Studien, Literatur & weiterführende Detailinformationen
Die Behandlung mit dem CPT®PATCH
- Die Applikation der Wundauflage ist einfach und sicher
- Zur Behandlung ist ein CPT®patch auf das Wundareal aufzukleben und mittels des CPT®cube zu betreiben.
- Die Behandlung dauert 2 Minuten.
- Die Behandlung kann und sollte gemäß Ermessen des behandelnden Arztes oder der behandelnden Ärztin adjuvant zu anderen Therapieformen bzw. Empfehlungen der entsprechenden Leitlinien angewendet werden.
- Im Anschluss an die Plasmabehandlung erfolgt die Abdeckung der Wunde mit handelsüblichen Wundauflagen.
Ergebnisse klinisch dermatologischer Untersuchungen
- Inaktivierung von heilungshemmenden Wundkeimen, inklusive MRSA
- Keine Resistenzbildung
- Erhöhung der Mikrozirkulation im Gewebe
- Förderung der Angiogenese
- Anregung der Wundheilung unabhängig der Wundarchitektur
- Senkung des pH-Wertes im Wundbereich
- Zeitnaher Wirkungseintritt
- Schmerzarme Behandlung
Die Wirkkomponenten
Auszug Positionspapier zum Risikopotenzial und zu Anwendungsperspektiven von kaltem Atmosphärendruckplasma in der Medizin, NZPM:
- Nach gegenwärtigem internationalem Stand der Forschung sind wesentliche Wirkkomponenten von kalten Atmosphärendruckplasmen reaktive Stickstoff- und Sauerstoffspezies (RNS, ROS), UV-Strahlung und elektrische Felder.
- Reaktive Stickstoff- und Sauerstoffspezies (RNS, ROS) werden durch Einkopplung von elektrischer Energie in an sich nicht biologisch wirksame Gase (Argon, Helium, Stickstoff, Sauerstoff, Luft sowie Gemische daraus) sowie anschließende Wechselwirkung mit angrenzenden Medien (atmosphärische Luft, Flüssigkeiten, Oberflächen) kurzzeitig und lokal gebildet. Grundsätzlich werden dieselben reaktiven Spezies mitunter auch im menschlichen Körper im Rahmen des normalen Stoffwechsels produziert und haben teilweise wichtige Funktionen zur Steuerung und Vermittlung physiologischer und pathologischer Prozesse. Kurzzeitig erhöhte Dosen dieser RNS und ROS können durch körpereigene Systeme wirksam entgiftet werden.
- UV-Strahlung wird medizinisch u.a. in der Phototherapie und Photochemotherapie eingesetzt. In diesem Zusammenhang sowie unter dem Aspekt des allgemeinen Personen- und Arbeitsschutzes auch außerhalb des medizinischen Umfeldes sind für UV-Belastungen Grenzwerte festgelegt worden, die im Zusammenhang mit der Anwendung von kaltem Atmosphärendruckplasma deutlich unterschritten werden.
Wichtige Erkenntnisse der plasmamedizinischen Grundlagenforschung der vergangenen Jahre
Plasmaeffekte
Biologische Plasmaeffekte an Zellen und im Gewebe werden über Veränderungen der flüssigen Zellumgebung vermittelt.
ROS und RNS
Für durch Plasmaeinwirkung induzierte biologische Effekte spielen in die Flüssigkeit eingetragene bzw. in der Flüssigkeit gebildete oxidierende Spezies, sog. reaktive Sauerstoff- und Stickstoffspezies (ROS, RNS) eine dominierende Rolle.
Dieselben reaktiven Spezies (ROS, RNS) werden auch im menschlichen Körper im Rahmen des normalen Stoffwechsels produziert und haben teilweise wichtige Funktionen zur Steuerung und Vermittlung physiologischer und pathologischer Prozesse. Die wichtigsten ROS und RNS sind Hydroxylradikal (OH•), Wasserstoffperoxid (H2O2), Superoxid bzw. Hyperoxid (O2-•), Stickstoffmonoxid (NO•), Stickstoffdioxid (NO2•) und Peroxynitrit (ONOO-). Sie spielen beispielsweise eine wichtige Rolle im Rahmen von Wundheilungsprozessen. Diese Erkenntnis liefert eine wesentliche wissenschaftliche Basis für das Konzept der plasmaunterstützten Wundheilung, bei dem neben der bekannten antibakteriellen/desinfizierenden Plasmawirkung auch eine Stimulation der Geweberegeneration durch Plasmaeinwirkung erreicht werden soll.
Ein Mechanismus der Plasmawirkung beruht somit auf der Unterstützung körpereigener Funktionen, die – etwa im Falle nicht heilender chronischer Wunden – durch krankheitsbedingte Störungen nicht ausreichend wirksam werden können. Darüber hinaus ist bekannt, dass in menschlichen Zellen immer eine gewisse Grundkonzentration von RNS und ROS vorhanden ist. Aufgrund des physiologischen Vorkommens dieser Spezies können kurzzeitig erhöhte Konzentrationen durch körpereigene Systeme wirksam entgiftet werden [16-24]. Mittels Transkriptomanalysen von in-vitro plasmabehandelten humanen Zellen konnte gezeigt werden, dass mit der zellulären Stressantwort assoziierte Gene infolge der Plasmabehandlung verstärkt hochregulierte und antioxidativ aktive Enzyme gebildet werden [25].
Da Plasmabehandlungen lokal und zeitlich begrenzt sind, ist unter normalen Bedingungen davon auszugehen, dass das mit einem Eintrag dieser ROS und RNS in das Gewebe einhergehende Nebenwirkungsrisiko außerordentlich gering ist.
Ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung)
Vor allem UV-B-Strahlung wird in der Dermatologie im Rahmen der Phototherapie eingesetzt. Entsprechend den Empfehlungen der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft (DDG) zur Phototherapie und Photochemotherapie werden für Breitspektrum-UV- B-Anwendung (280-320 nm) in Abhängigkeit vom Hauttyp Initialdosen zwischen 20 und 60 mJ/cm2 empfohlen, für Schmalspektrum-UV-B-Behandlung (311 nm) Dosen zwischen 200 und 600 mJ/cm/WTA.
Ein Vergleich mit der Sonneneinstrahlung zeigt, dass die von den bisher in klinischen Testungen angewendeten bzw. als Medizinprodukte zugelassenen kalten Atmosphärendruckplasmaquellen emittierte UV-Intensität weit unter der des Sonnenlichtes liegt.
Für die derzeit als Medizinprodukte zertifizierten Plasmaquellen konnte gezeigt werden, dass unter den empfohlenen Anwendungsbedingungen (Arbeitsabstand, Behandlungszeit) die maximal zulässige UV-Tagesdosis deutlich unterschritten wird.
Elektrische Felder
Elektrische Felder lassen sich zunächst in Gleich- und Wechselfelder unterteilen. Darüber hinaus ermöglicht die Pulsung solcher Signale sowie eine mono- oder bi-phasige Modulation eine hohe parametrische Diversität. Technische Frequenzen liegen im Bereich einiger Hz bis in den GHz-Bereich. Geräte, die ausschließlich mit elektrischen Felder arbeiten, sind seit vielen Jahren zur Anwendung im und am menschlichen Körper etabliert und können als Folge der elektrischen Felder einen elektrischen Stromfluss in biologischem Gewebe hervorgerufen.
Geräteunabhängig bietet der Einsatz von elektrischen Signalen zur Elektrostimulation eine Vielzahl von nachgewiesenen Anwendungsbereichen in der medizinischen Versorgung. So kann z.B. die Zellbewegung von Immunzellen (Makrophagen und Granulozyten) sowie die Migration von Hautzellen (Keratinozyten) und Cornea-Epithel als Reaktion auf ein elektrisches Feld gezielt beeinflusst werden, das Proliferationsverhalten von Bindegewebszellen (Fibroblasten) wird angeregt und für die Gefäßneubildung (Angiogenese) und das Nervenwachstum ist das elektrische Feld ebenfalls von Bedeutung. Schließlich haben In-vivo-Untersuchungen unter Verwendung elektrischer Felder eine antibakterielle Wirkung sowohl auf gram-negative als auch auf gram-positive Bakterien gezeigt.
In den letzten Jahren konnte die Forschung im Gebiet der Bioelektrizität signifikante Verbindungen zwischen endogenen elektrischen Feldern und dem Wundheilungsprozess darlegen. Eine Metaanalyse von Gardner et al. wurde unter Verwendung der Datensätze aus 15 klinischen Studien mit dem Ziel erstellt, die Wirkung der Elektrostimulation (ES) auf die Heilung von chronischen Wunden zu quantifizieren. Bei Behandlungen mit ES wurde eine Wundreduktion von durchschnittlich 22,2% pro Woche erreicht, während bei den Kontrollgruppen lediglich ein Wert von 9,1% zu beobachten war.
In den veröffentlichten Teilergebnissen des Cochrane Review #077 wurde der Heilungserfolg (Wundverschluss) unter Anwendung von Elektrostimulation mit der Placebo-Kontrolle verglichen. Diese Fragestellung wurde in 13 der 20 Studien untersucht. Die Auswertung zeigte, dass durch die Behandlung mit Elektrostimulation (verum) doppelt so viele (OR=2,12; 95% CI: 1,55 – 2,90) Wunden geheilt werden konnten wie bei den Kontrollen.
Studienlage zu kaltem Plasma
Nebenwirkungen/Verträglichkeit von kaltem Plasma
Zum derzeitigen Stand der klinischen Forschung sind keine klinisch relevanten Nebenwirkungen bekannt.
Eine umfangreiche Studienlage zeigt die Wirksamkeit
Die antimikrobielle Wirksamkeit wurde durch weitere Studien bestätigt. So erfolgte die Behandlung chronischer Wunden von 34 Patient:innen mit kaltem Plasma oder in Kombination mit einem Wundantiseptikum. Dabei zeigte die Kombinationstherapie die beste Wirksamkeit [1].
In einer monozentrischen, randomisiert-kontrollierten klinischen Studie wurden jeweils sieben Patient:innen mit mindestens 12 Wochen alten, chronischen Ulzera einer oder keiner Plasmabehandlung zusätzlich zur normalen Wundbehandlung unterzogen. Als Plasmaquelle diente eine dielektrisch-behinderte und mit Luft betriebene Entladung. Die Wundheilung erfolgte ähnlich gut wie bei der Standardtherapie, während sich die mit Bakterien kolonisierten Wundflächen bei den mit Palsma behandelten Wunden im Mittel um 88 % verkleinerten [2].
In einer weiteren Studie mit fünf Proband:innen wurden auf beiden Armen jeweils zwei künstliche Wunden mittels Unterdrucks erzeugt und der Heilungsverlauf beobachtet. Die vier Wunden erhielten entweder keine Behandlung (A) eine Behandlung mit kaltem Plasma (B), Octenisept© (C) oder eine Plasmabehandlung gefolgt von einer Behandlung mit Octenisept© (D). Normiert auf die initiale Fläche heilten die mit Plasma behandelten Wunden (B) an allen gemessenen Zeitpunkten am schnellsten, während die unbehandelten Wunden (A) am langsamsten heilten [3].
Sechzehn in die Studie eingeschlossene Patient:innen (zehn Frauen und sechs Männer) mit chronischen Bein-Ulcera wurden jeweils dreimal wöchentlich über einen Zeitraum von zwei Wochen mit kaltem Plasma behandelt. Neben der Messung der antimikrobiellen Aktivität war es das Ziel der Studie, den Effekt auf die Wundheilung zu untersuchen.
Die hierbei verglichenen Parameter waren, neben der Anzahl der Bakterienkolonien pro Quadratzentimeter auch die Größe der Wundoberfläche und die Veränderung des Wundvolumens. Die Autor:innen schlussfolgern, dass der unmittelbare, antimikrobielle Effekt der beiden Behandlungsmethoden weitestgehend vergleichbar ist. Die Plasmatherapie wurde von den Patient:innen sehr gut toleriert und wird nach Aussage der Autor:innen aufgrund ihres physikalischen Wirkprinzips wahrscheinlich keine Allergien auslösen [4].
In einer umfangreicheren Studie mit 70 Patient:innen konnte an mit kaltem Plasma behandelten, chronischen Ulzera – im Vergleich zu unbehandelten Wunden – eine Tendenz zur verbesserten Heilung bestimmt werden [5]. Außerdem konnte in einer weiteren, randomisiert-kontrollierten Studie mit 40 Patient:innen eine signifikant verbesserte Heilung nach Plasmabehandlung von akuten Wunden nach Hauttransplantationen festgestellt werden [6]. Eine Zusammenfassung des gegenwärtigen Standes der Plasmaanwendung in Tierexperimenten, in-vivo, sowie klinischen Studien und Fallberichten ist ebenfalls Gegenstand einer aktuellen Übersichtsarbeit [7].
Eine Risikoabschätzung mit Bezug auf Plasmaspezies (Temperatur, UV-Strahlung und freie Radikale) ergab dabei keine erhöhten Risiken für den Menschen [8].
Aufgrund des erreichten Standes der klinischen Forschung haben Plasmaanwendungen in der Dermatologie sowie der plastischen und ästhetischen Chirurgie gegenwärtig die höchsten Erfolgsaussichten. Dabei stehen die Nutzung antimikrobieller Plasmaeffekte, die plasmaunterstützte Stimulierung der Geweberegeneration sowie entzündungsmodulierende Plasmawirkungen im Fokus therapeutischer Indikationen.
Literaturverzeichnis
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