Negative Pressure Wound Therapy - Mechanisms of Action and Protecting Exposed Blood Vessels in the Wound Bed

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Undertrycksbehandling av sår, på engelska negative pressure wound therapy (förkortat NPWT) är en teknik som används vid behandling av svårläkta akuta och kroniska sår. Med hjälp av NPWT läker vissa typer av sår mycket snabbare än vid traditionell sårbehandling. I bildtexten på nästa sida ges en kort beskrivning av hur metoden fungerar. Tekniken utvecklades i slutet av 1990- talet och har sedan dess blivit mycket populär. NPWT bygger på att man via en vakuumpump skapar ett undertryck i sårhålan, som leder till en mängd vidare effekter, t.ex. dras såret samman, vilket skapar mekaniska drag- och tryckeffekter som aktiverar flera steg i sårläkningsprocessen. Därtill transporterar NPWT bort överflödig sårvätska (som visat sig innehålla substanser som hämmar sårläkning) samt genererar förändringar i blodcirkulationen till sårområdet, som man bland annat tror gynnar nybildningen av blodkärl. Trots att metoden används flitigt har man inte helt klarlagt vad som händer i såret vid NPWT. Till exempel finns oenighet kring om blodflödet i sårområdet ökar eller minskar. Denna avhandling baseras på fem studier, som presenteras nedan. Syftet med Studie I och II var att kartlägga vad som sker i såret och dess omgivande vävnad vid NPWT. Blodflöde, tryckförändringar och sårets kontraktion undersöktes. Vidare studerades om olika storlek och material på sårfyllaren ger olika effekter på sårkontraktion och undertryck i såret. Förhoppningsvis kommer man i framtiden kunna individualisera behandlingstekniken för att passa patienter med olika typer av sår. Studie I visade att NPWT gav upphov till ett kraftigt undertryck i sårhålan, som till viss del fortleddes även 1 mm ut i vävnaden. På 5 mm:s avstånd från sårets kant finns inte längre något undertryck, utan istället ett positivt vävnadstryck. På 10 och 20 mm avstånd påverkades inte trycket av NPWT. Vidare sågs att en liten mängd sårfyllnadsmaterial av skum gav större sårkontraktion än en stor mängd. Vid användning av gasväv som sårfyllnadsmaterial sågs måttlig sårkontraktion. Vissa patienter måste avbryta NPWT på grund av att behandlingen gör för ont. En möjlig orsak kan vara att sårkontraktionen blivit för kraftig. Skulle smärta uppstå kan man överväga att byta sårfyllnadsmaterial till gasväv, som ju endast gav en måttlig kontraktion av såret, jämfört med svamp. I Studie II sågs att blodflödet vid NPWT minskade 5 mm från sårhålans kant, medan det på 25 mm:s avstånd faktiskt ökade. Ett minskat blodflöde tror man ökar nybildningen av blodkärl vilket underlättar sårläkning. Ett ökat blodflöde är också gynnsamt, då detta ger förbättrad syresättning i såret, samt ökar inflödet av näringsämnen. På den högra bilden ses hud i genomskärning med sår centralt. Såret är fyllt med s.k. sårfyllnadsmaterial, antingen svamp eller gasväv (i detta fall gasväv), för att underlätta fortledningen av undertrycket till hela sårbotten. Ovanpå gasväven ligger en tunn slang, kopplad till en vakuumpump (vänster). Via slangen skapas ett sugtryck (undertryck) i såret. Såret är täckt med en tunn självhäftande plastfilm för att undertrycket ska behållas i såret. Plastfilmen motverkar också bakterieöverföring från intilliggande vävnad och skapar en lagom fuktig miljö vilket underlättar sårläkning. Via slangen leds överbliven sårvätska från sårhålan till en uppsamlande behållare. På pumpen kan man ställa in önskat undertryck. Normalt sett brukar man använda -80 mmHg till -120 mmHg sugtryck. I början av 2000-talet började rapporter om biverkningar från NPWT komma. 2011 presenterade Food and Drug Administration (Läkemedelsverkets amerikanska motsvarighet) en rapport där man beskrev 12 dödsfall och 174 skador till följd av NPWT, bara under 4 år och endast i USA. Bland annat har man sett att hjärtats högerkammare kan spricka med omedelbar död som följd vid undertrycksbehandling av infektioner bröstben efter öppen hjärtkirurgi. Utöver detta har man också sett allvarliga blödningar vid behandling av sår där stora blodkärl ligger exponerade i sårbotten. Trots dessa risker fortsätter man behandla denna typ av sår på grund av i övrigt mycket goda behandlingsresultat, avsaknad av alternativa behandlingsstrategier och till viss del okunskap om effekterna av NPWT. Vår forskningsgrupp var 2009 först i världen med att visa varför hjärtat riskerar att spricka vid NPWT av infekterade bröstbenssår efter öppen hjärtkirurgi. Genom försök på sövda grisar såg vi hur hjärtat sögs upp mot bröstbenets underdel och skavde mot de vassa kanter som bildats efter kirurgi. Vi försökte skydda hjärtat genom att lägga gasväv mellan hjärtat och bröstbenet, dock utan resultat. När vi istället placerade en tunn platta som skydd såg vi däremot att hjärtat inte längre tog skada. Denna skyddande platta har i senare studier visat sig förhindra skador på hjärtat. När vi såg hur hjärtat kunde skyddas av en tunn plastplatta fick vi idén att försöka ta fram en platta för skydd av exponerade blodkärl. I Studie III, IV och V undersöktes möjligheten att, vid NPWT, skydda blodkärl som ligger exponerade i sårbotten, genom att täcka dessa med en skyddande platta. Fem olika tunna plastplattor togs fram och undersöktes i studierna. Vår hypotes var att dessa kunde motverka bristning och blödning i exponerade blodkärl i sår som behandlas med NPWT. Ett exempel på sår med utsatta kärl är ljumsksår, där lårbensartären ligger mycket ytligt. Specifikt studerades effekten på blodflöde genom ett stort kärl (den ytliga lårbensartären) och i små kärl i omgivande vävnad, samt hur undertrycket fortplantade sig till sårhålan. Vidare studerades evakuering av sårvätska från sårhålan samt sårets kontraktion. Vi såg att blodflödet i den ytliga lårbensartären minskade under NPWT av ett sår i ljumsken på grisen. När en täckande platta placerades ovan artären återställdes blodflödet. Samma effekt såg vi på blodflödet i sårbotten; blodflödet minskade vid undertrycksbehandling, men när vi placerade en täckande platta i såret så återställdes blodflödet delvis. Vi kunde också säkerställa att de grundläggande effekterna av NPWT inte försvagades vid användning av plattorna; undertrycket fortplantade sig till sårhålan, sårvätskan sögs bort från såret och såret drog ihop sig.