизацию раны. Благодаря благоприятному градиенту концентрации, который достигается при местном применении, активная концентрация противомикробных препаратов в области раны увеличивается на порядки по сравнению с традиционно применяемой внутривенной доставкой. 35 Согласно тем же принципам, местные анальгетики избавят от болей в ране. Прежде чем методики лечения, основанные на местном применении высоких доз антибиотиков, будут адаптированы в клинических условиях, необходимо провести тщательные исследования токсичности и режимов дозирования. В исследованиях, проведенных нами и другими, не наблюдалось отрицательного воздействия на заживляющую рану или здоровую окружающую кожу. Клинические исследования, определяющие конкретные показания и противопоказания, являются следующим шагом в оценке потенциала высоких доз антибиотиков для местного применения при лечении ран.

Добавление факторов роста или трансплантации клеток дает возможность создания регенеративной микросреды раны, которая способствует заживлению, а не чрезмерному образованию рубцов.

Как правило, жидкость в камере становится резервуаром и действует как система замедленного высвобождения. Поглощение ткани легко вычитается из оставшейся концентрации агента в камере через определенное время.

Антибиотики

В клиническом исследовании Vranckx et al. лечение мокрой раны применяли у пациентов, которые либо не отреагировали на традиционное лечение, либо имели раны, которые очень трудно лечить обычными методами (). 35 Раны были накрыты раневыми камерами, а ванкомицин и гентамицин разводились в физиологическом растворе и вводились в раневую камеру. Концентрации антибиотика на раневой поверхности могут достигать до 2500 кратной минимальной ингибирующей концентрации для обычных бактерий, при этом общая доза в раневой камере все же ограничивается одной дозой антибиотика внутривенно для конкретного пациента. Когда через 2 дня измеряли концентрацию антибиотиков, в жидкости камеры оставалось 20% или более исходной концентрации. Поскольку и ванкомицин, и гентамицин выводятся через клубочковую фильтрацию, системная абсорбция лекарств из камерной жидкости является вероятным путем элиминации. Чтобы предотвратить любую системную токсичность, инфузия антибиотиков в камере была ограничена одной ежедневной внутривенной дозой в день для конкретного пациента. В 71% из этих 28 ран полное заживление было достигнуто в течение запланированного периода лечения. 35 Обнаружено, что обработка раневой камеры не вызывает каких-либо повреждений самой раны или окружающей неповрежденной кожи. 35

Хронический венозный стаз язвы лечится во влажной среде. (A) Рана после двух неудачных санаций и кожного трансплантата. (B) Камера с антибиотиками, покрывающими рану. (C) Заживленная рана через 3 недели после удаления волос и разрезной толщины кожного трансплантата. (Перепечатано с разрешения Vranckx et al. 35 ) Чтобы увидеть эту иллюстрацию в цвете, читатель обращается к веб-версии этой статьи на www.liebertpub.com/wound

Противогрибковые агенты, такие как амфотерицин В, также могут быть введены в камеру. Необходимы дальнейшие исследования для оценки их полезности и возможной токсичности.

Анальгетики

Боль является серьезной проблемой при хронических ранах. 36 , 37 Пена ибупрофена была разработана для обеспечения как влажной среды для заживления ран, так и уменьшения временной и постоянной боли в ране. 38 Исследование Cigna et al. предполагает, что интеграция ибупрофена с полиуретановой биоокклюзионной повязкой при лечении донорских участков кожных трансплантатов с разделенной толщиной (STSG) приводила к более быстрому заживлению ран по сравнению с марлевыми повязками и почти устраняла боль и дискомфорт у всех пациентов, которых лечили. 39 Это также было исследовано при венозных язвах ног в рандомизированном контрольном двойном слепом клиническом исследовании. 40 В среде влажной раневой камеры могут быть введены анальгетики, такие как лидокаин, для уменьшения боли.

Факторы роста

Было показано, что ряд факторов роста способствует заживлению ран на животных моделях, наиболее примечательными являются эпидермальный (EGF), фибробластный (FGF), кератиноцитарный (KGF), тромбоцитарный (PDGF) и нервный (NGF) факторы роста, а также трансформирующие факторы роста (TGF) альфа и бета (). 41 - 57 Единственный фактор роста, который, как сообщается, оказывает существенное влияние при местном применении на раны у людей, это PDGF-BB, способствующий заживлению рефрактерных недиабетических язв. 58 Исследования показали, что трансплантация кератиноцитов вместе с доставкой гена ex vivo EGF может увеличить заживление раны свиньи полной толщины (). 59 Трансплантация кератиноцитов, экспрессирующих инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-1), улучшает заживление ран свиньи полной толщины. Таким образом, местное применение факторов роста представляется несколько эффективным, хотя время полужизни и биологическую активность вводимых факторов иногда трудно предсказать.

Экспрессия человеческого эпидермального фактора роста (hEGF) in vivo в раневой жидкости ежедневно отбиралась из раневых камер и определялась методом ИФА. Экспрессия EGF: 920 пг / мл hEGF в день 1 и 624,5 пг / мл в день 2. В контрольных ранах экспрессия EGF достигла 6,6 пг / мл в день 1. (Перепечатано с разрешения Vranckx et al. 59 ) КЦ, кератиноциты.

Таблица 3

Ограниченный список выбранных факторов роста для модуляции микроокружения раны

Фактор роста

In vitro Effects Продукты для клинического применения PDGF Стимулирует выработку других факторов роста.
Предполагает роль в ремоделировании. Chemicon (Millipore) гель бекаплермин 0,01% (rhPDGF) TGF-β Регулирует клеточную миграцию и пролиферацию.
Экспрессия протеиназы.
Фибронектин-связывающие взаимодействия.
Прекращает пролиферацию клеток.
Стимулирует выработку коллагена. Нет IGF-1 Предполагается роль в пролиферации и миграции фибробластов.
Стимулирует производство матриц. Нет VEGF Стимулирует ангиогенез. Нет Основной FGF (он же FGF-2) Стимулирует ангиогенез.
Регулирует миграцию и пролиферацию клеток. Нет KGF-1 (также известный как FGF-7) KGF-2 (известный также как FGF-10) Усиливает пролиферацию и миграцию кератиноцитов.
Снижаются при заживлении ран плода. Нет NGF Регулирует ангиогенез.
Улучшает функциональные свойства различных воспалительных клеток, включая нейтрофилы, макрофаги и тучные клетки.
Ускоряет скорость заживления кожных ран. Нет EGF Стимулирует кератиноциты с образованием гиалуроновой кислоты.
Стимулирует функцию фибробластов.
Участвует в клеточной подвижности и миграции во время заживления ран.
Участвует в формировании грануляционной ткани. Никто

Трансплантация клеток и микротрансплантатов во влажной / влажной среде

Фогт и соавт. изучал трансплантацию клеток во влажной раневой среде. 60 Было обнаружено, что одноклеточные суспензии кератиноцитов выживают, пролиферируют, мигрируют на поверхность раны, образуя новый зрелый эпидермис (). Неоэпидермис имеет базальную мембрану, базальный слой и подвергается нормальному процессу дифференцировки. Образование этих структур трансплантированными клетками было подтверждено с использованием трансфицированных кератиноцитов. В этом исследовании, низкие уровни антибиотиков были использованы для снижения риска роста резидентской оппортунистической флоры.

Восстановление нового эпителия свиных полнослойных ран. Окрашивание X-Gal для демонстрации экспрессии lacZ. (A) Кератиноциты LacZ впервые обнаруживаются в скоплениях на дне раны на 4-й день, (B) мигрировали вверх на 6-й день, и (C) присутствуют во всех слоях эпителия к 8-му дню (перепечатано с разрешения от Vogt et al. 60 ) Чтобы увидеть эту иллюстрацию в цвете, читатель обращается к веб-версии этой статьи на www.liebertpub.com/wound

Аналогичные результаты могут быть достигнуты, если подвергать кожу аутологичного донора механическому измельчению, а не ферментативному пищеварению и расширению культуры. Кожа, измельченная в субмиллиметровые частицы и пересаженная во влажную среду, выживет и будет способствовать реэпителизации независимо от ориентации. 61 Хакл и соавт. продемонстрировали возможную пользу 100-кратного расширения кожного трансплантата с полным покрытием раны в течение 14 дней при ранах свиньи (). 61 Kiwanuka et al. сравнивали время заживления и результаты эксцизионных ран свиней полной толщины, обработанных культивируемыми аутологичными кератиноцитами, STSG или измельченными микротрансплантатами кожи. 62 Трансплантация микротрансплантатов дала результаты, аналогичные STSG, в отношении реэпителизации, образования рубцов, зрелости эпидермиса и шкалы Ванкуверских рубцов.

Окрашенный гематоксилином и эозином срез, показывающий рану свиньи, пересаженную с помощью микротрансплантатов. (A) Микротрансплантат на раневом слое через 1 ч после трансплантации. (B) Микротрансплантат в ране через 6 дней после трансплантации, показывающий микротрансплантат с пролиферирующими кератиноцитами. (С) Микротрансплантаты в ране через 10 дней после трансплантации. Роговой слой четырех разных микротрансплантатов окружен кератиноцитами на разных стадиях миграции. (D) Рана через 14 дней после трансплантации, показывающая дерму и роговой слой трансплантированных микротрансплантатов на различных стадиях трансэпидермальной элиминации. Бар равен 200 мкм во всех панелях. (Перепечатано с разрешения Hackl et al. 61 ) Чтобы увидеть эту иллюстрацию в цвете, читатель обращается к веб-версии этой статьи на www.liebertpub.com/wound

Влажная / влажная обработка уменьшает образование рубцов

Заживление ран кожи взрослого человека связано с различной степенью образования рубцов. 63 Рубцевание может быть связано с интенсивностью и продолжительностью воспаления во время заживления. 64 В 2009 году Reish et al. опубликовали экспериментальное исследование, проведенное на ранах свиньи, в котором воспаление с точки зрения количества воспалительных клеток / поля высокой мощности через 3 дня после ранения сравнивали на ранах, обработанных либо в раневой камере, либо марлей. 65 Воспаление было значительно уменьшено в ранах, обработанных в раневой камере, и была очень сильная корреляция между количеством воспалительных клеток на 3-й день и количеством рубцов, которые развились к 28-му дню (). 65 Влажные раны, созданные в стерильных условиях и обработанные антибиотиками в низких концентрациях, демонстрируют значительно меньшую площадь поверхности макроскопического рубца во всех экспериментальных группах ран по сравнению с сухими ранами. Можно предположить, что раны с большим воспалительным клеточным инфильтратом будут образовывать больше остаточных рубцов.

Влажное заживление ран уменьшает воспаление и образование рубцов. Трихромное окрашивание Массона (A) сухих и (B) влажных свиных ран на 28 сутки после наматывания. Сухая рана имеет значительно большую ширину рубцовой ткани по сравнению с мокрой раной. Стрелки показывают границы рубцовой ткани. (Перепечатано с разрешения Reish et al. 65 ) Чтобы увидеть эту иллюстрацию в цвете, читатель обращается к веб-версии этой статьи на www.liebertpub.com/wound

Принять домой сообщения

• Обработка влажной или влажной раны значительно сокращает время, необходимое для повторной эпителизации, и приводит к уменьшению воспаления, некроза и последующего образования рубцов, как было продемонстрировано в нескольких крупных исследованиях на животных, а также в ограниченных клинических исследованиях.

• Влажные или влажные процедуры не оказывают вредного воздействия на саму рану или окружающие ткани.

• Влажная среда может обеспечить точную доставку противомикробных агентов и анальгетиков к заживающей ране.

• Было показано, что влажная среда поддерживает трансплантированные клетки и микротрансплантаты на крупных животных моделях и в одном клиническом случае, тем самым ускоряя заживление

• Растворимые агенты, например факторы роста или биоактивные молекулы, могут вводиться строго контролируемым образом во влажной среде для заживления ран.

Об авторах

Доктор Йохан Юнкер является директором по исследованиям заживления ран и тканевой инженерии в Бригаме и женской больнице, а также инструктором по хирургии в Гарвардской медицинской школе. Его опыт работы в тканевой инженерии, регенеративной медицине и заживлении ран. Доктор Рами Камель является научным сотрудником Бригамской и женской больниц и Гарвардской медицинской школы. Доктор Э.Дж.Катерсон - пластический хирург в Бригаме и женской больнице и преподаватель хирургии в Гарвардской медицинской школе. Он участвует в клинических и экспериментальных усилиях по модуляции заживления ран и тканевой инженерии кожи. Доктор Элоф Эрикссон является руководителем отдела пластической хирургии в Бригаме и женской больнице, а Джозеф Э. Мюррей - профессором пластической и реконструктивной хирургии в Гарвардской медицинской школе. Доктор Эрикссон проводит исследования по заживлению ран более трех десятилетий.

Похожие

Комментарии