Occlusie of blootstelling aan lucht van diepe biopsiewonden Vertaald door studenten voortgezette opleiding wondzorg en weefselherstel
M.S. Ägren, T. Karlsmark, J.E. Hansen, J. Rygaard, Occlusion versus air exposure on full-thickness biopsy wounds, Journal of Wound Care, September, Vol 10, No. 8, 2001, P. 301 -304.
De voordelen van vochtbehoudende verbanden in wondheling zijn goed beschreven bij dierenexperimenten, maar niet bij de mens. Om de werking van Occlusie (bedekken, afsluiten) te onderzoeken heeft men 3 soorten synthetisch bedekkende verbanden ( Comfeel Plus, Duoderm CGF, Op Site ) vergeleken met de genezing van wonden die bloot werden gelaten aan de lucht. Er werd nagegaan hoe snel het epitheeloppervlak zich vernieuwd en toeneemt bij ernstige diepe huidwonden bij de mens. Bij 10 gezonde mannen werden 4 maal een 4mm standaardwonde gemaakt met een steriele biopsienaald in elk van de onderste ledematen. Epitheelvorming bij de wonde werd histologisch vastgesteld op dag 7 en 14 na het aanbrengen van de wonden. De epidermische wondrandtoename werd immunohistochemisch geëvalueerd met ki 67. Het epitheeldekkingspercentage is significant toegenomen p = 0,007 )met het gebruik van bedekkende verbanden ( 62 ± 6%, gemiddeld ± SEM in vergelijking met luchtblootstelling ( 39 ± 7% ) en dit op dag 7 maar niet op dag 14 (p = 0,500 ). Opperhuidceltoename toonde geen significante verschillen tussen beide groepen op geen van beide dagen. Behandelen met bedekkende verbanden verhoogt een vroege epitheelcelmigratie van ernstige diepe biopsiewonden in vergelijking met aan lucht blootgestelde wonden bij gezonde mensen
Occlusie voorkomt uitdroging van wonden, minimaliseert het risico op afsterven en korstvorming en behoudt de cytokine-groeifactoractiviteit.1-6 Dit is de gedachte achter de aanmoediging van epithelialisatie.1 Veel locale gebruiken, gebaseerd op het principe van vochtige wondheling,1 worden toegepast in klinische praktijk en dit in het bijzonder voor chronische wonden. 7,8 De hoofdgroepen zijn: Polyurethaan kleeffilms, Hydrocolloid verbanden, Hydrogels en Schuimverbanden.7,9 Hoe dan ook, bewijs voor hun doeltreffendheid in de behandeling van chronische wonden is beperkt, deels door de omvangrijke steekproefgrootte die nodig is om de verschillen aan te duiden.8,10 Inderdaad, de meest klinische testen toonden aan dat bedekkende verbanden geen of slechts een minimaal bijkomend effect hebben op de behandeling van veneuze beenulcera in vergelijking met compressie alleen.11-14 Talrijke experimenten en klinische studies bewezen de doeltreffendheid van bedekken in het bevorderen van de epithelialisatie van ernstige gedeeltelijke diepe cutane wonden.1,2,4,15-19 Daarenboven blijken bedekkende verbanden ook het sluiten van ernstige diepe huiddeffecten te versnellen, zoals bewezen bij experimenten op ratten en varkens. 20-24 Hoe dan ook, er is geen enkele random klinische test, die het effect van bedekken in de heling van diepe huidwonden in droge omstandigheden bij de mens, bekend in de
literatuur.8 Deze willekeurige gecontroleerde klinische studies uitgevoerd op gezonde vrijwilligers hadden als doel het effect van bedekkende verbanden en blootstelling aan lucht te vergelijken op het vernieuwen van uniforme diepe huidwonden op het onderbeen. Werkwijze: 10 gezonde mannen ( 37 ± 3 jaar; bereik 23 -45 ), waren ingeschreven in de studie. Het achterste middelste gedeelte van de beide onderbenen werden geschoren en gedesinfecteerd met ethanol 70%. Er werden 4 cirkelvormige 4mm wonden gemaakt symmetrisch op 6 cm van elkaar verspreid, dit onder lokale verdoving ( 1 % lidocaïne waaronder epinephrine). De 4 mm gesneden biopten werden geplaatst in 10% formalin gedurende 24h en ingesloten in paraffine. Gebruik makend van een gelatine spons, ( Spongostan Dental, ferrosan, Soborg, Denmark) werd hemostase bereikt in ongeveer 10 minuten. De wonden werden dan afgedekt met 3 verschillende verbanden of blootgesteld aan de lucht. De verbanden waren : Comfeel Plus ( Coloplast A/S, Humle baek, Denmark), Duoderm CGF (controlled gel formula) (ConvaTec, Princeton, New Jersey, USA) en OpSite (Smith and Nephew, York, UK). De 4 behandelingen waren willekeurig toegewezen (at random) aan de wonden d.m.v. een willekeurig nummertabel.
Bij zes vrijwilligers werden, willekeurig, twee proximale locaties aan de lucht blootgesteld. De steriele verbanden werden aseptisch op dezelfde grootte gesneden (6 x 4cm). Om uitwendige invloeden te vermijden werd er een 8mm dik polyurethaan schuimverband met een druk gevoelige acrylaat kleefstof over de wonde geplaatst. Deze verbanden hadden centraal een circulaire perforatie (10mm), welk gedurende de gehele studie onafgedekt bleef (fig. 1). De verbanden werden met een niet geweven, éénlagige en kleefbare stof afgedekt (Mefix, Mölnlycke Health Care AB, Götenborg, Zweden). De wonden, op beide benen, werden gedurende zeven dagen identiek behandeld. Na zeven dagen werden de verbanden op beide benen verwijderd. De wonden op het rechter been werden opnieuw behandeld en kregen een nieuw verband voor opnieuw zeven dagen. Op dag zeven en veertien werd er een 6mm ‘punch’biopten onder lokale anesthesie op de wonden en op de aangrenzende niet gekwetste huid uitgevoerd. Deze biopsies werden gedurende 24 uur ondergedompeld in een voor 10 % gebufferde formaline oplossing en ingesloten in paraffine. De biopt locaties werden gesloten met een 3 -0 polyamide draad. De paraffine blokken werden serieel gesectioneerd op objectglaasjes. De 5µm secties werden gekleurd met haematoxyline eosine en in geval van het Ki67 antigeen met immunohistochemie. De stalen werden gecontroleerd op histologische afwijkingen zowel
epidermaal als dermaal (Epidermaal; epitheel afdekking, dikte en proliferatie. Dermaal; inflammatoire cel infiltratie en reactie op vreemde lichamen). Alle histologische controles werden door een erkend patholoog, als in een blind studie, uitgevoerd. Epithialisatie, uitgedrukt in % epitheel afdekking, werd in het grootste gedeelte van de wonde bepaald door gebruik van lichtmicroscopen uitgerust met een op een video aangesloten systeem.23 De maximale grootte van de wonde werd ook geregistreerd. Er werd een onderscheid gemaakt tussen epitheel migratie en proliferatie. De proliferatie werd ingeschat door gebruik te maken van de 1mm dikke epidermis van de wondrand nadat deze een immunokleuring gekregen had met aan monoklonaal muis anti lichaam (MIB-1), tegenover het Ki67 antigeen welk zich predominant uit gedurende de synthese van het DNA in de cel cyclus. De 5µ m gedepariffineerde secties werden in een microgolfoven gekookt, in een citraatbuffer 0.01M (pH 6.0), gedurende 10 minuten. Nadien gespoeld met een driemaal gebufferde zoutoplossing en behandeld met konijnenserum (verdund 1:10). Het primair anti lichaam MIB-1 (Immunotech, Marseille, Frankrijk) werd bij kamertemperatuur gedurende één uur toegevoegd (verdund 1:50). Een biologisch verkleind konijn antimuis secundair antilichaam (1:300; E 0354, DAKO, Glostrup, Denemarken) werd aangebracht gedurende 30 minuten en de secties werden geïncubeerd met een streptavidin-biotin-peroxidase systeem (K 377, DAKO). Het Ki67 gebonden complex werd zichtbaar gemaakt met ethyl carbazole-waterstof peroxide. De secties werden herkleurd met Mayer’s zuur haematoxyline gedurende 1 minuut. Het aantal Ki67 positieve nuclei werden geteld, onafhankelijk van de intensiteit van de kleuringreactie. Dit bij een maximale vergroting van x400. De wondepitheel dikte werd gemeten dmv telling ‘van het aantal lagen epitheelcellen’. De dermale infiltratie door inflammatoire cellen werd semiquantitatief geschat met een vijf punten schaal; 0=geen; 1=weinig; 2=matig, 3=veel; 4=hevig. De aanwezigheid van grote multinucleotide cellen en vreemde lichamen, werd ook geëvalueerd op de secties 25. Statistische analyse werd uitgevoerd, gebruik makend van de Wilcoxon ‘matchedpair signed-ranks’ test met een 5% graad van belangrijkheid. Het gemiddelde van de drie groepen, met occlusieve verbanden, voor de respectievelijke parameters, bij elke vrijwilliger, werd gebruikt voor de analyse. Gegevens worden voorgesteld als gemiddelden ±SEM. Resultaten De behandeling werd vroegtijdig gestopt bij twee vrijwilligers. Bij een van hen werd de wondbehandeling van het linker been gestopt vanwege hevige heamoragiën de eerste dag na verwonding, de behandeling van het rechter been ging wel verder gedurende 7 dagen. De andere vrijwilliger stopte na zeven dagen om redenen niet relevant met de behandeling, waarbij de wonden op beide benen na 7 dagen histologisch geëvalueerd werden. Klinische observaties De occlusieve verbanden bleven gedurende het gehele experiment intact. Er werden geen verwikkelingen ter hoogte van de wonden opgemerkt. Opgestapeld wondvocht verspreide zich lateraal over de omliggende huid, vooral onder het Op-site verband. Lekkage buiten de rand van het verband deed zich drie maal voor bij het Op-site verband en tweemaal bij het
Duoderm verband CGF. Alle, aan de lucht blootgestelde wonden waren bedekt met een hechte korst. De wonden behandeld met occlusieve verbanden waren allemaal vochtig ofwel volledig gereëpithelialiseerd, bij controle na 7 en 14 dagen. Residu van de verbanden op de omliggende huid werd niet opgemerkt bij de behandelde wonden. Histologische vaststellingen De hechte korst, na 7 en 14 dagen, was de belangrijkste histologische vaststelling bij de aan de lucht blootgestelde wonden (fig2a en c). Deze korst werd niet waargenomen in de groep met de occlusieve verbanden (fig2b en d). Daarenboven werd in de groep met occlusieve verbanden na 7 dagen nieuw epitheel opgemerkt. De gemiddelde opwaartse migratie werd morphometrisch en blind geëvalueerd en bleek significant hoger na 7 dagen (p=0,007) maar niet na 14 dagen (p=0,500) met occlusie in vergelijking met aan de lucht blootgestelde behandeling (Tabel 1 en Fig. 3)
De wondepitheeldikte was significant toegenomen op de 7 de dag in de groep van de wonden die met een occlusief verband behandeld werden (Tabel 1).Epidermale proliferatie aan de wondranden werd immunohistochemisch benaderd met de Ki67 marker. Kleuring van het Ki67 antigeen met het MIB -1 antilichaam was ongelijk nucleair (Fig. 4a). Alleen achtergrond kleuring werd opgemerkt in de controle secties die op dezelfde wijze behandeld werden, maar gevrijwaard van de MIB-1antilichaam (Fig.4b). Intense Ki67immunokleuring werd geconstateerd in de epidermis aan de wondranden, terwijl de epidermale tip helemaal negatief was. Het aantal Ki67 positieve cellen was op dag 7 significant hoger dan op dag 14 zowel in de groep van de aan de lucht blootgestelde (p=0,012) als in de groep van de afgedekte wonden (p=0,029). Er waren geen significante verschillen in epidermale proliferatie in beide groepen op gelijke tijdstippen (Tabel 1 en Fig. 5). De wondbreedte en de inflammatoire cellulaire infiltratie waren niet significant verschillend tussen beide groepen op gelijke tijdstippen (Tabel 1). Meerkernige reuzecellen werden op dag 14 opgemerkt in een wonde met Comfeel Plus en een andere met DuoDerm CGF behandeld (Fig.6).
DISCUSSIE. Full-thickness huidwonden sluiten door gecombineerde akties van wondcontractie en de spreiding van nieuw epitheel over het granulatieweefsel in het huiddefect.26,27 In deze studie van humane full-thickness biopten, komt tot uiting dat de herbedekking met nieuw epitheel vroeger optreedt bij wonden behandeld met een occlusief verband tegenover een behandeling met een niet-occlusef verband. Epithelialisatie geschiedt door proliferatie van epitheelcellen, welke voor een nieuw epitheel zorgen. Een epitheel dat vanuit de wondranden migreert over het wondbed. De gelijkaardige proliferatie-aktiviteit van het wondrandepitheel, zowel bij de occlusieve als niet-occlusieve verbanden, geeft aan dat migratie, beter dan proliferatie, bevoordeligd wordt door een occlusieve behandeling.
Tabel 1. Histologische bevindingen over full-thickness wonden enerzijds aan de lucht blootgesteld,anderzijds behandeld met een occlusief verband.
Bloot aan de lucht
Occlusief verband
p-value
Epidermale bedekking (%) Dag 7
39,0 ± 6,7
61,6 ± 6,0
0,007
Dag 14
90,9 ± 7,6
88,4 ± 4,6
0,500
Dag 7
2,9 ± 0,3*
3,5 ± 0,3
0,028
Dag 14
5,0 ± 0,8
5,9 ± 0,6
0,398
Intacte huid
10,3 ± 3,6
10,3 ± 3,6
NT
Dag 7
67,0 ± 9,0
74,8 ± 4,2
0,644
Dag 14
31,7 ± 5,6
29 ± 5,7
0,690
3,6 ± 0,1
3,6 ± 0,1
NT
Epitheel dikte (aantal cellagen)
Epitheelproliferatie (Ki67positieve kernen/mm)
Wondbreedte (mm) Initiële 4mm punch biopsie
Dag 7
3,2 ± 0,2
3,2 ± 0,1
0,812
Dag 14
3,1 ± 0,2
3,1 ± 0,1
0,888
Dag 7
1,5 ± 0,2
1,6 ± 0,2
0,735
Dag 14
1,7 ± 0,4
2,0 ± 0,3
0,160
Inflammatiescore
Dag7:n=10 wonden bloot aan de lucht en n=30 wonden in de occlusieve groep
Dag14:n=8 Gemiddelde + wonden bloot SEM. NT=niet aan de lucht van toepassing en n=24 wonden in de occlusieve groep
*n=9 wonden
Deze bevindingen bevestigen de resultaten van Andriessen e.a.28 die proliferatie bestudeerden eveneens met de Ki67 marker in vochtige en aan de lucht gedroogde ‘partialthickness’ wonden in gezonde vrijwilligers. Hier kon echter de kwaliteit en de contractie van het gevormde granulatieweefsel beïnvloedt zijn door de occlusieve verbanden, alhoewel de wond grootte in beide groepen dezelfde was na de behandeling. In andere studies van o.a. Nemeth e.a.16 werd geen verschil gevonden tussen 7 en 14 dagen in 3mm punch biopt wonden behandeld met DuoDerm CGF. Het nu gebruikte protocol verschilde van de vorige onderzoekers in diverse opzichten. Ten eerste werd er een nieuwere sterkere formule van DuoDerm CGF gebruikt. Behandeling met de vroegere formule resulteerde in een insluiting van hydrofobe adhesieve partikels in het gevormde granulatie weefsel van acute wonden. 23,24,29 De uitgebreide aanwezigheid van deze adhesieve deeltjes vertraagde de eptheelmigratie van full-thickness huid wonden. 23 Geen duidelijke disintegratie van het hydrocolloidale verband of de kleeflaag werd teruggevonden op wonden zowel macro– als microscopisch, vreemd lichaam reacties waren zeldzaam. Ten tweede, alhoewel het gebruik van topicale antibiotica (incluis bacitracine zalf) zoals toegepast door Nemeth et al.,16 controversieel is, vertonen sommige antimicrobiële producten een snellere epithelialisatie vergeleken met aan de lucht blootgestelde wonden bij varkens. 30 In deze studie waren de controle aan de lucht blootgestelde wonden niet bedekt gedurende de volledige studie. Ten derde werd de epithelialisatie nagekeken op een blinde manier via licht microscopie waar Nemeth e.a.16 gebruik maakten van een subjectieve macroscopische visuele evaluatie. Ten vierde waren de mannelijke vrijwilligers hier jonger dan diegene in de studie van Nemeth e.a.16 . Andere onderzoekers hebben gevonden dat de epithelialisatie afneemt met de leeftijd.31
Tenslotte werden bij Nemeth e. a.16 de biopten (wonden) gemaakt omdat bij de proefpersonen een vermoeden bestond van huidkanker.
Alhoewel in deze studie werd aangetoond dat vochtige wondheling epithelialisatie bevorderd in vergelijking met heling blootgesteld aan de lucht, was het effect niet zo groot als dat wat men terugvindt bij oppervlakkige humane wonden.2,15,16,18,19 De wonden in deze studie werden gemaakt op de onderste extremiteiten om de anatomische condities van minder gemakkelijke heling zoals deze wordt gezien bij veneuze ulcera na te bootsen. De steekproef in deze studie (n=10) was niet groot genoeg om verschillen te detecteren in epitheliale bedekking tussen de drie soorten van occlusieve verbanden. Als voorbeeld zou men op dag 7, 35 vrijwilligers nodig hebben gehad om een statistisch verschil op te meten in epithelialisatie tussen Comfeel Plus en Opsite met een power van 80%. Conclusie De epitheliale migratie was kortstondig versneld bij humane full-thickness wonden behandeld met occlusieve verbanden. Deze resultaten tonen aan dat occlusieve verbanden waarschijnlijk de epithelialisatie van diepe acute wonden versneld.
Referenties
1. Winter, G.D. Formation of the scab and the rate of epithelialisation of superficial wounds in the skin of a young domestic pig. Nature 1962; 193: 293-294. 2. Madden, M.R., Nolan, E., Finkelstein, J.L. et al. Comparison of an occlusive and semiocclusive dressing and the effect of the wound exudate upon keratinocyte proliferation J. Trauma 1989; 29: 7, 924-930. 3. Agren, M.S., Taplin, C.J., Woessner J.F. jr et al. Collagenase in wound healing: effect of wound age and type. J Invest Dermatol 1992; 99: 6, 709-714. 4. Vogt, P.M., Andree, C., Breuing, K. et al. Dry, moist, and wet skin wound repair. Ann Plast Surg 1995; 34: 5, 493500. 5. Ono, I, Gunji, H., Zhang, J.Z. et al. Studies on cytokines related to wound healing in donor site wound fluid. J Dermatol Sci 1995; 10- 3, 241-245. 6. Levine, R., Agren, M.S., Mertz, P.M. Effect of occlusion on cell proliferation during epidermal wound healing. J Cut Med Surg 1998; 2: 4, 193-198. 7. Helfman, T., Ovington, L., Falanga, V. Occlusive dressings and wound healing. Clin Dermatol 1994; 12: 1, 121-127. 8. Miller, M. Moist wound healing: the evidence. Nursing Times 1998; 94: 45, 74-76. 9. Choate, C.S. Wound dressings: a comparison of classes and their principles of use. J Am Pod Med Ass 1994; 84: 9, 463-469. 10. Ruckley, CV. Evidence -based management of patients with leg ulcers. J Wound Care 1997; 6: 9, 442-444. 11. Eriksson, G. Comparisim of two occlusive bandages in the treatment of verous leg ulcers. Br J Dermatol 1986; 114: 2,227-230.
12. Backhouse, C.M., Blair, S.D., Savage, A.P. et al. Controlled trial of occlusive dressings in healing chronic venous ulcers. Br J Surg 1987; 74: 7, 626-627. 13. Ohlsson, P., Larsson, K., Lindholm, C., Moller, M. A cost-effectiveness study of leg ulcer treatment in primary care: comparison of saline-gauze and hydrocolloid treatment in a prospective, randomized study. Scand J Prim Health Care 1994; 12: 4, 295-299. 14. Arnold, T.E., Stanley, J.C., Fellows, E.P. et al. Prospective, multicenter study of managing lower extremity venous ulcers. Ann Vasc Surg 1994; 8: 4, 356-362. 15, Hinman, C.D., Maibach, H. Effect of air exposure and occlusion on experimental human skin wounds. Nature 1963; 200: 377-378. 16. Nemeth, A. J., Eaglstein, W.H., Taylor, J.R. et al. Faster healing and less pain in skin biopsy sites treated with an occlusive dressing. Arch Dermatol 1991; 127: 11, 1679-1683. 17. Phillips, T.J., Kapoor, V., Provan, A., Ellerin, T. A randomized prospective study of a hydroactive dressing vs conventional treatment after shave biopsy excision. Arch Dermatol 1993; 129: 7, 859-860. 18. Smith, D.J. jr, Thomson, P.D., Bolton, L.L. et al. Microbiology and healing of the occluded skin-graft donor site. Plast Reconstr Surg 1993; 91: 6, 1094-1097. 19. Steenfos, H.H., Partoft, S., Timshel, S. et al. Comparison of SureSkin, DuoDerm E and Jelonet gauze in split skin donor sites: a clinical and histological evaluation. J Eur Acad Dermatol Venereol 1997; 8: 18-22. 20. Reuterving, C.O., Agren, M.S., Söderberg, T.A. et al. The effects of occlusive dressings on inflammation and granulation tissue formation in excised wounds in rats. Scand J Plast Reconstr Surg 1989; 23: 2, 89-96. 21. Dyson, M., Young, S., Pendle, C.L. et al. Comparison of the effects of moist and dry conditions on dermal repair. J Invest Dermatol 1988; 91: 5, 434-439. 22. De Coninck, A., Draye, J.P., Van Strubarq, A. et al. Healing of full -thickness wounds in pigs: effects of occlusive and non-occlusive dressings associated with a gel vehicle. J Dermatol Sci 1996; 13: 3, 202-211. 23. Agren, M.S., Everland, H. Two hydrocolloid dressings evaluated in experimental full -thickness wounds in the skin. Acta Derm Venereol 1997; 77: 2, 127-13 1. 24. Agren, M.S., Mertz, P.M., Franzén, L. A comparative study of three occlusive dressings in the treatment of full thickness wounds in pigs. J Am Acad Dermatol 1997; 36: 1, 53-58. 25. Phillips, T.J., Palko, M.J., Bhawan, J. Histologic evaluation of chronic human wounds treated with hydrocolloid and nonhydrocolloid dressings. J Am Acad Dermatol 1994; 30: 1, 61-64. 26. Ramirez, A.T., Soroff, H.S., Schwartz, M.S. et al. Experimental wound healing in man. Surg Gynecol Obstet 1969; 128: 2, 283-293. 27. Gross, J., Farinelli, W., Sadow, P. et al. On the mechanism of skin wound 'contraction': a granulation tissue 'knockout' with a normal phenotype. Proc Natl Acad Sci USA 1995; 92: 13, 5982-5986. 28. Andriessen, M.P.M., Schalkwijk, J., Van de Kerkhof, P.C.M. Mitotic response is not diminished by occlusion: an immunohistochemical study of moist versus air-exposed wound healing in human skin [abstract]. Wound Repair Regen 1997; 9: 267. 29. Leek, M.D., Barlow, Y.M. Tissue reactions induced by hydrocolloid dressings. J. Anat 1992; 180. (pt 3), 545-55 1. 30. Watcher, M.A, Wheeland, R.G. The role of topical agents in the healing of full thickness wounds. J Dermatol Surg Oncol 1989; 15: 11, 1188-1195. 31. Holt, D. R., Kirk, S.J., Regan, M.C. et al. Effect of age on wound healing in healthy human beings. Surgery
1992; 112. 2, 293-297.
