En evidensbaserad strategi för hyperbar sårläkning

Algoritmer för behandling av sårläkning innefattar allt oftare hyperbar syrebehandling (HBO), och förutsättningarna för dess användning är välgrundade.

Syran spelar viktiga roller när det gäller näring och ”cellsignaler” under sårläkningens många faser: hypoxi är en vanlig orsak till sår som inte reagerar på standardbehandling inom förväntad tid, och hyperbariska syrgasdoser är kända för att öka hypoxiska sårens syrgasspänningar till normala, till och med överfysiologiska nivåer. Om HBO-behandling skall vara effektiv är därför prospektiv demonstration av hypoxi avgörande.

Det är lika viktigt att fastställa en terapeutisk slutpunkt om detta esoteriska och dyra ingrepp skall kunna tillämpas så effektivt som möjligt.

Historiskt sett har dessa två frågor till stor del förbisetts, vilket har resulterat i omfattande terapikurser som alltför ofta har inneburit dåliga kliniska resultat med stora kostnader för sjukförsäkringssystemet.

Den moderna tillämpningen av HBO-behandling vid sårläkning har utvecklats i enlighet med en ”evidensbaserad” algoritmisk linje.Transkutan syreteknik är införlivad i hela konsultations- och ärendehanteringsprocessen. Transkutan syrekartläggning av sår används för att:

1) identifiera förekomsten av underliggande hypoxi, 2) bedöma om regional perfusion finns i tillräckliga volymer för att överföra centralt tillförd hyperbar syretillförsel till sårgränsen, 3) testa tidig angiogen respons och 4) utvärdera ”normaliserad” transkutan syretillförsel i vävnaden/patientens värdkompetens.

Nettoresultaten är ett lämpligare patientval och en terapeutisk dosering som begränsas till att ”normalisera” sårläkningsprocessen i stället för att behandla hyperbariskt till fullständig sårlösning. I detta lokalt värdkompetenta tillstånd fortsätter den spontana läkningen med enbart konservativ sårvård.Sådana korta kurser av algoritmiskt tillämpad HBO-behandling förbättrar avsevärt de kliniska resultaten samtidigt som utgifterna minskas markant.

INLEDNING

Under det senaste decenniet har den nordamerikanska praktiken förhyperbarmedicin dominerats av problemet med sårremittering. Även om detta ännu inte har nått samma omfattning på andra håll kan det snart göra det. Det finns en växande uppskattning av den terapeutiska effekten av hyperbar syrebehandling vid behandling av komplikationer vid sårläkning.

Principen som ligger till grund för att hyperbara syrgasdoser förskrivs är korrigering av hypoxi. Ett antal faktorer är kända för att äventyra den ordnade sårläkningsprocessen, men hypoxi är den dominerande av dem. Hypoxi bidrar till att försämra läkningen och försvaga värdens försvar .

FIG 1: Hyperbarkammare med enkelrumsutrymmen.

Traditionellt tänkande är att syre helt enkelt är en metabolit. läkning anses därför vara beroende av tillgången på tillräckliga volymer syre. Ny forskning tyder dock på att syrets roll är mycket mer komplex.

Syntetiskt har syret en viktig näringsfunktion, men verkar också vara en viktig cellsignal eller ”tillväxtfaktor”. Vävnader som annars är hypoxiska reagerar på hyperbariskt inducerade överfysiologiska syreförhöjningar i tillräcklig grad för att stimulera normala sårläkningsreaktioner. Dagligen kan sådana exponeringar verka för att initiera och därefter förstärka syreberoende mekanismer som reglerar kontrollen av sårläkning.

Om hypoxi i vävnaden är orsakad av stora blodkärl har formell eller kirurgisk flödesförstärkning företräde. Det finns ingen mening med att använda hyperbar syrgasbehandling hos patienter som saknar den fysiologiska förmågan att reagera lokalt (såret) på centralt (lungan) tillförd hyperbar hyperoxi.

Fördelarna med hyperbar behandling härrör från dess systemiska tillförsel.Det finns ingen topisk effekt av syre på kutant sårläkning. Inspirerat syre måste kunna färdas från lungorna via hjärtat till de centrala och sedan perifera blodkärlen för att nå fram till sårgränsen.

Om man inte skiljer på de relativa bidragen från patologi i stora och små kärl är det svårt att rättfärdiga hyperbar syrebehandling på både kliniska och ekonomiska grunder. Man behöver bara se på den tidiga tillämpningen av hyperbarmedicin för problemsår för att förstå detta.

Det var vanligt att patienterna genomgick mycket omfattande kurer av hyperbar syrgasbehandling, i vissa fall över 100 behandlingar. Man försökte alltid inte avgöra om reversibel hypoxi försvårade sårläkningen eller inte. Som man kan förvänta sig var de kliniska resultaten blandade och de ekonomiska utgifterna dåligt motiverade.

Den moderna tillämpningen av hyperbar syrebehandling är definitivt mer diskriminerande. Dagens mål är inte att använda hyperbar syrgasbehandling för att läka såret i sig självt. Snarare är syftet att ”normalisera” miljön runt såret genom att producera en kritisk massa av angiogenes.

Patienten antas vara omvandlad till ett lokalt värdkompetent tillstånd och kunna stödja spontan läkning ur en syreberoende synvinkel. Detta tillvägagångssätt har betydande kliniska och ekonomiska implikationer. Om den tillämpas på rätt sätt kommer den att ge hyperbar syrebehandling den trovärdighet och respekt som den borde ha åtnjutit för flera decennier sedan.

HYPERBAR OXYGENTERAPI

Hyperbar syrebehandling är en behandling där patienterna andas in 100 % syre vid ett tryck som är högre än havsnivå (1,0 atmosfär absolut). Höga tryck uppnås med hjälp av hyperbariska kamrar med en (fig. 1) eller flera platser.Trycket varierar mellan 2,0 och 3,0 atmosfärer absolut (200-300 % syreekvivalenter), och behandlingarna varar i ungefär 90 minuter. En behandlingskur varierar mellan 1 och 50 behandlingar, beroende på vilket tillstånd som ska behandlas.

Hyperbarisk medicin är inte alls ny. Den har använts sedan slutet av 1800-talet. Fram till andra hälften av 1900-talet var dess tillämpning dock begränsad till behandling av dykare och andra som drabbats av dekompressionsolyckor. Den positiva mekanismen byggde på det enkla konceptet Boyles lag.

Om trycket ökar (t.ex. i en hyperbarisk kammare) minskar gasvolymen (bubblor i blodomloppet, dvs. dekompressionssjuka eller ”böjningar”). Idag utgör dekompressionssjuka en bråkdel av det totala antalet fall som hänvisas till hyperbarmedicinska program.

BENEFICIALA MEKANISMER FÖR AKTIVERING Direkt tryck Massverkan av gaser Neovaskularisering Antimikrobiell Vasokonstriktion Hyperoxygenering. Attendering av reperfusionsskador

TABELL I

Den moderna tillämpningen av denna unika medicinska teknik ärfinitligt mer sofistikerad. Intermittent exponering för hyperbariska syrgasdoser har visat sig ge ett antal komplexa fysiologiska och biokemiska effekter. Dessa effekter representerar i sin tur en rad ”positiva mekanismer” (tabell I).

En stor del av den publicerade forskningen, som omfattar många tusen artiklar, har behandlat dessa mekanismer och de olika tillstånd som kan dra nytta av dem. Merparten av detta arbete har utförts på grundvetenskaplig nivå. Det är först på senare tid som kontrollerade data från människor har börjat bekräfta klinisk effekt och kostnadseffektivitet.

I dag används hyperbar oxygenterapi hos noggrant utvalda och algoritmiskt hanterade patienter:

• Gör avancerad sårläkning i annars refraktära och kroniska ischemiska lesioner med bestående resultat ;
• Markant minskad förekomst av amputationer hos både diabetespatienter och traumapatienter ;
• Skonar det centrala nervsystemet ;
• Minskar morbiditet och mortalitet vid vissa anaeroba och blandade infektioner i mjuka vävnader ;
• Reducerar vistelsetid och behov av hudtransplantation vid akuta termiska brännskador .

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

TABELL II

Den nordamerikanska utövningen av hyperbarmedicin baseras på en förteckning från Undersea and Hyperbaric Medical Society över ”godkända användningsområden” (tabell II). Det bör noteras att vissa av dessa tillstånd är ovanliga. Många av dem innebär dessutom mer etablerade förfaranden och terapier till en början, och hyperbart syre är reserverat för refraktära eller mer komplexa fall.

Utvärderingen och hanteringen av refraktär sårläkning och de därmed sammanhängande ekonomiska utgifterna utgör dock en enorm börda för hälso- och sjukvårdssystemet. I en studie var 16 % av alla sjukhusinläggningar och 23 % av det totala antalet sjukhusdagar ett resultat av diabetiska fotskador . Alltför ofta misslyckas vården av dessa patienter. Det har uppskattats att flera miljarder dollar läggs ut i Förenta staterna varje år för att amputera extremiteter och rehabilitera diabetiker med fot- och benskador.

För att fullt ut kunna uppskatta den enorma omfattningen av ”sårläkningsproblemet” måste man också ta hänsyn till de många andra etiologier som är kända för att komplicera sår och fördröja deras läkning. Perifer arteriell ocklusiv sjukdom, venös stasissjukdom, sena strålningsskador i vävnaden och sicklecellsjukdom är exempel på detta.

Inte förvånande utgör patienter med ”problem med sårläkning” en betydande procentandel av den totala volymen remisser till hyperbariska behandlingar.

TRANSCUTANEOUS pO2 MEASUREMENTS

Syrets kritiska roll för sårläkning har varit föremål för flera årtionden av forskning och har granskats ingående på andra ställen. En viss lokal sårhypoxi är oundviklig i skadade vävnader och tros fungera som en stimulans för reparation. Lokal ischemi är dock en helt annan sak.

Flödesbrister och därav följande minskningar av syretillförseln utgör ett stort hinder för läkning. För att effektivt hantera hypoxiska sår måste man därför förbereda sig på ischemi.Ischemi är vanligen ett resultat av makro- och/eller ormikrovaskulära störningar. Det är viktigt att skilja mellan sjukdom i stora och små kärl.

Om ischemi är betydande och orsakas av stora kärl är det nödvändigt med någon form av flödesförstärkning om såret ska läka och extremiteten ska kunna räddas. Om den regionala ischemin är blygsam, eller om problemet huvudsakligen är mikrovaskulärt till sin natur, blir hyperbart syre ett terapeutiskt alternativ.

Av de flera metoder som utvärderar kärlkompetens verkar transkutan pO2-övervakning vara bäst lämpad för att vägleda beslutsfattandet i fråga om hyperbart syre. Till skillnad från tryck- och volymbedömningar mäter transkutan pO2-övervakning exakt syretillförselsystemets ”slutpunkt”, dvs. den syrgasspänning som finns i huden eller underliggande vävnader.

Tröskelvärden för syrgasspänningar har fastställts för friska och kritiskt ischemiska vävnader. Transkutan pO2 återspeglar direkt indikationen för hyperbar syrgasbehandling och eventuell efterföljande terapeutisk effekt. Dessutom ger den information om de relativa bidragen från makro- och mikrovaskulära flödesstörningar. Transkutan syrekartering, som först introducerades som en icke-invasiv bedömning av arteriell syrgasspänning hos nyfödda barn, har använts inom kärlkirurgi, ortopedi och plastikkirurgi.

Förnyligen har betydelsen av transkutan pO2-mätning i hanteringen av distala sjukdomar i nedre extremiteterna prospektivt demonstrerats. 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. Eftersom flera etiologier kan finnas hos en och samma patient måste man göra en omfattande utredning av varje patient och hantera den på lämpligt sätt.

Transkutan pO2-övervakning används algoritmiskt under hela utvärderingen och handläggningen.

TRANSCUTANEOUS OXYGEN MANAGEMENT ALGORITHM

Hyperbar sårläkning remitteras till ett omfattande utredningsprogram, som innefattar en detaljerad anamnes, fysisk undersökning och utvalda diagnostiska tester. Baselinetranskutan syrgasscreening följs upp enligt en algoritmisk metod hos de patienter vars risk-nytta-förhållande talar för förmaksbehandling med hyperbar syrgasbehandling. Algoritmen tar upp fyra väsentliga frågor:

I Kompliceras sårläkningen av hypoxi?
II Är hypoxi reversibel när den förekommer?
III Svarar patienten på hyperbar syrgasbehandling?
IV Har patienten nått en terapeutisk slutpunkt?

I: Kompliceras sårläkningen av hypoxi?

• Normala tcpO2-värden i nedre extremiteterna överstiger 50 mmHg när de registreras vid en atmosfär absolut (760 mmHg) .
• Värden på 35-40 mmHg och högre anses vara tillräckliga för att stödja syreberoende sårläkning .
• Värden under detta intervall utgör en risk för att läkningen äventyras, och graden av detta ökar när värdena sjunker.

II: Är hypoxi reversibel när den föreligger?

För att hyperbart syre (en systemisk metod för dosering) ska vara effektivt måste det finnas en viss grad av regional perfusion.

• Att andas 100 % syre vid normobariskt tryck efter registrering av ett steady-state tcppO2-värde i omgivningen utvärderar tillståndet för det regionala arteriella flödet.
• Syreutmaningsvärden som överstiger 300 mmHg representerar i huvudsak okomprometterad regional perfusion.
• Screeningvärden som överstiger cirka 100 mmHg tyder på adekvat regional perfusion för att limben ska vara livskraftig och visar på en lämplig hyperbarisk kandidat.
• Screeningvärden som inte når upp till 100 mmHg är förenliga med signifikant ischemi och motiverar ytterligare vaskulär utredning. Beslutet att införliva hyperbar syrgasbehandling i behandlingsplanen fattas från fall till fall och efter beslut om eventuella flödesförstärkningsalternativ.

III: Svarar patienten på hyperbar syrgasbehandling?

Ovanstående patienturvalsprocess förutsäger inte resultatet. Den identifierar de patienter som har den fysiologiska kapaciteten att leverera högt syretryck till sårgränsen. Det har gjorts ansträngningar för att införliva tcpO2 som en indikator för att förutsäga utfallet. Detta är dock en olöst fråga.

Det är förmodligen för mycket begärt av denna teknik, särskilt för diabetespatienter och med tanke på komplexiteten hos sådana lesioner.Följaktligen eftersträvas tidiga bevis på terapeutiskt svar.Förbättring av tcpO2 i omgivande miljö (21 % O2) över tiden har konsekvent varit den bästa indikatorn på terapeutiskt svar. Avsaknaden av ett sådant svar kan varna klinikern för en potentiell nonresponder.

Detta bör göra det möjligt att utvärdera andra möjliga hinder för sårreparation och därmed undvika en annars misslyckad och dyr behandling.

Hyperoxic-inducerade angiogena reaktioner har övervakats transkutant i vävnader som gjorts ischemiska efter terapeutisk strålning . En distinkt ”snabb ökning” av cpO2 sker efter 8-10 behandlingar. Denna ökning tenderar att plana ut vid 20-22 behandlingar. Som en punkt för utvärdering har vi valt 14 behandlingar, i huvudsak mitt i denna period av snabb förändring av tcpO2.Om neovaskularisering äger rum bör det finnas förbättrade baslinjevärden (21 % O2) periwoundvärden vid denna tidpunkt.

• Om värdena ökar anses patienten ha svarat och hyperbar behandling fortsätter till steg IV.
• Om det inte har skett någon förändring eller om försämring är uppenbar, genomgår patienten ytterligare utredning för andra etiologier än hypoxi. Hyperbar syrgasbehandling kan avbrytas vid denna tidpunkt.

Målet med steg III är att undvika långa och i slutändan misslyckade kurser av hyperbar syrgasbehandling.

IV: Har patienten nått en terapeutisk slutpunkt?

I denna tid av sjukvårdsreform med ansträngningar för att hålla nere kostnaderna riktas en större granskning mot sjukvårdsystemet i allmänhet och mot de metoder som inte är helt och hållet förankrade i den vanliga medicinska praktiken i synnerhet. Det är därför viktigt att beslutet att använda hyperbar syrgasbehandling delvis baseras på dess ekonomiska konsekvenser.

I noggrant utvalda patienter, som hanteras enligt algoritmiska och evidensbaserade riktlinjer, ger hyperbar syrgasbehandling utmärkta och långvariga kliniska resultat samtidigt som den totala sjukvårdskostnaden minskas. När den används på ett icke-diskriminerande sätt är den dyr och av tveksamt kliniskt värde.