Een op bewijs gebaseerde benadering van hyperbare wondgenezing

In algoritmen voor het beheer van wondgenezing wordt steeds vaker gebruik gemaakt van hyperbare zuurstoftherapie (HBO), en het uitgangspunt voor het gebruik hiervan is goed.

Zuurstof speelt een belangrijke voedings- en “celsignaal”-rol in de vele fasen van de wondgenezing: hypoxie is een veelvoorkomende oorzaak van wonden die niet binnen de verwachte termijn reageren op standaardbehandeling, en van hyperbare zuurstofdoses is bekend dat ze de hypoxische zuurstofspanning in de wond verhogen tot normale, zelfs tot bovenfysiologische niveaus. Als HBO therapie dus effectief moet zijn, is prospectieve demonstratie van hypoxie van cruciaal belang.

Even belangrijk is de bepaling van een therapeutisch eindpunt als deze esoterische en dure interventie kosteneffectief moet worden toegepast.

Historisch gezien werden deze twee zaken grotendeels over het hoofd gezien, wat resulteerde in uitgebreide therapieën die maar al te vaak slechte klinische resultaten opleverden en hoge kosten voor de ziektekostenverzekering met zich meebrachten.

De moderne toepassing van HBO-therapie bij probleemwondgenezing heeft zich ontwikkeld langs “evidence-based” algoritmische lijnen.Transcutane zuurstoftechnologie wordt in het gehele consultatie- en behandelingsproces opgenomen. Periwond transcutane zuurstof mapping wordt gebruikt om:

1) de aanwezigheid van onderliggende hypoxie te identificeren, 2) te beoordelen of regionale perfusie aanwezig is in voldoende volumes om centraal toegediende hyperbare zuurstof naar de wondrand over te brengen, 3) te testen op vroege angiogene respons, en 4) te evalueren op “genormaliseerde” weefsel transcutane zuurstof/patiënt gastheer competentie.

Het nettoresultaat is een adequatere selectie van patiënten en een therapeutische dosering die beperkt blijft tot het “normaliseren” van het wondgenezingsproces in plaats van hyperbaar te behandelen tot de wond volledig is genezen. In deze lokaal gastheer-competente toestand gaat spontane genezing door metconservatieve wondverzorging alleen.Dergelijke korte cursussen vanalgoritmisch toegepaste HBO-therapie verbeteren de klinische resultaten aanzienlijk terwijl de uitgaven aanzienlijk worden teruggedrongen.

INLEIDING

In het afgelopen decennium is de Noord-Amerikaanse praktijk van hyperbare geneeskunde gedomineerd door de probleemwondverwijdering. Hoewel dit elders nog niet dezelfde omvang heeft bereikt, zou dit binnenkort wel eens het geval kunnen zijn. Er is een groeiende waardering voor het therapeutische effect van hyperbare zuurstoftherapie bij de behandeling van complicaties bij wondgenezing.

Het uitgangspunt waarop hyperbare doses zuurstof worden voorgeschreven is correctie van hypoxie. Van een aantal factoren is bekend dat zij het ordelijke proces van wondgenezing belemmeren, maar hypoxie is daar de belangrijkste van. Hypoxie belemmert de genezing en verzwakt de afweer van de gastheer.

FIG 1: Single-occupancy hyperbaric chambers.

De traditionele opvatting is dat zuurstof gewoon een metaboliet is. Genezing wordt daarom geacht afhankelijk te zijn van de beschikbaarheid van voldoende hoeveelheden zuurstof. Recent onderzoek suggereert echter dat de rol van zuurstof veel complexer is.

Zuurstof heeft duidelijk een vitale voedingsfunctie, maar lijkt ook een belangrijk celsignaal of “groeifactor” te zijn. Weefsels die anders hypoxisch worden, reageren op hyperbaar geïnduceerde suprafysiologische zuurstofstijgingen in voldoende mate om normale wondgenezing te stimuleren.

Wanneer de weefselhypoxie door grote bloedvaten wordt veroorzaakt, is het van belang om de flow te verhogen door middel van een chirurgische ingreep. Het heeft geen zin hyperbare oxygenatie toe te passen bij patiënten die niet de fysiologische capaciteit hebben om lokaal (de wond) te reageren op centraal (de long) toegediende hyperbare hyperoxie.

De voordelen van hyperbare behandeling worden afgeleid van de systemische toediening. Er is geen plaatselijk effect van zuurstof op cutane wondgenezing. Ingezogen zuurstof moet in staat zijn om van de longen via het hart naar de centrale en vervolgens naar de perifere vasculatuur te reizen, om bij de wondrand aan te komen.

Tenzij een onderscheid wordt gemaakt tussen de relatieve bijdragen van grote en kleine vaten pathologie, is het moeilijk om hyperbare zuurstoftherapie te rechtvaardigen op zowel klinische als economische gronden. Men hoeft slechts de vroege toepassing van hyperbare geneeskunde voor probleemwonden te bekijken om dit punt te begrijpen.

Het was gebruikelijk dat patiënten zeer uitgebreide kuren ondergingen van hyperbare zuurstoftherapie, in sommige gevallen meer dan 100 behandelingen. Onveranderlijk werd geen poging ondernomen om vast te stellen of reversibele hypoxie al dan niet de wondgenezing bemoeilijkte. Zoals te verwachten was, waren de klinische resultaten gemengd, en de financiële uitgaven slecht verantwoord.

De moderne toepassing van hyperbare zuurstoftherapie is veel meer discriminerend. Het doel is niet om hyperbare zuurstoftherapie te gebruiken om de wond te genezen, per se. Het doel is eerder om de omgeving rond de wond te “normaliseren” door een kritische massa van angiogenese te produceren.

De patiënt wordt vermoedelijk geconverteerd naar een plaatselijk gastheer-competente staat, en in staat om spontane genezing te ondersteunen, vanuit een zuurstof-afhankelijk oogpunt. Deze benadering heeft aanzienlijke klinische en financiële implicaties. Als dit op de juiste manier wordt toegepast, zal het de hyperbare zuurstoftherapie de geloofwaardigheid en het respect geven die het enkele decennia geleden had moeten hebben.

HYPERBARISCHE ZUURSTOF THERAPIE

Hyperbare zuurstof is een behandeling waarbij patiënten 100% zuurstof inademen bij een druk hoger dan zeeniveau (1,0atmosfeer absoluut). De hoge druk wordt bereikt door het gebruik van hyperbare kamers met één (Fig. 1) of meerdere kamers. De druk varieert van 2,0 tot 3,0 atmosfeer absoluut (200-300% zuurstofequivalent), en de behandelingen duren ongeveer 90 minuten. Een kuur van behandelingen varieert van 1 tot 50, afhankelijk van de te behandelen aandoening.

Hyperbarische geneeskunde is zeker niet nieuw. Zij wordt al sinds het einde van de 19e eeuw toegepast. Tot de tweede helft van de 20e eeuw bleef de toepassing ervan echter beperkt tot de behandeling van duikers en anderen die aan decompressie-ongevallen leden. Het heilzame mechanisme was gebaseerd op het eenvoudige concept van de Wet van Boyle:

Als de druk wordt verhoogd (zoals in een hyperbare kamer), neemt het gasvolume (bellen in de bloedbaan, d.w.z. decompressieziekte of “de bochten”) af. Vandaag de dag maakt decompressieziekte slechts een fractie uit van het totale aantal gevallen dat naar hyperbare medische programma’s wordt verwezen.

BENEFICIËLE MECHANISMEN VAN ACTIE Directe druk Massawerking van gassen Neovascularisatie Antimicrobiële Vasoconstrictie Hyperoxygenatie Vermindering van reperfusieschade

TABLE I

De moderne toepassing van deze unieke medische technologie is veel verfijnder. Intermitterende blootstelling aan hyperbare zuurstofdoses leidt aantoonbaar tot een aantal complexe fysiologische en biochemische effecten. Deze effecten vertegenwoordigen op hun beurt een reeks “heilzame mechanismen” (tabel I).

Er is veel gepubliceerd onderzoek, waarbij vele duizenden artikelen zijn betrokken, dat zich heeft gericht op deze mechanismen en de verschillende aandoeningen die er baat bij kunnen hebben. Het merendeel van dit werk is uitgevoerd op fundamenteel wetenschappelijk niveau. Het is pas vrij recent dat gecontroleerde gegevens bij mensen de klinische werkzaamheid en kosteneffectiviteit beginnen te valideren.

Heden ten dage kan hyperbare zuurstoftherapie bij zorgvuldig geselecteerde en algoritmisch beheerde patiënten:

• verbetert de wondgenezing bij anders therapieresistente en chronische ischemische letsels met blijvende resultaten ;
• vermindert duidelijk de incidentie van amputatie bij zowel diabetespatiënten als traumaslachtoffers ;
• spaart het centrale zenuwstelsel ;
• verlaagt de morbiditeit en mortaliteit bij bepaalde anaerobe en gemengde weke delen infecties ;
• vermindert de verblijfsduur en de noodzaak van huidtransplantatie bij acute thermische brandwonden .

APPROVED USES OF HYPERBARIC OXYGEN THERAPY Air or gas embolism Carbon monoxide poisoning and smoke inhalation: carbon monoxide complicated by cyanide poisoning Clostridia myonecrosis (gas gangrene) Crush injury, compartment syndrome, and other acute traumatic ischemias Decompression sickness Enhancement of healing in selected problem wounds Exceptional blood loss (anemia) Necrotizing soft tissue infections (subcutaneous tissue, muscle, fascia) Osteomyelitis (refractory) Radiation tissue damage (osteoradionecrosis) Skin grafts and flaps (compromised) Thermal burns Adjunctive hyperbaric oxygen in intracranial abscess

TABLE II

De Noord-Amerikaanse praktijk van hyperbare geneeskunde is gebaseerd op een lijst van “ApprovedUses” (Goedgekeurde Toepassingen) van de Undersea and Hyperbaric Medical Society (Tabel II). Opgemerkt zij dat sommige van deze aandoeningen niet gebruikelijk zijn. Verder hebben veel van deze aandoeningen in eerste instantie betrekking op meer gevestigde procedures en therapieën, waarbij hyperbare zuurstof wordt gereserveerd voor refractaire of meer complexe gevallen.

De evaluatie en behandeling van refractaire wondgenezing en de daarmee samenhangende financiële uitgaven vormen echter een enorme belasting voor het gezondheidszorgsysteem. In één studie was 16% van alle ziekenhuisopnames en 23% van alle ziekenhuisdagen het gevolg van diabetische voetlaesies. Maar al te vaak is de zorg voor deze patiënten niet succesvol. Naar schatting wordt in de Verenigde Staten jaarlijks een paar miljard dollar uitgegeven aan amputatie van ledematen en revalidatie van diabetici met voet- en beenletsel.

Om de enorme omvang van het “wondgenezingsprobleem” te begrijpen, moet men ook rekening houden met de vele andere etiologieën waarvan bekend is dat zij wonden compliceren en de genezing ervan vertragen. Voorbeelden hiervan zijn perifere arteriële occlusie, veneuze stase, late weefselbeschadiging door bestraling en sikkelcelziekte.

Het is dan ook geen verrassing dat patiënten met een “probleemwondgenezing” een aanzienlijk percentage van het totale aantal verwijzingen naar perifere behandelingen uitmaken.

TRANSCUTANEOUS pO2 MEASUREMENTS

De kritische rol van zuurstof in de wondgenezing is het onderwerp geweest van tientallen jaren onderzoek en is elders uitvoerig besproken. Sommige lokale wond hypoxie is onvermijdelijk in beschadigde weefsels en wordt verondersteld te fungeren als een stimulans voor herstel. Plaatselijke ischemie is echter een geheel andere zaak.

Stromingstekorten en de daaruit voortvloeiende verminderde zuurstoftoevoer vormen een belangrijke belemmering voor genezing . Daarom moet men, om hypoxische wonden doeltreffend te behandelen, werken aan ischemie.Bevindingen van ischemie zijn gewoonlijk het gevolg van macro- en/ormicrovasculaire verstoringen. Onderscheid tussen grote en kleine vaten is belangrijk.

Als de ischemie aanzienlijk is en door grote vaten wordt veroorzaakt, zal een of andere vorm van flowvergrotingsprocedure nodig zijn om de wond te laten genezen en het ledemaat te redden. Als de regionale ischemie bescheiden is, of als het probleem voornamelijk microvasculair van aard is, wordt hyperbare zuurstof een therapeutische optie.

Van de verschillende methoden die de vasculaire capaciteit evalueren, lijkt transcutane pO2-monitoring het meest geschikt om de hyperbare beslissing te sturen. In tegenstelling tot druk- en volumemetingen meet transcutane pO2-monitoring nauwkeurig het “eindpunt” van het zuurstoftoevoersysteem, d.w.z. de zuurstofspanning in de huid of in de weefsels onder de huid.

De drempelzuurstofspanningen zijn vastgesteld voor gezonde en kritisch ischemische weefsels. Transcutane pO2 weerspiegelt direct de indicatie voor hyperbare zuurstoftherapie en het daaruit voortvloeiende therapeutische effect. Bovendien geeft het informatie over de relatieve bijdragen van macro- en microvasculaire stromingsverstoringen. Eerst geïntroduceerd als een niet-invasieve beoordeling van de zuurstofspanning in dearteriën bij pasgeborenen, is transcutane zuurstofmapping gebruikt in vasculaire, orthopedische en plastische chirurgie.

Het meest recent is het belang van transcutane pO2 meting in de behandeling van distale aandoeningen van de onderste extremiteit prospectief aangetoond. Its value in predicting the risk ofamputation in the diabetic population is very evident .

FIG 2: tcpO2 hyperbaric decision making.

For the hyperbaricist, tcpO2 is critical tothe successful evaluation and management of problem woundreferrals. As a number of local and systemic factors are known toadversely influence wound healing, it is important to identifyunderlying hypoxia if hyperbaric oxygen therapy is to beeffectively applied. Aangezien er verschillende etiologieën kunnen bestaan bij dezelfde patiënt, moet men elke patiënt uitvoerig onderzoeken en op de juiste manier behandelen.

Transcutane pO2 monitoring wordtalgoritmisch toegepast gedurende de gehele evaluatie- en behandelperiode.

TRANSCUTANEOUS OXYGEN MANAGEMENT ALGORITHM

Wondgenezing met hyperbare therapie wordt uitvoerig onderzocht, met inbegrip van een gedetailleerde anamnese, lichamelijk onderzoek en geselecteerde diagnostische tests. Baselinetranscutane zuurstof screening wordt opgevolgd op een algoritmische manier bij die patiënten bij wie de risico-baten verhouding in het voordeel is van een hyperbare zuurstoftherapie. Het algoritme behandelt vier essentiële vragen:

I Wordt de wondgenezing bemoeilijkt door hypoxie?
II Indien aanwezig, is hypoxie omkeerbaar?
III Reageert de patiënt op hyperbare zuurstoftherapie?
IV Heeft de patiënt een therapeutisch eindpunt bereikt?

I: Wordt de wondgenezing bemoeilijkt door hypoxie?

• Normale tcpO2-waarden van de onderste extremiteiten zijn hoger dan 50 mmHg wanneer ze worden geregistreerd bij één atmosfeer absoluut (760 mmHg).
• Waarden tussen 35-40 mmHg en hoger worden als voldoende beschouwd om zuurstofafhankelijke wondgenezing te ondersteunen.
• Waarden beneden dit bereik vertegenwoordigen een risico van genezingcompromis, waarvan de mate toeneemt naarmate de waarden dalen.

II: Is hypoxie, indien aanwezig, omkeerbaar?

Om hyperbare zuurstof (een systemische methode van gedoseerde toediening) effectief te laten zijn, moet er een bepaalde mate van regionale perfusie aanwezig zijn.

• Het inademen van 100% zuurstof bij normobare druk na de registratie van een steady-state tcpO2-waarde in de omgeving evalueert de toestand van de regionale arteriële doorstroming.
• Zuurstofuitdagingswaarden van meer dan 300 mmHg staan voor een in wezen onaangetaste regionale perfusie.
• Screeningwaarden van meer dan ongeveer 100 mmHg wijzen op een adequate regionale perfusie voor de levensvatbaarheid van de ledematen en zijn een geschikte kandidaat voor hyperbare therapie.
• Screeningwaarden die de 100 mmHg niet halen, wijzen op significante ischemie en rechtvaardigen verdere vasculaire work-up. De beslissing om hyperbare zuurstoftherapie op te nemen in het behandelplan wordt van geval tot geval genomen en volgt op beslissingen over eventuele flow augmentatie opties.

III: Reageert de patiënt op hyperbare zuurstoftherapie?

Het bovenstaande selectieproces voor patiënten voorspelt de uitkomst niet. Het identificeert die patiënten die de fysiologische capaciteit hebben om hoge druk zuurstof aan de wondrand te leveren. Er is een poging ondernomen om tcpO2 als een resultaatvoorspeller op te nemen. Dit is echter een onopgeloste kwestie

Het is waarschijnlijk te veel gevraagd van deze technologie, met name voor de diabetespatiënt en gezien de complexiteit van dergelijke laesies. Daarom wordt gezocht naar vroeg bewijs van een therapeutische respons. Verbetering van de tcpO2 in de omgeving (21 % O2) in de loop van de tijd is steeds de beste indicator van een therapeutische respons geweest. Het ontbreken van een dergelijke respons kan de arts waarschuwen voor een potentiële non-responder.

Dit zou evaluatie mogelijk moeten maken voor andere mogelijke belemmeringen voor wondherstel, waardoor een anders onsuccesvolle en kostbare therapiekuur kan worden vermeden.

Hyperoxisch geïnduceerde angiogene reacties zijn transcutaan gemonitord in weefsels die ischemisch zijn geworden na therapeutische bestraling. Een duidelijke “snelle stijgingsfase” in cpO2 treedt op na 8-10 behandelingen. Deze stijging heeft de neiging zich te stabiliseren bij 20-22 behandelingen. Als een punt van herevaluatie hebben wij 14 behandelingen geselecteerd, in wezen halverwege deze periode van snelle verandering in tcpO2. Als neovascularisatie plaatsvindt, zouden er betere basislijn (21 % O2) periwondwaarden op dit punt moeten zijn.

• Als de waarden stijgen, wordt de patiënt beschouwd als een responder, en worden de hyperbare behandelingen voortgezet tot stap IV.
• Als er geen verandering is opgetreden of als er duidelijk sprake is van verslechtering, ondergaat de patiënt verdere work-up voor andere etiologieën dan hypoxie. Hyperbare zuurstoftherapie kan op dit punt worden uitgesteld.

Het doel van stap III is om langdurige en uiteindelijk onsuccesvolle hyperbare zuurstoftherapie te vermijden.

IV: Heeft de patiënt een therapeutisch eindpunt bereikt?

In dit tijdperk van hervorming van de gezondheidszorg met pogingen om de kosten in de hand te houden, wordt er meer aandacht besteed aan het gezondheidszorgsysteem in het algemeen, en die modaliteiten die niet volledig zijn verankerd in de gangbare medische praktijk in het bijzonder. Het is daarom belangrijk dat de beslissing om hyperbare zuurstoftherapie toe te passen, gedeeltelijk wordt bemiddeld door de financiële impact.

Bij zorgvuldig geselecteerde patiënten, die volgens algoritmische en evidence-based lijnen worden behandeld, levert hyperbare zuurstoftherapie uitstekende en blijvende klinische resultaten op, terwijl de totale kosten van de gezondheidszorg worden verlaagd. Wanneer het op een niet-discriminerende manier wordt gebruikt, is het duur en van twijfelachtige klinische waarde.