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Redaktion C. Krettek, Hannover Unfallchirurg 2007 · 110:490–504 DOI 10.1007/s00113-007-1267-x Online publiziert: 2. Juni 2007 © Springer Medizin Verlag 2007 G. Holle · K. Riedel · H. von Gregory · E. Gazyakan · N. Raab · G. Germann Klinik für Hand-, Plastische und Rekonstruktive Chirurgie, Schwerbrandverletztenzentrum, Klinik für Plastische und Handchirurgie an der Universität Heidelberg, Ludwigshafen Vakuumtherapie Aktueller Stand der Grundlagenforschung Leitthema Die Behandlung mit subatmosphä- rischem Druck ist ein bewährtes chir- urgisches Konzept. Ursprünglich wur- de sie als Redon- oder Bülau-Draina- ge unter rein mechanistischer Sicht- weise angewandt. Der Abtransport von Sekret und die schnellere Re- adaptation des Gewebes waren Ziel der Behandlung [99, 110, 114]. Fleischmann et al. [35] berichteten Anfang der 1990er Jahre über eine Technik, bei der erstmals flächige Wunden unter Ver- wendung eines von Sogdrainagen durch- zogenen Schwammes mit Vakuum behan- delt wurden. Es entstand der Begriff der Vakuumversiegelung. Argenta u. Morykwas [4] publizierten Mitte der 1990er Jahre tierexperimentel- le und klinische Studien, in denen sie die physiologischen Grundlagen der Vaku- umbehandlung untersuchten [84]. Mit der Fa. KCI (Kinetic Concepts Inc., San Anto- nio, TX, USA) wurde das VAC®-Wund- versorgungssystem entwickelt und unter Patentschutz gestellt. Ein neuer Begriff, die VAC®-Therapie (VT), entstand. Dieser beschreibt (im Unterschied zu der „Ver- siegelung“) eine dynamische und steuer- bare Therapie mit variablen Behandlungs- parametern. Der temporäre Verschluss von Weich- teildefekten durch eine simple Technik war für viele Fachgebiete attraktiv und führte zur schnellen Verbreitung. Da- durch entstand eine breite Schere zwi- schen unkritischer klinischer Anwen- dung und tatsächlichen Erkenntnissen über die physiologischen Wirkungsme- chanismen. Anhand einer Metaanalyse von „Peer- reviewed-Publikationen“ beschreibt die vorliegende Arbeit den derzeitigen Stand der Grundlagenforschung über die Wir- kungsweise der VT an Zellen und Gewe- ben. Die Ergebnisse von Studien werden thematisch geordnet, systematisiert und kritisch in Relation zu alternativen mo- dernen Möglichkeiten der Wundbehand- lung analysiert. Die Arbeit ermöglicht so- wohl dem Kliniker als auch dem wissen- schaftlich tätigen Chirurgen einen schnel- len, profunden Einstieg in die Thematik. Dabei liefert sie eine ausführliche Litera- tursammlung zur Thematik der mecha- nischen Zellstimulation. So soll künftig die Indikationsstellung für den verantwor- tungsvollen Einsatz der VT erleichtert und auf die Notwendigkeit weiterer Grundla- genforschung hingewiesen werden. Methode Literaturanalyse Die Arbeit basiert auf der Metaanalyse von „Peer-reviewed-Publikationen“ unter Verwendung der Suchmaschinen „Pub- med-Med.line“, „Cochrane library“ und der Online-Bibliothek der Universität Hei- delberg. Die Begriffe „randomised clinical trials (RCT‚s), topical negative pressure, sub-atmospheric pressure therapy, sub-at- mospheric pressure dressing, vacuum sea- ling, vacuum-assisted wound closure, va- cuum-assisted closure, VAC, V.A.C., nega- tive pressure dressing, foam suction dres- sing, vacuum compression, vacuum pack und sealed surface wound suction“ wur- den zur Suche verwendet. Technische Grundlagen Das VAC®- („Vacuum-assisted-closure“) System wird von der Fa. KCI als kom- plette Therapieeinheit kommerziell an- geboten. Es besteht aus einem Schwamm mit Drainageschlauch, einem Flüssig- keitsbehälter, Verbindungsschläuchen, der Vakuumpumpe und Klebefolien aus Polyurethan. Grundprinzip ist der Auf- bau eines Soges durch die computerge- steuerte Pumpe. Dieser wird über den Schlauch mit integriertem Sammelbehäl- ter auf den Schwamm übertragen. Durch seine Balken- und Porenstruktur über- trägt der Schwamm den Sog gleichmä- ßig über seine gesamte Oberfläche. In- stalliert wird das System durch Auflegen des Schwammes auf die Wundfläche, an- schließend wird die Folie darüber und über die angrenzende Haut geklebt. Da- durch entsteht eine abgeschlossene Kam- mer. Wird nun über den Schlauch die Luft entzogen, saugt sich der Schwamm gleichmäßig an der Wundfläche fest. Der Schwamm kann nicht nur auf Wundflä- chen (chronische Wunde), sondern auch zwischen Wundrändern (Dehiszenz) oder in einer Wundhöhle fixiert werden. Therapieoptionen Das VAC®-System ermöglicht die Vari- ation bestimmter Parameter, um thera- peutische Standards für spezielle Anfor- derungen zu gewährleisten. Übliche Be- handlungsoptionen sind in . Tab. 1 dar- gestellt. Die Pumpe übernimmt sowohl die Applikation als auch die Messung des Soges und alarmiert bei Störungen. 490 | Der Unfallchirurg 6 · 2007

Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

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Page 1: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

Redaktion

C. Krettek, Hannover

Unfallchirurg 2007 · 110:490–504

DOI 10.1007/s00113-007-1267-x

Online publiziert: 2. Juni 2007

© Springer Medizin Verlag 2007

G. Holle · K. Riedel · H. von Gregory · E. Gazyakan · N. Raab · G. Germann

Klinik für Hand-, Plastische und Rekonstruktive Chirurgie, Schwerbrandverletztenzentrum,

Klinik für Plastische und Handchirurgie an der Universität Heidelberg, Ludwigshafen

VakuumtherapieAktueller Stand der Grundlagenforschung

Leitthema

Die Behandlung mit subatmosphä-

rischem Druck ist ein bewährtes chir-

urgisches Konzept. Ursprünglich wur-

de sie als Redon- oder Bülau-Draina-

ge unter rein mechanistischer Sicht-

weise angewandt. Der Abtransport

von Sekret und die schnellere Re-

adaptation des Gewebes waren Ziel

der Behandlung [99, 110, 114].

Fleischmann et al. [35] berichteten Anfang

der 1990er Jahre über eine Technik, bei

der erstmals flächige Wunden unter Ver-

wendung eines von Sogdrainagen durch-

zogenen Schwammes mit Vakuum behan-

delt wurden. Es entstand der Begriff der

Vakuumversiegelung.

Argenta u. Morykwas [4] publizierten

Mitte der 1990er Jahre tierexperimentel-

le und klinische Studien, in denen sie die

physiologischen Grundlagen der Vaku-

umbehandlung untersuchten [84]. Mit der

Fa. KCI (Kinetic Concepts Inc., San Anto-

nio, TX, USA) wurde das VAC®-Wund-

versorgungssystem entwickelt und unter

Patentschutz gestellt. Ein neuer Begriff,

die VAC®-Therapie (VT), entstand. Dieser

beschreibt (im Unterschied zu der „Ver-

siegelung“) eine dynamische und steuer-

bare Therapie mit variablen Behandlungs-

parametern.

Der temporäre Verschluss von Weich-

teildefekten durch eine simple Technik

war für viele Fachgebiete attraktiv und

führte zur schnellen Verbreitung. Da-

durch entstand eine breite Schere zwi-

schen unkritischer klinischer Anwen-

dung und tatsächlichen Erkenntnissen

über die physiologischen Wirkungsme-

chanismen.

Anhand einer Metaanalyse von „Peer-

reviewed-Publikationen“ beschreibt die

vorliegende Arbeit den derzeitigen Stand

der Grundlagenforschung über die Wir-

kungsweise der VT an Zellen und Gewe-

ben. Die Ergebnisse von Studien werden

thematisch geordnet, systematisiert und

kritisch in Relation zu alternativen mo-

dernen Möglichkeiten der Wundbehand-

lung analysiert. Die Arbeit ermöglicht so-

wohl dem Kliniker als auch dem wissen-

schaftlich tätigen Chirurgen einen schnel-

len, profunden Einstieg in die Thematik.

Dabei liefert sie eine ausführliche Litera-

tursammlung zur Thematik der mecha-

nischen Zellstimulation. So soll künftig

die Indikationsstellung für den verantwor-

tungsvollen Einsatz der VT erleichtert und

auf die Notwendigkeit weiterer Grundla-

genforschung hingewiesen werden.

Methode

Literaturanalyse

Die Arbeit basiert auf der Metaanalyse

von „Peer-reviewed-Publikationen“ unter

Verwendung der Suchmaschinen „Pub-

med-Med.line“, „Cochrane library“ und

der Online-Bibliothek der Universität Hei-

delberg. Die Begriffe „randomised clinical

trials (RCT‚s), topical negative pressure,

sub-atmospheric pressure therapy, sub-at-

mospheric pressure dressing, vacuum sea-

ling, vacuum-assisted wound closure, va-

cuum-assisted closure, VAC, V.A.C., nega-

tive pressure dressing, foam suction dres-

sing, vacuum compression, vacuum pack

und sealed surface wound suction“ wur-

den zur Suche verwendet.

Technische Grundlagen

Das VAC®- („Vacuum-assisted-closure“)

System wird von der Fa. KCI als kom-

plette Therapieeinheit kommerziell an-

geboten. Es besteht aus einem Schwamm

mit Drainageschlauch, einem Flüssig-

keitsbehälter, Verbindungsschläuchen,

der Vakuumpumpe und Klebefolien aus

Polyurethan. Grundprinzip ist der Auf-

bau eines Soges durch die computerge-

steuerte Pumpe. Dieser wird über den

Schlauch mit integriertem Sammelbehäl-

ter auf den Schwamm übertragen. Durch

seine Balken- und Porenstruktur über-

trägt der Schwamm den Sog gleichmä-

ßig über seine gesamte Oberfläche. In-

stalliert wird das System durch Auflegen

des Schwammes auf die Wundfläche, an-

schließend wird die Folie darüber und

über die angrenzende Haut geklebt. Da-

durch entsteht eine abgeschlossene Kam-

mer. Wird nun über den Schlauch die

Luft entzogen, saugt sich der Schwamm

gleichmäßig an der Wundfläche fest. Der

Schwamm kann nicht nur auf Wundflä-

chen (chronische Wunde), sondern auch

zwischen Wundrändern (Dehiszenz) oder

in einer Wundhöhle fixiert werden.

Therapieoptionen

Das VAC®-System ermöglicht die Vari-

ation bestimmter Parameter, um thera-

peutische Standards für spezielle Anfor-

derungen zu gewährleisten. Übliche Be-

handlungsoptionen sind in . Tab. 1 dar-

gestellt. Die Pumpe übernimmt sowohl

die Applikation als auch die Messung des

Soges und alarmiert bei Störungen.

490 | Der Unfallchirurg 6 · 2007

Page 2: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

Physiologie und Pathophysiologie

Historische Entwicklung

Das Wissen über biochemische und mo-

lekulargenetische Prozesse der Wundhei-

lung ist in den letzten Jahrzehnten erheb-

lich gewachsen. Die Wundheilung wird

heute als eine komplexe lokale und über-

regionale Interaktion von Chemotaxis,

Zellmigration, Genexpression, Protein-

synthese, Wachstumsfaktoren, Angioge-

nese, Gewebeproliferation, Proteinase-

wirkung und Apoptose betrachtet [18, 73,

74, 96, 137]. Anfang des letzten Jahrhun-

derts war bereits bekannt, dass mecha-

nische Belastung zur Induktion von An-

giogenese und Gewebeproliferation führt

[21, 121]. Neuere Studien zeigten, dass me-

chanischer Stress im Gewebe eine erhöhte

Mitoserate [92], Angiogenese [105] und

Proliferation mit Reparaturvorgängen

[122] auslöst. Auch die Strukturen des Ge-

webes sind in ihrer morphologischen An-

ordnung von mechanischen Kräften ab-

hängig [76, 141]. Erfahrungen mit Gewe-

beexpansion [3, 92, 98], Distraktion von

Knochen [62], Gefäßen [45, 89, 117] und

Nerven [52] bestätigten dies. Nicht nur

Gewebeverbände sondern auch einzelne

Zellen unterliegen in Wachstum und Dif-

ferenzierung mechanischen Einflüssen.

So ließen sich in vitro an isolierten Zel-

len durch mechanischen Stress Prolifera-

tionen auslösen [90, 118, 119].

Der genaue Mechanismus der Signalü-

bertragung mechanischer Kräfte auf Zel-

len ist noch nicht endgültig erforscht. Es

wird vermutet, dass die Deformierung der

extrazellulären Matrix über sog. Integri-

ne (transmembranöse Brückenmoleküle)

auf das Zytoskelett übertragen wird. Dort

führt es zur Freisetzung von „second mes-

sengern“ (Prostaglandine, Inositol, Phos-

phate, Proteinkinase C und Kalzium, [63,

64]). So gesteuert tritt die Zelle in eine ak-

tive Phase des Zellzyklus ein (G0>G1),

und es kommt zur Expression von Wachs-

tumsgenen mit konsekutiver Gewebepro-

liferation [10, 29, 59, 107, 108, 109, 124, 139,

145]. Es gibt Hinweise, dass nicht nur die

einwirkende Kraft sondern auch die dar-

aus resultierende Zellform über das Reak-

tionsmuster der Zelle entscheiden. In-vit-

ro-Versuche zeigten, dass Zelldehnungen

zu Proliferationen führten, während ku-

Zusammenfassung · Abstract

Unfallchirurg 2007 · 110:490–504 DOI 10.1007/s00113-007-1267-x

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G. Holle · K. Riedel · H. von Gregory · E. Gazyakan · N. Raab · G. Germann

Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

Zusammenfassung

Die Schere zwischen breiter klinischer An-

wendung der VAC-Therapie® (VT) und Kennt-

nis der physiologischen Wirkungsmechanis-

men ist groß. Der sinnvolle Einsatz der Tech-

nik und deren Weiterentwicklung setzt die Er-

forschung der Wirkungsweise voraus. Durch

eine Metaanalyse von Peer-reviewed-Publi-

kationen beschreibt die vorliegende Arbeit

umfassend die Ergebnisse der Grundlagen-

forschung über die Effekte der VT. Diese wer-

den in Relation zu anderen therapeutischen

Ansätzen der Grundlagenforschung im Rah-

men der Wundbehandlung (Wachstumsfak-

toren etc.) gesetzt.

Die Arbeit beinhaltet eine übersichtliche

Darstellung des wissenschaftlichen Hinter-

grundes der mechanischen Stimulation von

Zellen anhand von Grundsatzarbeiten zur Ge-

webeexpansion, Knochen-, Gefäß- und Ner-

vendistraktion und In-vitro-Zellstimulation.

Die Prüfung der wissenschaftlichen Daten-

lage aller bekannten Effekte der VT erfolgt

nach folgender Systematik: Ergebnisse tier-

experimenteller Studien, klinisch randomi-

sierter Studien, klinische Anwendungsbeob-

achtungen/Fallbeschreibungen. Die Bewer-

tung der Studien erfolgt hinsichtlich Design

und Aussagekraft und die Einschätzung an-

hand eigener klinischer Erfahrungen. Es wer-

den zelluläre Effekte (Proliferation, Synthe-

se, Wundheilung), systemische Effekte (Me-

diatoren, SID), extrazelluläre Effekte (Perfusi-

on, Ödem, Wundmilieu, Stabilisation, Barrie-

re) und komplexe Effekte der VAC-Therapie®

(Entzündung, Matrixfunktion, Durchblutung)

auf ihre Datenlage hin überprüft.

Die systematische Aufarbeitung der Da-

ten ermöglicht dem wissenschaftlich täti-

gen Chirurgen einen schnellen Einstieg in die

Thematik, einen bisher in dieser Ausführlich-

keit nicht existierenden Überblick in den ak-

tuellen Wissenstand und liefert eine umfas-

sende Literatursammlung zu allen Bereichen

der Thematik der mechanischen Zellstimula-

tion. Die Autoren benennen Schwerpunkte

zukünftiger Forschung und regen zu multi-

zentrischen Studien an.

Schlüsselwörter

VAC-Therapie · Wundbehandlung ·

Mechanische Stimulation von Zellen ·

Weichteildefekte · Zelluläre Wirkung

Vacuum-assisted closure therapy. Current status and basic research

Abstract

The gap between the broad clinical use of

vacuum-assisted closure therapy (VT) and

knowledge of the physiological mechanisms

leading to its effectiveness is great. The val-

ue of the technique and its future develop-

ment are dependent on research into these

mechanisms.

A meta-analysis evaluating the results of

basic research on the effectiveness of VT was

carried out based on peer reviewed publi-

cations. This is considered in relation to oth-

er therapeutic approaches of basic research

to wound healing (growth factors etc.). Our

study includes a concise description of the

scientific background to the mechanisms of

cell stimulation using basic work on tissue

expansion, bone, vessel and nerve distrac-

tion as well as in vitro cell stimulation. Eval-

uation of the scientific data on all known ef-

fects of VT was made based on the results

from experimental animal studies, the results

of randomized clinical studies, observations

on clinical applications and case reports. As-

sessment of the studies was based on de-

sign and significance as well as the apprais-

al of our own clinical experience. Data involv-

ing cellular effects (proliferation, synthesis,

wound healing), systemic effects (mediators,

systemic inflammatory disease), extracellular

effects (perfusion, edema, local wound envi-

ronment, stabilization, barriers) and complex

effects of VT (inflammation, matrix function,

blood supply) were examined.

Systematic analysis of the data allows sci-

entifically interested surgeons rapid access to

the theme, the first, to this extent, extensive

overview of the current scientific situation as

well as a comprehensive bibliography for all

areas involving the theme of mechanical cell

stimulation. The authors list major areas for

future research and encourage the develop-

ment of multicenter studies.

Keywords

VAC therapy · Wound treatment ·

Mechanical cell stimulation ·

Soft tissue defects · Cellular effect

491Der Unfallchirurg 6 · 2007 |

Page 3: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

gelförmig komprimierte Zellen im Zell-

zyklus pausierten oder apoptotisch wur-

den [16, 60].

Spezielle Wirkung der Vakuumbehandlung

Die genauen physiologischen Abläufe bei

der VT sind nicht bekannt. Zahlreiche

Mechanismen stehen zur Diskussion. Die

Publikationen werden im Folgenden hin-

sichtlich ihrer experimentellen und kli-

nischen Datenlage systematisch unter-

sucht. Die Systematik wurde auf den An-

griffspunkt (zellulär, extrazellulär, syste-

misch), an dem die VT ihre Wirkung ent-

faltet, bezogen. Es kommt bei manchen

Effekten zu Überschneidungen. Zum Teil

waren diese sehr komplex, sodass die Sys-

tematik erweitert wurde (kombinierte

Wirkung, . Abb. 1)

Zelluläre Wirkung der VAC-Therapie®Vor dem Hintergrund der oben genann-

ten historischen Experimente wurde an-

genommen, dass die mechanische Kraft-

übertragung des Vakuums auf Zellen und

Gewebe ausschließlich durch Dehnungs-

reize erfolgt.

Grundlagen: Saxena et al. [111] un-

tersuchten als Erste den Mechanismus

der Transduktion des Vakuums vom

Schwamm auf die Zellen. Sie etablierten

das Modell eines mikroskopisch kleinen

Bausteins aus Schwamm und Wundfläche.

Für diese Teilkomponente des VAC-Sys-

tems waren sie in der Lage, Verformungen

und Dehnungskräfte am Schwamm und

den Zellen der Wundfläche zu berechnen

(„Finite-Elemente-Analyse“) und mit his-

tologischen Befunden zu vergleichen. Es

zeigte sich, dass das Anlegen eines Dau-

ersoges zu ondulierenden Verzahnungen

zwischen Schwamm und Wundfläche

(Zellen) führte. Dieses Verzahnungsmus-

ter ließ sich mit Hilfe biomechanischer

Normalwerte berechnen [43] und in den

berechneten Maßen nach 4 Tagen VT

histologisch visualisieren [111]. Weiterhin

wurde dabei ein reichhaltiges Gefäßnetz

sichtbar.

Eine Erhöhung des therapeu-

tischen Soges und der Porengröße des

Schwammes, sowie eine Verringerung

der Dicke der Schwammbalken führten

im Experiment zu einer Steigerung der

Zelldehnung. In der Computersimulation

zeigten sich direkt unter den Schwamm-

balken starke Zellkompressionen (Orte

der Verzahnung) und unmittelbar neben

den Balken (Porenbereich) die stärksten

Zelldehnungen, während im Zentrum der

Schwammporen niedrige Zelldehnungs-

kräfte registriert wurden. Eine sinken-

de Elastizität des Wundgrundes führte in

der Simulation zu sinkenden Dehnungs-

kräften auf die Zelle.

Diskussion: Die Autoren [111] verwen-

deten ein Modell („Finite-Elemente-Ana-

lyse“) und sind deshalb in ihrer Aussage

eingeschränkt. Sie haben jedoch erstmals

histologisch und in der Computersimu-

lation die mechanische Interaktion zwi-

schen VAC-Schwamm und Wundfläche

in einer mikroskopischen Einheit sicht-

bar gemacht. Es wurden starke Ähnlich-

keiten zwischen morphologischen Struk-

turen (Verzahnungen) und in der Simu-

lation berechneten, arkadenartigen Kraft-

verteilungen und Zelldehnungen gefun-

den. Weiterhin konnte die Arbeit zeigen,

dass durch Variation der Eigenschaften

des Schwammes (Porengröße und Bal-

kenstärke) und des einwirkenden nega-

tiven Druckes das Ausmaß der Zelldeh-

nung beeinflusst werden kann, und dass

es von der Elastizität des Wundgrundes

abhängt. Ihre Ergebnisse stehen mit der

Theorie, dass zelluläre Proliferations- und

Syntheseleistungen im Rahmen der VT

durch mechanische Dehnungen von Zel-

len entstehen im Einklang. Sie registrier-

ten aber auch Zellkompressionen und po-

sitive Druckwerte unter dem Schwamm.

In welchem Ausmaß diese die Wirkung

beeinflussen bleibt unklar. Für die bisher

rein klinische Beobachtung, durch Varia-

tion verschiedener Behandlungsparame-

ter (s. oben) könne die Therapie modifi-

ziert werden, liefert die Arbeit konkrete

Hinweise. Die Tatsache, dass die Elastizi-

tät des Wundgrundes die Therapieinten-

sität beeinflusst, wirft neue Fragen nach

der geeigneten Dauer und dem verwende-

ten Sog für die VT bei unterschiedlichem

Wundgrund auf. Die Studie von Saxena et

al. [111] ist bisher die einzige, die sich mit

der Transduktion von Signalen unter Va-

kuumbedingungen befasst. Im Folgenden

geht es um die zelluläre Wirkung nach er-

folgter Transduktion. Die Studien aus un-

serer Recherche werden inhaltlich detail-

liert dargestellt und diskutiert.

Zelluläre Proliferation. Grundlagen: Mo-

rykwas et al. [84] untersuchten die quan-

titative Bildung von Granulationsgewebe

durch die VT im Tierexperiment (Schwein

n=10, . Abb. 2). Es handelt sich um ei-

ne prospektive, nicht randomisierte und

nicht verblindete Studie. Dabei erfolgte

die VT (−125 mmHg) von 10 Wunden zur

Hälfte kontinuierlich und intermittierend

(5:2-Modus). Kontrollgruppe war eine 2.

Wunde am gleichen Tier, die mit Koch-

salzkompressen behandelt wurde. Anga-

ben zur Behandlungszeit wurden nicht

gemacht. Die Menge an Granulationsge-

webe zeigte sich bei den Formen der VT

gegenüber der Kontrollgruppe signifikant

gesteigert, wobei Wechselsog zur stärks-

ten Granulation führte.

Morykwas u. Argenta [85] bestimm-

ten im Tierexperiment (Schwein n=4)

den Einfluss unterschiedlicher Sogstär-

ken und eines 2-mm-Lecks im System

auf die Granulation. Es wurden jeweils 4

Wunden an einem Tier kreiert, die nach

unterschiedlichem Regime mit Drücken

von −25, −125, −125 mmHg und System-

leck sowie −500 mmHg 8 Tage behandelt

wurden. Die statistische Auswertung er-

gab eine hochsignifikant schnellere Gra-

Tab. 1 Behandlungsoptionen der VAC-Therapie

Parameter Behandlungsoption Zielparameter

Schaumstoff Polyurethan Porengröße 600 μm

Polyvinylalkohol Porengröße 400 μm +

Folienbeschichtung (Abdominal®) +

Spülschlauch: VAC-Spüleinheit

Reinigung, Granulation

Perfusion, Hauttransplantation

Prävention Serosaarosion

Bakterienelimination

Sogintensität Starker Sog −150 bis −200 mmHg

Niedriger Sog −50 bis −125 mmHg

Reinigung, Stabilisierung

Durchblutung, Granulation

Sogmuster Dauersog kontinuierlich

Wechselsog intermittierend z. B. 5:2**

Spülsog, z. B. Antibiotikaspülung

Stabilisierung

Durchblutung

Bakterienelimination

492 | Der Unfallchirurg 6 · 2007

Leitthema

Page 4: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

nulation und Wundheilung bei −125 mm-

Hg und intaktem System. Ein undichtes

System führte zur Krustenbildung und

Vergrößerung des Defekts, Drücke von

−500 mmHg zu Kontraktionen, vermin-

derter Granulation und Wundvertiefung.

Niedriger Sog (−25 mmHg) hatte feuch-

te Wunden mit geringer Granulation zur

Folge.

Fabian et al. [28] publizierten eine tier-

experimentelle Studie, in der sie das Aus-

maß der Granulation bei VT am ischä-

mischen Wundmodell untersuchten. Bei

41 Hasen wurde an beiden Ohren das

Standardischämiemodell nach Ahn u.

Mustoe [2] geschaffen und dann ein Ohr

mit VT (−125 mmHg Wechselsog 5:2), die

Gegenseite mit einem Schwammverband

(ohne Sog) behandelt. Nach 10 Tagen

zeigte sich in der VT-Gruppe signifikant

mehr Granulationsgewebe und ein Trend

zur gesteigerten Epithelbildung.

Walgenbach et al. [133] entnahmen im

Rahmen einer klinischen Studie (8 Pa-

tienten bzw. Wunden) Gewebebiopsien

vom Wundgrund und -rand vor und 5 Ta-

ge nach VT (150 mmHg, kontinuierlich).

Immunhistochemisch wurden Endothel-

zellen (Anti-CD 31) und proliferierende

Endothelzellen (Anti-CD 105) identifi-

ziert und durch Färbungen quantifiziert.

Das Verhältnis wurde als Endothelprolife-

rationsindex (EPI) erfasst. Der EPI betrug

am Wundgrund 0,76 vs. 0,42 am Wund-

rand (p<0,05). Dies entsprach einer Zu-

nahme von Endothelien/Kapillaren um

200% bei der VT. Die Autoren leiteten

5 Tage nach Beginn der VT eine erhöhte

Proliferation von Endothelzellen des Gra-

nulationsgewebes ab [133].

Miller et al. [83] untersuchten im Tier-

experiment (Schwein, n=9) die Bildung

von Granulationsgewebe und dessen

Struktur am akuten Wundmodell. Die pro-

spektiv randomisierte Studie verglich da-

bei an jeweils 2 Wunden die Behandlung

mit VT (125 mmHg, Gruppe A), Koch-

salzkompressen (Gruppe B) und Folien-

verbänden (Gruppe C). Die 3 Gruppen

wurden hinsichtlich des Zeitpunktes der

Nachuntersuchung (Tag 4, Tag 7, Tag 9)

randomisiert. Das Gewebe wurde histo-

logisch mit PCNA- (proliferating cell nuc-

lear antigen) Färbung beurteilt. Am 9. Be-

handlungstag fand sich gleichermaßen bei

VT und Therapie mit Kochsalzkompres-

sen signifikant mehr unfertiges Granula-

tionsgewebe mit erhöhtem Anteil an un-

reifem Kollagen im Vergleich zu Folien-

verbänden. Im Vergleich der Gruppen A

und B gab es keine Unterschiede in der

Wundheilung, Granulation und im Kol-

lagengehalt. Die Therapie mit Kochsalz-

kompressen zeigte signifikant weniger

eitrig nekrotischen Wundschorf als die

Gruppen A und C.

Isago et al. [65] analysierten im Tier-

experiment (Wister-Ratten, n=50) die

Wundheilungsgeschwindigkeit bei VT

unterschiedlicher Sogstärke (0, 20, 50, 75,

125 mmHg, kontinuierlich). Verglichen

mit der Situation ohne Sog zeigte sich

nach einer Woche in allen VT-Grup-

pen eine signifikant kleinere Wundfläche

und nach 2 Wochen in den VT-Gruppen

(50–125 mmHg) eine signifikant kleinere

Wundfläche gegenüber VT mit 25 mm-

Hg. Die Autoren schlussfolgerten, dass

auch niedrigere Sogstärken effektiv sind.

Die Verkleinerung der Wundfläche führ-

ten sie auf mechanische Kontraktion der

Wundränder zurück.

Genecov u. Argenta [44] untersuchten

die Geschwindigkeit der Reepithelisie-

rung sowohl im Tierexperiment (Schwein,

n=4) als auch klinisch. Bei 4 Tieren wurde

mit dem Dermatom an 12 standardisier-

ten Arealen Spalthaut entnommen (0,25;

0,30; 0,35 mm) und diese anschließend

mit VT (−125 mmHg, kontinuierlich)

oder Opsite®-Folien (Kontrollgruppe) be-

handelt. Am Tag 2, 4, 7, 9 und 11 wurde die

Wundoberfläche durch Biopsien histolo-

gisch beurteilt. Am 2. Tag zeigte sich in

der VT-Gruppe eine durchgehende Epi-

thelschicht bei allen unterschiedlich tie-

fen Entnahmestellen, in der Kontrollgrup-

pe kein Epithel. Am 4. Tag begann dort

die Epithelisierung, während in der VT-

Gruppe bereits ein reifes Epithel sichtbar

war. Der klinische Teil der Studie [44] ver-

glich die Behandlung VT vs. Opsite®-Folie

bei 15 Patienten mit jeweils 2 Spalthautent-

nahmen. Die statistische Auswertung er-

folgte bei 10 Patienten. Wie im Tierexpe-

riment zeigte sich auch hier in Biopsien

eine signifikant gesteigerte Reepithelisie-

rung in der VT-Gruppe. In der Opsite®-

Gruppe heilten die Wunden langsamer

und bei stärkeren Schmerzen. Die Art des

zur VT verwendeten Schwammes wurde

nicht genannt.

Diskussion: Morykwas Arbeit [84] aus

dem Jahr 1997 war die erste, die den kli-

nisch bereits bekannten Effekt der ge-

steigerten Granulation quantitativ unter-

suchte. Sie fand viel Aufmerksamkeit, da

die bis dato unter konservativer oder The-

rapie mit Wachstumsfaktoren erzielten

Granulationsraten übertroffen wurden

[102, 103]. Dies führte dazu, dass die Hy-

pothesen der Autoren später in zahl-

reichen Publikationen im Sinne bewie-

sener Fakten zitiert wurden. Inzwischen

liegen 2 weitere tierexperimentelle und 1

klinische Studie zur Thematik vor [28, 85,

133]. Alle haben die quantitative Erfassung

zellulärer Proliferationen des Granulati-

onsgewebes [28, 83, 84, 85, 133] oder von

Epithelzellen zum Ziel [28, 44]. Morykwas

et al. [84, 85], Fabian et al. [28] und Isago

et al. [65] haben nach der VT von Wun-

den definierter Tiefe gemessen, wie viel

Gewebe sich „aufgefüllt“ hatte. Unver-

blindet angewandt ist diese Messmetho-

de subjektiv. Dass ein Versuchstier gleich-

zeitig auch Kontrollgruppe war (2. Wun-

de am selben Tier), könnte zu systemati-

schen Fehlern geführt haben, z. B. durch

systemische Effekte der VT [13, 71, 86].

Tierexperimentelle- und klinische Studien über die Wirkungsmechanismen der Vakuumtherapie

Zellulär

• Proliferation • Synthese • Wundheilung

Extrazellulär

• Perfusion • Ödem • Wundmilieu • Stabilisation • Barriere

Kombiniert

• Inflammation• Matrix • Angiosom

Systemisch

• Mediatoren • SID

Abb. 1 8 Tierexperimentelle und klinische Studien über die Wirkungsmechanismen der Vakuum-therapie

493Der Unfallchirurg 6 · 2007 |

Page 5: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

Die Messwerte der Kontrollgruppen fin-

den sich z. T. nicht publiziert [84].

Walgenbach u. Starck [133] und Mil-

ler et al. [83] wählten durch die immun-

histochemische Zellfärbung ein objek-

tives Messverfahren zur Erfassung pro-

liferierender Zellen, jedoch mit kontro-

versen Ergebnissen und bei Walgenbach

et al. [133] ohne Kontrollgruppe. So ist es

nicht möglich, beobachtete Zellprolifera-

tionen als spezifischen Effekt der VT zu

interpretieren, zumal Miller et al. [83] im

Vergleich zur Therapie mit Kochsalzkom-

pressen keine Unterschiede fanden. Mit

Ausnahme von Fabian et al. [28] und Isa-

go et al. [65] ist in allen Arbeiten der Um-

fang der Stichprobe zu klein, um eine sta-

tistisch relevante Aussage treffen zu kön-

nen. So ist keine der Studien für sich be-

trachtet in der Lage, Zellproliferationen

quantitativ und im zeitlichen Verlauf der

VT ausreichend zu beurteilen. Fasst man

jedoch die Ergebnisse aller Studien zu-

sammen, zeigt sich, dass die Proliferation

von Granulationsgewebe bei der VT [28,

84, 85, 133] von verschiedenen Variablen

abhängig ist.

Die Sogstärke wird mit −125 mmHg als

besonders förderlich angenommen, nied-

riger Sog (−25 mmHg) und sehr hohe

Werte (−500 mmHg) scheinen die Gra-

nulation zu beeinträchtigen [85]. Bei Wer-

ten von −50 und −75 mmHg beobachteten

Isago et al. [65] verglichen mit −125 mm-

Hg keine Unterschiede. Sogstärken von

−200 bis −900 mmHg (Redon-Flaschen)

sind bisher nicht systematisch experimen-

tell untersucht worden, zeigten aber im

klinischen Alltag hohe Granulationsraten

[35]. Bei In-vitro-Experimenten wurden

trotz Anlegen eines Vakuums auch po-

sitive Druckwerte unter dem Schwamm

gemessen, steigerte man das Vakuum auf

Werte >300 mmHg, wurden diese nicht

vom Schwamm auf die Unterlage über-

tragen [78, 79]. Es scheinen Grenzwerte

für die Kraftübertragung zu existieren,

die möglicherweise klinische Erfolge der

VT mit hoher Sogstärke erklären [78, 79].

Insgesamt wird klar, dass der Einfluss

der Sogstärke komplexen Mechanismen

unterliegt, von denen derzeit nur weni-

ge bekannt sind. Die Entscheidung über

die verwendete Sogstärke am Patienten

und für das Design von Studien unterlie-

gen häufig den kommerziellen Aspekten

(teure Pumpsysteme/billige Redon-Fla-

sche) als den differenzierten Kenntnissen

über deren Wirksamkeit.

Das Sogmuster scheint hinsichtlich der

Granulation nur geringen Einfluss zu ha-

ben. Nur Morykwas Arbeit [85] verglich

verschiedene Sogmuster und beobachte-

te eine Tendenz zur beschleunigten Pro-

liferation bei intermittierendem Sog (5:2),

jedoch ohne Signifikanz. Andere Studi-

en arbeiteten nur mit Wechselsog, sodass

umgekehrt kein negativer Effekt anzuneh-

men ist [28].

Die Zeit als Variable der Gewebeproli-

feration bei der VT ist innerhalb der tier-

experimentellen Studien sehr kontrovers

abgebildet – teilweise wird sie nicht erfasst

[84]. Andere Arbeiten beschrieben z. B.

nach 5 Tagen 200% „Granulation Wund-

grund/weniger Granulation Wundrand“

[133], nach 8 Tagen vollständige Heilung/

Epithelisierung [85], nach 10 Tagen gestei-

gerte Granulation mit beginnender Epi-

thelbildung [28] und nach 14 Tagen VT

signifikante Verkleinerung der Wunde

[65]. Prospektiv randomisierte klinische

Studien registrierten nach 6 Wochen VT

gesteigerte Werte für die Granulation, je-

doch keine Wundheilung [38, 66]. Ge-

naue Fakten, wann die Proliferation des

Granulationsgewebes einsetzt, wann sie

ihren „Peak“ erreicht und ab wann sie

ggf. die Wundheilung behindert (Hyper-

granulation), wären wünschenswert. Bis-

her kann die Frage nach einer geeigneten

Therapiedauer hinsichtlich der Prolifera-

tion von Granulationsgewebe nicht beant-

wortet werden.

Der Einfluss der VT auf die Prolifera-

tion von Epithelzellen ist vor dem Hin-

tergrund der Datenlage unklar. Eine be-

schleunigte Epithelbildung wurde bisher

nur bei der VT kleinerer, punktförmiger

Wunden (Spalthautentnahme, Kanin-

chenohr) beobachtet [28, 44]. Während

Genecov et al. [44] bei kleiner Stichpro-

be (n=4) statistisch signifikant gesteiger-

te Epithelproliferationen fanden, konnte

dies in einer umfangreicheren Stichpro-

be (n=41) nur als Trend beschrieben wer-

den [28]. Genecov u. Argenta [44] konn-

ten mit der VT die Zeit bis zur Heilung

von Spalthautentnahmestellen um bis zu

40% reduzieren. Versuche mit Wachs-

tumsfaktoren [14, 29, 54] und kultivierten

Keratinozyten [12, 40, 94, 120] sowie mit

Verbandstoffen wie Kaltostat [125], Xero-

form [49], Hydrokolloiden und Alginaten

[97] konnten diese Zeitspanne nur um 5–

15% senken. Die beschleunigte Epithelbil-

dung konnte jedoch bei größeren Akut-

wunden nicht beobachtet werden [65, 83,

84, 85, 133]. Sie ist offensichtlich auf die

spezielle Situation oberflächlich dermaler

Wunden begrenzt, die multiple Epithelin-

seln im Bereich der Haarwurzeln besit-

zen. Möglicherweise gibt es einen Grenz-

wert für die Wundgröße, bis zu dem die

VT-Epithelproliferationen induziert. Al-

lerdings bleibt die Frage, warum die Gra-

nulation in diesem Fall unter der konti-

nuierlichen VT stoppt, Epithel einwächst

und keine Hypergranulationen entstehen.

Es wäre möglich, dass auch der Fokus in-

nerhalb der Wunde eine Rolle für die

Zellproliferation spielt. Walgenbach et al.

[133] registrierten eine stärkere Granula-

tion im Zentrum der Wunden. Vielleicht

sind die klinisch oft sehr langen Zeiten

bis zur Wundheilung bei der VT und die

mangelnde Epithelisierung ausgedehnter

Wunden darauf zurück zu führen.

Forschungsansätze: Zelluläre Proliferation bei Vakuumtherapie

Tierexperimentelle- und klinische Studien an Zelllinien

Autoren

Volumen

Messung

Granulation

Morykwas (84)

Morykwas (85)

Fabian (28)

Zeit

Messung

Epithelbildung

Fabian (28)

Genecov (44)

Geometrie

Messung

Wundfläche

Isago (65)

Histologie/

Immun-

histochemie

Endothel, Kollagen

Walgenbach (133)

Miller (83)

Abb. 2 8 Zelluläre Proliferation bei Vakuumtherapie

494 | Der Unfallchirurg 6 · 2007

Leitthema

Page 6: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

Zelluläre Syntheseleistung. Grundlagen:

Kopp et al. [69] bestimmten die Konzent-

ration von Wachstumsfaktoren (Zeitpunkt

0, 2, 4, 6, 8 Tage) beim diabetischen Ulkus

(30 Patienten) in einer kontrollierten, ran-

domisierten Studie (VT vs. Hydrokolloid-

verband, . Abb. 3). Einen Konzentrati-

onsanstieg gab es im Wundsekret beider

Gruppen. Unter der VT nahm vergleichs-

weise jedoch die Menge an PDGF 2,5fach,

die von VEGF und TGF-β 3- bis 4fach zu.

Aus Sicht der Autoren induziert die VT

höhere Konzentrationen an Wachstums-

faktoren im Wundsekret.

Kremers et al. [70] untersuchten In-

vitro-Fibroblasten, die aus zuvor über 24,

48 oder 72 h im 5:2-Muster gedehnten und

entlasteten Arteriensegmenten (Schwein)

isoliert wurden. Der biaxiale „Stretching-

Reiz“ (5%, n=4; 10%, n=2) wurde mecha-

nisch und nicht durch VT vermittelt. Fi-

broblasten der Kontrollgruppe wurden

nicht gedehnt. Gemessen wurde die Kon-

zentration der intrazellulär phosphory-

lierten p38-Mitogen-aktivierten Protein-

kinase und ihres Transkriptionsfaktors c-

JUN 73 (western blot). Nach 24 h bestan-

den keine Unterschiede zur Kontrollgrup-

pe, nach 48 h und 5% Dehnung war p38

und nach 72 h c-JUN 73 signifikant er-

höht. Bei 10% Dehnung konnte der glei-

che Effekt bereits nach 24/48 h registriert

werden.

Shi et al. [113] bestimmten mittels RT-

PCR-Technik im Verlauf der VT (Tag 0,1,

4, 7) die Menge an Matrixmetalloprotei-

nasen (MMP-1, MMP-2, MMP-13) kli-

nisch im Sekret chronischer Wunden

(n=5). Für die mRNA von MMP-1 und

MMP-13 ergab sich ein ausgeprägter, für

MMP-2 ein geringer Abfall der Werte im

Therapieverlauf. Die Autoren sahen die

VT als Ursache der verminderten Expres-

sion der MMP-mRNA und damit verbes-

serten Wundheilung (weniger Gewebede-

gradation).

Diskussion: Alle oben genannten Stu-

dien untersuchten bei der VT die Kon-

zentration der zellulären Synthesepro-

dukte, deren Einfluss auf die Wundhei-

lung und Gewebeproliferation, die in der

Literatur zur Diskussion stehen. Kopp et

al. [69] gingen dabei der Frage nach, ob

die Wirkung der VT über Zytokine ver-

mittelt wird – der beobachtete Konzent-

rationsanstieg von PDGF, VEGF, TGF-β

scheint darauf hinzudeuten. Problema-

tisch ist jedoch die Interpretation der ge-

messenen Werte.

Für PDGF wurde in früheren Arbeiten

eine Steigerung der mitotischen Aktivität

von Fibroblasten und glatten Muskelzel-

len nachgewiesen, TGF-β gilt als Stimula-

tor der Produktion von Kollagen, Elastin

und der Gefäßneubildung und inhibiert

Gewebemetallproteinasen [81]. VEGF

fördert die Angiogenese im Rahmen der

Wundheilung aber auch bei der Tumor-

entstehung [129].

Die externe Applikation der genann-

ten Wachstumsfaktoren und deren en-

dogene Produktion wurde bereits un-

tersucht [57, 81, 103]. Die Bedeutung der

endogenen Synthese ist dabei ungeklärt.

So konnte in chronischen Wunden kein

Mangel, z. T. sogar erhöhte Konzentrati-

onen an endogenen Wachstumsfaktoren,

gefunden werden [142]. Man geht davon

aus, dass die Wirksamkeit der Zytokine

durch Proteasen und andere Bestandtei-

le des Sekrets chronischer Wunden, Ver-

teilungsstörungen und transkapillare Ver-

luste herabgesetzt werden kann [129]. Die

simultane Applikation von Proteaseinhi-

bitoren scheint die Wirksamkeit zu ver-

bessern [91]. Im Tierexperiment zeigte

sich auch, dass sehr hohe Konzentrati-

onen an Wachstumsfaktoren nicht linear

mit gesteigerter Mitogenität korrelieren –

nur innerhalb einer geringen therapeu-

tischen Breite war die Gewebeneubildung

gesteigert [26]. Es wäre möglich, dass die

VT nicht nur die Synthese sondern auch

die Wirksamkeit der Wachstumsfaktoren

steigert. Der mechanische Abtransport

von Inhibitoren könnte dabei eine Rol-

le spielen. Die durch Kopp et al. [69] re-

gistrierte selektive Erhöhung von TGF-β

unter VT (inhibiert Metallproteinasen)

ist dabei ein interessanter Aspekt. Zu klä-

ren, ob die Synthese von Zytokinen oder

die Hemmung von Proteasen bei der VT

überwiegt, wird Aufgabe künftiger Studi-

en sein. Auch die Sicherheit der VT soll-

te aufgrund der Rolle von Wachstumsfak-

toren im Rahmen der Tumorentstehung

[81] und des Tumorwachstums (128) in-

tensiv geprüft werden.

Der von Kremers et al. [70] beobach-

tete Konzentrationsanstieg von phos-

phorylierter p38-Proteinkinase und

c-JUN 73 (gelten als Proliferationsmar-

ker) wurde von den Autoren als Effekt

der VT betrachtet. Das verwendete Mo-

dell weicht jedoch erheblich von den

realen Bedingungen bei der VT ab. Diese

erzeugt nicht nur „Stretching-Reize“ son-

dern positive Druckwerte [78, 79], sie ist

auch im kontinuierlichen Modus effek-

tiv [84] und wirkt typischerweise an den

Kapillaren und nicht an großen Gefäßen,

sodass die Arbeit letztlich keine direkten

Schlussfolgerungen bezüglich der VT zu-

lässt.

Shi et al. [113] beobachteten im Ver-

lauf der VT einen ausgeprägten Abfall

der MMP-1- und MMP-13-mRNA und

moderaten Abfall der MMP-2-mRNA.

Da es keine Kontrollgruppe gibt, ist der

Effekt nicht sicher auf die VT zurück zu

führen. Sie hielten jedoch eine vermin-

derte Degradation von Kollagen und ver-

besserte Wundheilung durch die VT für

möglich. Diese Einschätzung erfolgte

vor dem Hintergrund theoretischer Stu-

dien zur Rolle der MMP [123, 143]. An-

dere Autoren sehen jedoch die Gewe-

beneubildung durch erhöhte Konzent-

rationen an MMP gefördert [20]. Eben-

so wird eine hohe MMP-13-Konzentra-

Forschungsansätze: Zelluläre Syntheseleistung bei Vakuumtherapie

Tierexperimentelle- und klinische Studien

Wachstumsfaktoren

• PDGF

• VEGF

• TGFß

Kopp et al. (69)

Proliferationsmarker

• P 38

Proteinkinase

• C – JUN 73

Kremers et al. (70)

Metalloproteinasen

• MMP 1

• MMP 2

• MMP 13

Shi et al. (113)

Abb. 3 8 Zelluläre Syntheseleistung bei Vakuumtherapie

495Der Unfallchirurg 6 · 2007 |

Page 7: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

tion für den Prozess des Remodelings

von Kollagen als förderlich angenom-

men [6]. Ein Konzentrationsanstieg von

MMP kann derzeit nicht als spezifischer

Effekt der VT angenommen werden, sei-

ne Bedeutung ist in diesem Zusammen-

hang spekulativ.

Wundheilung. In vielen der vorgestell-

ten Publikationen wurde geschlussfolgert,

dass die VT zu einer verbesserten Wund-

heilung führt. Die Tatsache, dass sowohl

in Tierexperimenten [28, 65, 83, 84, 85] als

auch in kontrollierten klinischen Studi-

en [25, 38, 66, 80, 116, 134] nur nach lan-

ger Behandlungszeit (Wochen, Monate)

eine Wundverkleinerung und nur sel-

ten ein Wundverschluss erreicht wurde,

blieb dabei weitgehend unbeachtet. Die

beschleunigte Epithelisierung von Spalt-

hautspenderstellen ist dabei eine Ausnah-

me und wurde bereits diskutiert [44]. In

keiner der Studien über Granulation, Epi-

thelbildung und zelluläre Synthese wurde

die vollständige Wundheilung abgewartet

oder als Zielkriterium erfasst.

Ist der Abschluss der Wundheilung das

Therapieziel, sind alle 3 Phasen der Wund-

heilung zu beurteilen [17, 19]. Die Über-

sicht in . Infobox 1 zeigt, dass bisher

nur Daten über die VT akuter Wunden

vorliegen, die die inflammatorische und

Teile der proliferative Phase betreffen.

Bei chronischen Wunden ist der Zeit-

plan häufig durch Infektion, Malnutriti-

on, Hypoperfusion und Sauerstoffman-

gel erheblich gestört, die Bewertung von

Studien also noch schwieriger. Viele Ef-

fekte der VT sind Teil einer natürlich ab-

laufenden Kaskade der Wundheilung. Die

VT greift vermutlich regulierend in zellu-

läre Syntheseleistungen und deren Mi-

togenität ein. Bisher konnte nur die be-

schleunigte Proliferationen von Endothe-

lien gezeigt werden [84, 85]. Vermutungen

über die Proliferation von Epithelien [28,

44] oder Fibroblasten [83] betreffen klei-

ne, spezielle Fallserien mit kontroversen

Ergebnissen der Experimente. Es kommt

offensichtlich nicht zur Proliferation des

Gewebetyps in dem sich der Defekt be-

findet, sondern stereotyp zur Bildung von

Granulationsgewebe. Die VT scheint also

ausgesprochen angiotrop zu sein und ent-

faltet ihre Wirkung über den Mechanis-

mus der Wundheilung per sekundam am

Bindegewebe. Sie ist somit auf vitales Bin-

degewebe angewiesen.

Es ist nicht bekannt, ob über eine

Verstärkung physiologischer Abläufe

hinaus spezifische Mechanismen indu-

ziert werden. Vor allem die Schnittstel-

len zwischen den Phasen der Wundhei-

lung sind nicht klar erforscht. Von groß-

em Interesse ist dabei die Frage, ob die

Bildung von Granulationsgewebe un-

ter der VT auch wieder gestoppt werden

kann und Epithelisierung und „Remode-

ling“ von der Therapie profitieren, oder

ob lediglich mechanische Kontraktions-

kräfte, wie von Isago et al. [65] vermutet,

wirken. Granulationsgewebe ist nicht,

wie oft zitiert, „gesundes Gewebe“, son-

dern entsteht auf dem Boden einer chro-

nischen Entzündung [56]. Erst wenn die

Entzündung abklingt, kann Heilung ein-

treten [56].

Betrachten wir die VT als reinen „Trig-

ger“ der natürlichen Bindegewebereakti-

on, so übernimmt sie die Rolle des ent-

zündlichen Reizes. Die Konsequenz wä-

re, dass die Wundheilung erst nach Be-

endigung der VT eintritt. Abhängig vom

Entzündungsreiz und der Dauer kann die

Heilung eine „Restitutio ad integrum“

oder Defekt/Narbenheilung sein [56].

Entsteht dabei ein Keloid oder eine Nar-

benplatte mit Verwachsungen, kann dies

später zum Funktionsverlust oder zum

Narbenkarzinom mit fatalen Folgen füh-

ren. So sind bei der VT langfristige Stu-

dien unter Erarbeitung sinnvoller Thera-

pieziele und Behandlungszeitpläne zu for-

dern. Diese müssen die Frage beantwor-

ten, wann eine Heilung per secundam

durch die VT anzustreben und wann ein

plastisch chirurgischer Gewebeersatz zu

fordern ist.

Systemische Wirkung der VAC-TherapieGrundlagen: Morykwas et al. [86] ver-

glichen im Tierexperiment (Kaninchen,

n=8) bei 2 Gruppen (Gruppe A: VT,

Gruppe B: Schwamm ohne Sog) die sys-

temische Einschwemmung von Myoglo-

bin 2, 4 und 6 h nach Crush-Syndrom

(Hinterlauf). Der Schwamm hatte über

multiple Inzisionen breitflächig Kontakt

zu der zerstörten Muskulatur. Das Aus-

maß des Muskelschadens war standardi-

siert. In der VT-Gruppe wurden zu allen

3 Zeitpunkten signifikant geringere Myo-

globinwerte gemessen.

Kremers et al. [70] bestimmten im

Tierexperiment (Schwein, n=6) die sys-

temisch inflammatorische Reaktion nach

15% Verbrennung (Gruppe A: VT der Ver-

brennungswunde, Gruppe B: ohne Sog).

In der Zeitspanne von 30–180 min nach

der Verbrennung wurden die Flussrate

der A. mesenterica superior und Prosta-

cyclin PGI2 sowie Thromboxan TbXA2

in der Nierenarterie, Milz- und Jugular-

vene gemessen. In Gruppe B sank im Ver-

gleich zur VT die Flussrate im Mesenteri-

um um 35%. Die VT-Gruppe zeigte nach

30–90 min einen signifikanten Abfall von

TbXA2 in der A. renalis, PGI2 stieg nach

60–120 min signifikant in der Milzvene

und systemisch an.

Bower et al. [13] untersuchten im Tier-

experiment (Schwein, n=12) den syste-

mischen Effekt 4 h nach einer Vollhautex-

zision anhand der ELISA-Bestimmung

der Marker IL-6, -8 und -10 sowie TGF-β.

In der VT-Gruppe (Therapiemodus nicht

genannt) zeigte sich nach 1 h ein signifi-

kant höherer Wert für IL-10 gegenüber

der Kontrollgruppe (ohne Sog). Die Au-

toren sahen aufgrund der entzündungs-

hemmenden Wirkung von IL-10 eine ak-

tive systemische, antiinflammatorische

Wirkung der VT.

Diskussion: In allen Arbeiten wur-

de im Rahmen kontrollierter Tierexpe-

rimente geprüft, ob die VT systemische

Kaskaden unterschiedlicher Traumata

beeinflusst. Dabei scheint die VT mehr

einen präventiven, das Trauma begrenz-

enden Effekt zu haben und nicht aktiv in

die systemische Reaktionskaskade einzu-

greifen. So wurde beim Crush-Syndrom

weniger Myoglobin aus der Traumazone

eingeschwämmt [86] und bei Verbren-

Infobox 1 Wundheilung

1. Inflammatorische Phase 24–48 h

F Thrombozyten setzen Zytokine frei,

locken Neutrophile und Makrophagen an

F Freisetzung von TGF-β aus Makrophagen

2. Proliferative Phase Tag 3 bis Tag 14–20

F Fibroblasten produzieren Kollagen, Kapil-

laren proliferieren unter TGF-β-Wirkung

3. Remodeling ab 2. Woche bis 1 Jahr

F Neuordnung der kollagenen Fasern/

Strukturen

496 | Der Unfallchirurg 6 · 2007

Leitthema

Page 8: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

nungen weniger vasokonstriktorisches

TbXA2 und mehr dilatierendes PGI2 im

viszeralen System registriert [70]. Die-

se Effekte sind aus der lokalen Begren-

zung des Traumas durch die VT zu er-

klären. Wie es im Falle des Vollhautde-

fekts zum Anstieg des IL-10 durch die

VT kam [13], verbleibt letztlich unklar.

Die Experimente geben Hinweise dar-

auf, dass durch eine frühzeitige VT die

systemische inflammatorische Reaktion

(SID) gebremst und dadurch möglicher-

weise die Prognose des Patienten durch

Prävention eines Multiorganversagens

verbessert werden kann.

Aus den Arbeiten wird nicht deut-

lich, wie groß die Kontaktfläche zwischen

Schwamm und traumatisierter Zone sein

muss, damit eine systemische Wirkung

der VT eintritt. Die Ergebnisse haben

Konsequenzen hinsichtlich der Beurtei-

lung früherer kontrollierter Studien [84].

So ist eine Kontrollgruppe am gleichen

Tier kritisch zu bewerten, da sie durch die

Modulation systemischer Effekte von der

VT beeinflusst werden kann. Es ist außer-

dem vorstellbar, dass Versuche an kleinen

Tieren wie Ratten [65] erheblich stärkere

systemische Konsequenzen für die erfass-

ten Parameter haben.

Extrazelluläre Wirkung der VAC-TherapieDie VT entfaltet ihre Wirkung auch im

interstitiellen Raum, am Blutgefäßsystem

und möglicherweise über humorale und

nervale Reaktionen. Diese können den

Abtransport von Wundsekret/Ödem, Stei-

gerung der Durchblutung und des Sauer-

stoffangebots, sowie die Elimination von

Toxinen, Debris und Kollagenasen betref-

fen [31, 32, 33, 36, 101, 140]. Die Polyure-

thanfolie funktioniert dabei als Barriere,

die eine Kontamination von Wunde und

Umgebung verhindern kann, ein feuchtes

Wundmilieu gewährleistet und das Gewe-

bemechanisch stabilisiert [7, 82].

Durchblutung. Die . Abb. 4 gibt einen

Überblick über verschiedene Methoden

zur Bestimmung der Perfusion, die in Stu-

dien zur VT angewandt wurden.

Grundlagen: Morykwas et al. [84] un-

tersuchten den Einfluss der VT auf die

Durchblutung des Wundgrundes und an-

grenzenden Gewebes im Tierexperiment.

Page 9: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

Genauere Angaben zum Studiendesign

werden nicht gemacht [84]. Die Messung

der Durchblutung erfolgte mittels Laser-

doppler am Wundgrund und gesunden

Gewebe neben der Wunde. Eine Messrei-

he in 25-mmHg-Intervallen (schrittweise

von 0 bis −400 mmHg) wurde bei kon-

tinuierlicher Applikation des Vakuums

und im Wechselsogmodus bestimmt. Bei

einem negativen Druck von −125 mmHg

zeigte sich eine 5–7 min anhaltende ma-

ximal gesteigerte Durchblutung im the-

rapierten Gewebe, danach stellte sich

trotz Fortführung der VT der Ausgangs-

wert ein. Negative Drücke >400 mmHg

führten zu einer Verschlechterung der

Durchblutung. Im Wechselsogmodus

(5:2-Rhythmus, −125 mmHg) ließ sich

die Durchblutung repetitiv immer wieder

bis zum Maximalwert steigern. Wie lange

dieser Effekt anhält (Stunden, Tage) wur-

de nicht untersucht.

Rejzek et al. [100] studierten bei 7 Pati-

enten (Ulcus cruris) den Einfluss der VT

auf die Kapillardurchblutung mittels La-

serdoppler. Die Durchblutung zeigte bei

kontinuierlichem Sog (keine Angabe der

Sogstärke) eine mindestens 50%ige, bei

Wechselsog (2:2 min) eine rezidivierende

Steigerung. Über welchen Zeitraum dieser

Effekt an der kleinen Stichprobe reprodu-

zierbar war, wurde nicht untersucht. Die

Autoren schlussfolgerten, dass es durch

die VT zu einer Durchblutungssteigerung

und Steigerung der Gewebeoxygenierung

moderater Stärke kommt.

Banwell et al. [9] führten im Tierexpe-

riment (Schwein) eine kontrollierte rando-

misierte Studie mit Messung der Durch-

blutung (Laserdoppler) von Verbren-

nungen II. Grades (n=32) durch. Die VT

wurde mit 2 Wundauflagen (Schwamm

ohne Sog und Silbersulphadiazin) ver-

glichen. Die Messung der Durchblutung

am Wundgrund erfolgte zu den Zeitpunk-

ten 0, 24, 48, und 72 h, ebenso wurde die

Anzahl der tangentialen Nekrektomien

erfasst. Unter VT fand sich die Durchblu-

tung signifikant gesteigert und es waren

signifikant weniger Nekrektomien erfor-

derlich. Die Autoren sahen durch die VT

bei dermalen Verbrennungen die Gewe-

beoxygenierung verbessert und die Ne-

kroserate vermindert.

Wackenfors et al. [130] führten im

Tierexperiment (Schwein, n=7) Mes-

sungen der Durchblutung (Laserdoppler)

in verschiedenen Abständen vom Wund-

rand (inguinale Wunden) durch. Analy-

siert wurden intermittierende Sogmus-

ter (50–125 mmHg) variierender Länge

(„On-Phasen“ bis zu 15 min). Es wurden

verschiedene Durchblutungszonen in der

Wundumgebung beobachtet. Bei einer

VT von −50 mmHg zeigte sich wundnah

(Muskel <1,5 cm, Subkutis <3 cm) Hy-

poperfusion, umgeben von einer Zone

der Hyperperfusion (Maximalwert Mus-

kel 1,5 cm, Subkutis 3 cm), Entfernungen

>3,5 cm waren unbeeinflusst. Höhere Sog-

werte führten zu einer Ausdehnung der

Hypoperfusionszone. In der Hyperperfu-

sionszone führte das Einschalten „on“ des

Soges zu Perfusionssteigerungen von bis

zu 50%, bis zu 10 min anhaltend, danach

fiel die Durchblutung bei anhaltendem

Sog auch hier unter den Ausgangswert

ab. Abschalten des Soges („off “) führte

ebenfalls zu einer 5–10 min anhaltenden

Hyperperfusion. Die Autoren schlussfol-

gerten, dass hohe kontinuierliche Sog-

werte >50 mmHg, die wundnahe Perfusi-

on besonders im subkutanen Gewebe be-

einträchtigen und zu vermeiden sind. Die

intermittierende Therapie stellt aus ihrer

Sicht eine Möglichkeit dar, derartige Isch-

ämien zu vermeiden [130].

Diskussion: Es stehen derzeit 4 Studi-

en (davon 3 Tierexperimente) zur Dis-

kussion, welche eine Messung der Ka-

pillardurchblutung mittels Laserdoppler-

sonden am Wundgrund und/oder in der

Wundumgebung durchführten [9, 84, 100,

130]. Es handelt sich um kleine Stichpro-

ben ohne Kontrollgruppe und mit unter-

schiedlichen Wunden (Tier oberflächlich;

[9, 84]), Tier tief [130], Mensch chronisch

[100]. Nur Banwell et al. [9] untersuchten

eine größere Serie von Wunden (n=32) in

unterschiedlichen Behandlungsgruppen.

Die verwendete Sogstärke [9, 100] oder

der Sogmodus [9] zur VT werden z. T.

nicht angegeben.

Obwohl die Arbeiten aus den genann-

ten Gründen schwer zu vergleichen sind,

kommen sie doch zu ähnlichen Ergebnis-

sen. So führte das Einschalten eines Va-

kuums zu einer abrupten Steigerung der

Durchblutung um ca. 50%, diese dau-

ert 5–10 min an, danach fiel die Durch-

blutung unter den Ausgangswert ab [84,

100, 130]. Während Morykwas et al. [84]

beim Ausschalten des Soges (Wechsel-

sog) die Normalisierung der Perfusion

auf den Ausgangswert beschrieb, konn-

ten Rejzek et al. [100] und Wackenfors

et al. [130] im Moment des Ausschaltens

ebenfalls Anstiege der Durchblutung

für 5–10 min registrieren, wobei dieser

Effekt bei Wackenfors et al. [130] klarer

abgebildet ist. Die Beobachtung, dass

nicht das Vakuum, sondern nur Ände-

rungen des Vakuums zu einem mess-

baren und zeitlich begrenzten Anstieg

der Durchblutung führten, konnte bisher

von keinem Autor erklärt werden. Ein in

allen Arbeiten strapaziertes Erklärungs-

modell, dass die Reduktion des Ödems

mit konsekutiver Öffnung der Kapillaren

ursächlich sei, stammt aus Morykwas

Publikation [84]. Die zugrunde liegende

Erkenntnis, dass chronische Wunden von

einem Ödem (Stasezone) umgeben sind,

welches die Durchblutung beeinträchti-

gt [101, 140], erklärt weder, weshalb eine

akute Wunde (Schwein) bereits ein der-

art ausgeprägtes Ödem hat, noch die Be-

grenzung des Effekts auf 10 min.

Forschungsansätze: Gewebeperfusion bei Vakuumtherapie

Tierexperimentelle - und klinische Studien

Autoren

Perfusionsmessung

synchron zur VT in vivo

Laser Doppler

Morykwas et al. (84)

Rejzek et al. (100)

Banwell et al. (9)

Wackenfors et al. (130)

Perfusionsmessung

nach VT in vivo

ICG

Kamolz et al. (67)

Schrank et al. (112)

Zöch et all. (146)

Gefäßreaktion

nach VT in vitro

Testsubstanz

Wackenfors et al. (131)

Abb. 4 8 Gewebeperfusion bei Vakuumtherapie

498 | Der Unfallchirurg 6 · 2007

Leitthema

Page 10: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

Die Interpretation wird dadurch er-

schwert, dass der Effekt bei chronischen

humanen Wunden durch Rejzek et al.

[100] nicht derart klar nachzuvollziehen

war. Bereits in den 4 untersuchten Pha-

sen (2 min „on“, 2 min „off “) zeigte sich

kein einheitliches Ansprechen der Durch-

blutung. So kam es in einigen Sogphasen

zum Anstieg, in anderen zum Absinken

der Durchblutung (der gleiche Effekt ist in

den „Off-Phasen“ sichtbar). Anhand der

Kurvenverläufe lässt sich für die Durch-

blutung kein reproduzierbarer Effekt der

VT erkennen [100].

Unseres Erachtens spielt neben der

Ödemreduktion die aktive venöse Drai-

nage durch die VT eine entscheidende

Rolle. Bei der tangentialen Nekrektomie

von Verbrennungen wird die Stasezone

und Kapillarstrombahn eröffnet und so

die Durchblutung umgehend verbes-

sert [144]. Üblicherweise geht der VT

ein Débridement voraus, bei dem eben-

falls die Kapillarstrombahn eröffnet wird.

Gewinnen nun die Kapillaren Anschluss

an das aktive Sogsystem des Vakuum-

schwammes, wäre die Voraussetzung für

das Einströmen arteriellen Blutes gege-

ben. Ähnliche Mechanismen sind bei der

Therapie venöser Stauungen von Lappen-

plastiken durch Blutegel bekannt und

führen dabei ebenfalls zur verbesserten

Perfusion des Gewebes. Wir glauben,

dass die aktive venöse Drainage durch

die VT zur Steigerung der Perfusion bei-

trägt. Dies findet sich in der Literatur bis-

her nicht reflektiert. Ebenfalls sind auch

nervale Ursachen und humorale Faktoren

in Betracht zu ziehen. So wäre es möglich,

dass nach einer kontinuierlichen VT von

7 min ein Gefäßspasmus eintritt, mit dem

das Gewebe versucht, den venösen Blut-

verlust zu begrenzen. Durch die Thera-

pieunterbrechung im Wechselsogmodus

könnte sich der Spasmus möglicherweise

in der Ruhephase lösen und dadurch er-

neut eine Hyperperfusion entstehen.

Wackenfors et al. [130] konnten durch

differenzierte Messungen zeigen, dass es

sich bei der Durchblutungssteigerung um

ein lokal sehr begrenztes Geschehen han-

delt und dass die Sogstärke einen erheb-

lichen Einfluss hat. In unmittelbarer Nä-

he zum Schwamm kam es zu einer Min-

derdurchblutung und erst in der angren-

zenden Gewebeschale war die Durchblu-

tung gesteigert [130]. Je stärker der Sog,

desto größer war die Zone der Minder-

durchblutung [130]. Wir vermuten, dass

die Perfusionssteigerung in diesem Falle

kein primärer Effekt der VT ist, sondern

eher eine Gewebereaktion (reaktive Hy-

perämie) auf die von dem Vakuum kom-

primierte und minder durchblutete Zone.

Der Durchblutungsanstieg in der „Off-

Phase“ [130] könnte dann dem Widerein-

strom des Blutes in das komprimierte Ge-

webe entsprechen.

Wie die Durchblutung des Gewebes

durch die VT genau beeinflusst wird ist vor

dem Hintergrund der Datenlage nicht ab-

schließend zu beantworten. Insbesondere

die Frage, wie sich die Durchblutung im

Therapieverlauf über Stunden und Tage (also

in einer klinisch realistischen Situation)

verhält, bleibt unklar. Beobachtungen aus

klinischen Studien, dass die Perfusion auch

bei kontinuierlicher VT gesteigert wird [67,

145], sind mit den vorliegenden Arbeiten

eher zu widerlegen, als zu erklären.

Grundlagen: Kamolz et al. [67] und

Schrank et al. [112] untersuchten die

Durchblutung von oberflächlichen Ver-

brennungswunden (Grad IIa und IIb) im

Rahmen klinischer Studien. Die Messung

erfolgte durch IC-View-Perfusographie®

([58]. Kamolz et al. [67] bestimmten bei 7

bilateralen Handverbrennungen (VT der

schwerer verbrannten Hand,−125 mmHG,

kontinuierlich vs. Silbersulphadiazin-Ver-

band der Gegenseite) die Perfusion an

den Tagen 1–3 der Behandlung. Unter VT

zeigte sich in diesem Zeitraum eine Hy-

perperfusion, während es innerhalb der

Kontrollgruppe zu einem signifikanten

Abfall der Durchblutung kam. Im Grup-

penvergleich wurde eine statistisch signi-

fikante Mehrdurchblutung bei der VT an

Tag 2 und 3 registriert. Innerhalb von 72 h

wurden bei der VT maximal 500 ml Flüs-

sigkeit abgepumpt.

Zöch et al. [146] konnten bei der VT

von Patienten mit diabetischem Fußsyn-

drom eine Steigerung der Wundperfusion

um durchschnittlich 31% und der angren-

zenden Haut um 15% nachweisen. Sie be-

stimmten die Perfusion mit der IC-View-

Messmethode [58].

Diskussion: Alle 3 klinische Studien [67,

112, 146] wählten mit der IC-View-Perfu-

sographie® [58] eine grundsätzlich ande-

re Messmethode zur Beurteilung der Per-

fusion als es der Laserdoppler ist. Dabei

ist es erforderlich, den Schwamm bei der

Messung zu entfernen. So sind die Ergeb-

nisse im Unterschied zu Morykwas et al.

[84] als Vorher-/Nachher-Werte zu inter-

pretieren. Die in allen Arbeiten registrier-

te Steigerung der Durchblutung in der

Wunde könnte hier tatsächlich auf die

Ödemreduktion zurück zu führen sein, da

es sich um einen langfristigen Effekt han-

delt. Möglich wäre auch, dass die Durch-

blutung des neu gebildeten Granulations-

gewebes gemessen wurde. Durch die Stu-

dien ist es möglich zu erklären, weshalb

auch bei kontinuierlicher VT die Durch-

blutung profitiert. Mit Sicherheit wur-

de ein anderer, als der von Morykwas be-

schriebene Effekt gemessen.

Grundlagen: Wackenfors et al. [131] ver-

glichen im Tierexperiment (Schwein, n=7)

das Reaktionsmuster großer Gefäße (A. fe-

moralis beidseits freigelegt) bei VT (12 h

−125 mmHg kontinuierlich) mit einer Kon-

trollgruppe an der Gegenseite (Schwamm

ohne Sog 12 h). Makroskopisch waren an

den Wunden keine Unterschiede erkenn-

bar. Die physiologischen Tests erfolgten

nach Entnahme der Gefäße in vitro. Durch

Endothelin-1 (Typ-A-Agonist) und dem

Typ-B-Agonisten Sarafotoxin 6c ließen

sich in der VT-Gruppe signifikant stärkere

Vasokonstriktionen auslösen. Auf Acetyl-

cholin zeigten die Gefäße nach VT eine

signifikant verstärkte Vasodilatation im

Vergleich zur Kontrollgruppe. Faktoren,

die die endothelabhängige Vasodilatation

vermitteln („endothelium-derived hy-

per-polarizing factor“, Prostaglandin und

NO) waren ebenfalls nach VT signifikant

erhöht. Die Autoren sahen durch die VT

sowohl eine Verstärkung der Vasokons-

triktion (Endothelin Typ A und Typ-B-

Rezeptor-vermittelt) als auch der endo-

thelabhängigen Vasodilatation. Die Vaso-

dilatation kann ihrer Auffassung nach die

Konstriktion kompensieren, wobei dies

nicht gemessen wurde.

Diskussion: In der klinischen Pra-

xis kommt die VT selten mit großen Ge-

fäßen in Kontakt. Möglicherweise sind die

Ergebnisse jedoch auch auf die typische

Kontaktsituation des Schwammes zu

kleineren Gefäßen übertragbar. Die Ar-

beit unterstützt unsere Theorie, dass auch

humorale und nervale Faktoren an der

Steuerung der Durchblutung durch die

499Der Unfallchirurg 6 · 2007 |

Page 11: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

VT beteiligt sind. Es zeigt sich, dass (wie

auch bei der Proliferation von Zellen) die

Effekte der VT hinsichtlich der Durchblu-

tung sehr komplex sind. Die differenzierte

Kenntnis dieser Mechanismen wird über

den sinnvollen Einsatz der VT bei spezi-

ellen Krankheitsbildern entscheiden.

Ödem. In der Literatur finden sich zahl-

reiche Hinweise, dass durch die VT ei-

ne Ödemreduktion erreicht wird, die zur

Verbesserung der Durchblutung des Ge-

webes führt [27, 34, 84]. Es handelt sich

dabei ausschließlich um klinische Beob-

achtungen. Studien, in denen quantitative

Ödemmessungen im Zusammenhang mit

der VT durchgeführt wurden, finden sich

in den Datenbanken nicht publiziert. Ka-

molz et al. [67] erfassten das Volumen

des abgepumpten Sekrets. Dies lässt je-

doch nur indirekt auf ein tatsächliches

Ödem schlussfolgern. So ist es vorstell-

bar, dass der Schwamm Anschluss an er-

öffnete Lymph- und Blutgefäße bekommt

– die Flüssigkeitsmengen repräsentieren

dann nicht das Gewebeödem. Bekannt ist

der Effekt der Ödemreduktion mit ver-

besserter Wundheilung durch Sogdraina-

gen [30, 39]. Ob sich diese Erkenntnisse li-

near auf die VT und ihre therapeutischen

Variationsmöglichkeiten übertragen las-

sen, bleibt der Klärung künftiger Studien

vorbehalten. Ebenso kann die Frage nach

dem optimalen Therapieregime (Sogstär-

ke, Schwamm, Sogmuster) bezüglich der

Ödemreduktion aus der Literatur derzeit

nicht beantwortet werden.

Wundmilieu. Die Barrierefunktion der

Folie gewährleistet ein feuchtes Wund-

milieu [34] bei der VT. Trotz ständigen

Abpumpens von Sekret befindet sich das

VAC®-System durch den Schwamm in

großer Kontaktfläche zum Interstitium

[111]. Es kommt zum kontinuierlichen

Einstrom interstitieller Flüssigkeit, gleich-

zeitig verhindert die Polyurethanfolie das

Austrocknen der Wunde.

Eine verbesserte Wundheilung und An-

giogenese in feuchtem Milieu gilt als wis-

senschaftlich gesichert [24, 34, 126, 138].

Seit Jahren ist die Analyse von Wundse-

kret (insbesondere der Art und Konzent-

ration von Zytokinen) Gegenstand der

Forschung [48, 93]. Die Wundheilung gilt

dabei als ein Resultat aus der Balance zwi-

schen fördernden Zytokinen und Hemm-

stoffen wie Proteasen [93]. Zahlreiche Au-

toren kamen zu dem Schluss, dass im ab-

gesaugten Sekret vorwiegend Proteasen

beseitigt werden [40, 84]. Der Mechanis-

mus bleibt unklar, da gleichermaßen auch

Zytokine, die die Wundheilung fördern

[69], von der Elimination betroffen sind.

Ob die VT über das mechanische Absau-

gen hinaus die Balance der Zytokine be-

einflusst, ist noch nicht klar. Studien, die

sich mit der Analyse des Wundsekrets be-

schäftigen, werden im Kapitel „Wundin-

fektion“ (s. unten) diskutiert.

Stabilisation. Durch Vakuum wird ei-

ne mechanische Stabilisierung des

Schwammes und Gewebes erreicht. Der

Schwamm verteilt dabei den negativen

Druck gleichmäßig dreidimensional über

die gesamte Wundfläche [78]. Durch das

Vakuum komprimiert, verzahnen sich Po-

ren und Balken fest ineinander und mit

der Wundfläche [111].

Bereits bei einem Sog von −125 mm-

Hg kann eine feste mechanische Stabili-

sierung von Gewebestrukturen erreicht

werden [79]. Dies kann bei der Fixierung

von Hauttransplantaten, Lappenplastiken

und bei der Thoraxwandstabilisierung ak-

tiv genutzt werden. Exakte Messreihen mit

Druckvariationen für eine optimale Stabi-

lisierung von unterschiedlichem Gewebe

finden sich derzeit nicht publiziert.

Barrierefunktion. Die Polyurethanfo-

lie als Strukturelement des VAC®-Sys-

tems ist Barriere zwischen Behandlungs-

einheit und Umwelt. Sie ist für Wasser-

dampf durchlässig, ohne dass Luft und

Bakterien passieren können [37]. Da-

durch wird der Aufbau eines konstanten

Vakuums sowie die mikrobiologische

Trennung zwischen Wunde und Umge-

bung möglich [34]. Der Effekt ist bidirek-

tional – es kann die Keimverschleppung

in die Umgebung, aber auch (im Falle ei-

ner offenen Fraktur) die Infektion durch

Hospitalkeime bis zur Defektdeckung

mit einer Lappenplastik verhindert wer-

den [46]. Ein effektiver Schutz von aku-

ten Wunden konnte von Fleischmann et

al. [35, 37] in retrospektiven und prospek-

tiven klinischen Studien gezeigt werden.

Dass die VT chronisch infizierter Wun-

den auch die Kontamination der Umge-

bung vermindert, ist bisher anhand kont-

rollierter Studien nicht belegt. Die Kon-

troversen der VT chronisch infizierter

Wunden werden später diskutiert.

Kombinierte Wirkung der VAC-TherapieIn der klinischen Anwendung der VT

kommt es immer wieder zu komplexen

Interaktionen zellulärer und extrazellu-

lärer Effekte. Dies betrifft die Eliminati-

on von Bakterien, die Gewebezüchtung

(Matrixfunktion) und die Beeinflussung

von Angiosomen bei Lappenplastiken [55,

84, 127].

Bakterienelimination und Wundinfek-

tion. Resistente chronische Infektionen

führen zu einer verzögerten Wundhei-

lung [129]. Häufige Ursache von bakteri-

eller Besiedelung ist die Pathogenität der

Keime, schlechte Gewebedurchblutung

und lokaler Sauerstoffmangel [61]. Kli-

nische Falldarstellungen haben immer

wieder auf die Reduktion der bakteriellen

Besiedelung und der Infektion von Wun-

Forschungsansätze: Wundinfektion bei Vakuumtherapie

Tierexperimentelle - und klinische Studien

Autoren

Bakterien

Keim - Konzentration

Semiquantitativ

Quantitativ

Morykwas (84)Moues (87)Weed (135)

Wundsekret

bakterizide Wirkung

Leukozyten

Immunkompetenz

Bischoff (41)Gouttefangeas (47)

Gewebeinfiltrat

Entzündungszellen

Neutrophile

Endotoxin/Plasma

Adams (1)Banwell (8)Buttenschön (15)

Wundheilung

Indirekt

bei Heilung von

Problemwunden

Fleischmann (31)Von Fritschen (41)

Abb. 5 8 Wundinfektion bei Vakuumtherapie

500 | Der Unfallchirurg 6 · 2007

Leitthema

Page 12: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

den durch die VT hingewiesen [22, 32, 50].

In . Abb. 5 sind die Forschungsansätze

zur Untersuchung der antiinflammato-

rischen Wirkung der VT thematisch ge-

ordnet darstellt.

Grundlagen: Morykwas et al. [84] un-

tersuchten im Tierexperiment (Schwein)

die Keimzahl akuter Wunden (n=5), die

standardisiert mit Bakterien beimpft wur-

den. Im Verlauf der VT wurde über 2 Wo-

chen regelmäßig die Bakterienkonzentra-

tion bestimmt. Die kontrollierte Studie

war nicht randomisiert und nicht ver-

blindet. Am 5. Tag der VT zeigte sich eine

signifikante Bakterienreduktion im Ver-

gleich zur Kontrollgruppe (Wunden mit

Kochsalzkompressen behandelt). Im wei-

teren Verlauf blieb die Bakterienkonzent-

ration konstant.

Moues et al. [87] bestimmten in ei-

ner randomisierten, kontrollierten und

verblindeten klinischen Studie die Bak-

terienkonzentration chronischer Wun-

den bei VT (n=29). Die Kontrollgrup-

pe (n=25) wurde mit Kochsalzkompres-

sen behandelt. In beiden Gruppen zeigte

sich die Bakterienkonzentration vor und

nach Therapie unverändert. Staphylococ-

cus aureus vermehrte sich im Verlauf der

VT gegenüber der Kontrollgruppe signi-

fikant, die Konzentration gramnegativer

Bakterien nahm ab.

Weed et al. [135] fanden in einer retros-

pektiven klinischen Studie an chronischen

Wunden dauerhaft konstante Bakterien-

konzentrationen während der VT. Weed

et al. [135] und Moues et al. [87] beobach-

teten bei konstanter und steigender Bakte-

rienzahl eine gute Wundheilung.

Diskussion: In der Literatur finden sich

3 Studien, die eine systematische Messung

der Bakterienkonzentration im Verlauf

der VT vornehmen und bei unterschied-

lichem Studiendesign zu kontroversen Er-

gebnissen kommen [84, 87, 135]. Während

Morykwas et al. [84] bei akuten Wunden

eine Keimreduktion innerhalb der ersten

5 Tage und anschließend konstante Spie-

gel registrierten, konnten die beiden an-

deren Arbeitsgruppen bei chronischen

Wunden konstante, im Falle von Sta-

phylococcus aureus steigende Bakterien-

konzentrationen feststellen [87, 135]. Mo-

rykwas et al. [84] folgerten trotz kleiner

Stichprobe, dass die VT Bakterien elimi-

niert und führten dies auf eine verbesserte

Perfusion und Oxygenierung des Wund-

grundes zurück, obwohl beide Parame-

ter nicht erfasst wurden. Unverständlich

bleibt, dass die Autoren in einem anderen

Tierexperiment bei kontinuierlichem Sog

nur eine Steigerung der Durchblutung für

5–7 min registrierten [84].

Betrachtet man die Gesamtheit der in-

zwischen vorliegenden Daten, so fällt auf,

dass nur in den ersten 5 Therapietagen

Unterschiede zwischen den Studien be-

stehen [84, 135]. Danach blieb in allen Ar-

beiten die Bakterienkonzentration kons-

tant. Die Diskrepanz innerhalb der ersten

5 Tage könnte auf Unterschiede bei den

Wundtypen (bakteriell beimpfte Akut-

wunde vs. chronische Wunde Mensch),

der Materialgewinnung (Abstrich vs. Bi-

opsie) und der Analyse (semiquantitativ

vs. quantitativ) zurück zu führen sein. Es

könnte durchaus möglich sein, dass der

Sog einen Teil der am Tier aufgebrachten

Kulturen eliminiert hat und dies ein sys-

tematischer Fehler war [84]. Es wäre eine

schlüssige Erklärung dafür, dass im wei-

teren Verlauf der VT kein Effekt mehr be-

obachtet wurde.

Aus unserer Sicht deuten alle Studi-

en darauf hin, dass eine rein mechanis-

tische Vorstellung des kontinuierlichen

Absaugens und Entfernens von Bakte-

rien falsch ist, d. h. die Bakterienzahl von

der VT weitgehend unbeeinflusst bleibt.

Bemerkenswert ist, dass trotz konstanter

oder sogar steigender Bakterienzahlen ei-

ne klinische Verbesserung der Wundsitu-

ation beobachtet wurde [87, 135]. Die ne-

gative Wirkung der Keime auf die Wund-

heilung scheint durch die VT gemindert

zu werden. Die Bakterienkonzentrati-

on lässt also keine Rückschlüsse auf die

Wundheilung zu. Moues et al. [87] vermu-

ten, dass bei der VT dem Abtransport von

Toxinen und Inhibitoren, der Angiopro-

liferation [5, 23, 72] sowie der Induktion

von Wachstumsfaktoren eine größere Be-

deutung für die Wundheilung zukommt

als der Bakterienkonzentration. Offen-

sichtlich konnten sich jedoch bestimm-

te Keime wie Staphylococcus aureus un-

ter der Therapie vermehren, was für MR-

SA-Patienten Konsequenzen hätte. Oh-

ne einen Zusammenhang zu den vorge-

stellten Studien ist das Auftreten eines „to-

xic shock syndroms“ bei VT in der Litera-

tur beschrieben [51]. Derzeit lässt die Da-

tenlage nur 2 Schlüsse zu. Akute Wunden

profitieren bezüglich der Keimreduktion

v. a. von einer kurzen VT und chronisch

infizierte Wunden sollten durch ein radi-

kales Débridement in eine akute Wundsi-

tuation überführt werden.

Grundlagen: Fleischmann et al. [31]

setzten erstmals den Schwamm als Me-

dikamententräger ein. Über einen zu-

sätzlichen Spülschlauch wurden loka-

le Antibiotika oder Antiseptika verab-

reicht und nach einer Einwirkzeit über

die Therapieeinheit abgesaugt. Sie unter-

suchten die Wirksamkeit im Rahmen ei-

ner nicht randomisierten klinischen Stu-

die bei 27 Patienten. Eine Gruppenbil-

dung erfolgte bezüglich der Erkrankung

(akute Infekte, chronische Osteitis, chro-

nischer Infekt von Endoprothesen, Ulcera

cruris, diabetisches Gangrän), dann wur-

de die VT (Dauersog) mit Unterbrechung

(3-mal täglich für 30 min) zur Instillation

von Antibiotika (nach Antibiogramm)

durchgeführt. Die Sanierung aller akuten

Infekte gelang trotz Belassens des Osteo-

synthesematerials. Es trat ein Infektrezi-

div einer Endoprothese auf, welche einge-

setzt wurde, nachdem zuvor die Girdle-

stone-Situation über 2 Wochen durch VT

behandelt worden war.

Von Fritschen et al. [41] untersuchten

in einer klinischen Studie Weichteilde-

fekte mit exponierten Endoprothesen.

Durch die Kombination der VT mit medi-

kamentöser Spülung konnte in allen Fäl-

len Keimfreiheit (Wundabstrich) und ei-

ne suffiziente Defektdeckung mittels Lap-

penplastik erzielt werden.

Diskussion: Beide Arbeiten verzichteten

auf die kontinuierliche Messung der Bak-

terienkonzentration und stellten lediglich

vor dem Defektverschluss Keimfreiheit

fest [41] oder postulierten aufgrund der

erfolgreichen Defektdeckung eine Infekt-

beseitigung. Unterschiedliche Wundpro-

file machen die kleinen Stichproben inho-

mogen und erschweren die Interpretation

der Daten. Grundlage für die Entwicklung

des Spülsystems war die klinische Erfah-

rung, dass mit der VT zwar eine Keimre-

duktion, nicht aber Keimfreiheit zu errei-

chen ist. Der Schwamm als Medikamen-

tenträger ermöglicht, die VT variabler zu

gestalten und bei Problemwunden zu in-

tensivieren. Neben der zusätzlichen phar-

makologischen Wirkung könnte auch die

501Der Unfallchirurg 6 · 2007 |

Page 13: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

repetitive Absaugung von Toxinen, Bak-

terien und ihren Zerfallsprodukten wirk-

sam werden. Inzwischen kann ein solches

System als fertige Therapieeinheit bei KCI

bezogen werden. Aufgrund der Studien-

lage ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt ei-

ne Aussage über die genaue Wirkungswei-

se der VT hinsichtlich der antibakteriel-

len Therapie nicht möglich. Die Kombi-

nation der VT mit einer Spüleinheit für

Antibiotika und Antiseptika erscheint ei-

ne Erfolg versprechende Lösung zu sein.

Wichtig sind dabei ein radikales chirur-

gisches Débridement und häufige Wech-

sel des Schwamm Systems.

Grundlagen: Bischoff et al. [11] teste-

ten in vitro die antibakterielle Wirkung

des bei der VT abgesaugten Wundse-

krets gegen Standardkeime (Staphylococ-

cus aureus, Staphylococcus epidermidis

und Escherichia coli). Gruppe A (12 Pati-

enten mit offene Frakturen) wurde antibi-

otisch, Gruppe B (12 Patienten mit Weich-

teilschäden) ohne Antibiose behandelt. In

Gruppe A zeigte das Wundsekret in 93%

der Proben, in Gruppe B bei 66% der Pro-

ben eine antibakterielle Aktivität. Die Au-

toren führten die antibakterielle Wirkung

in beiden Gruppen auf die VT zurück.

Gouttefangeas et al. [47] untersuchten

in einer klinischen Studie, nach 5 Tagen

VT chronischer Wunden, die Art und

das Ausmaß der Infiltration des VAC-

Schwammes mit weißen Blutkörper-

chen immunhistochemisch. Es fanden

sich neutrophile Granulozyten in höchs-

ter Konzentration, neben Makrophagen

(CD68) und Lymphozyten. Diese waren

überwiegend aktivierte, immunkompe-

tente T-Zellen (CD4+ und CD8+) und

unterschieden sich von der systemisch pe-

ripheren Population.

Diskussion: Beide Studien gewannen

Wundsekret an unterschiedlicher Loka-

lisation. Bischoff et al. [11] testeten nur

indirekt die Wirkung des Sekrets, oh-

ne es selbst zu untersuchen (die Entnah-

me erfolgte aus dem Kontainer des Sys-

tems), während Gouttefangeas et al. (47)

das Wundsekret analysierten, welches sich

noch im Schwamm befand. Beide Studien

lassen eine Kontrollgruppe vermissen, so-

dass keine Aussage möglich ist, ob es sich

um den Effekt der VT handelt. So über-

rascht es nicht, dass Wundsekret antibak-

terielle Aktivität zeigt und dass diese bei

Antibiotikatherapie ausgeprägter ist [11].

Gouttefangeas et al. [47] führten den hö-

heren Anteil der CD4+-T-Lymphozyten

auf eine antigene Stimulation durch die

Wunde zurück. Sie hielten den Schwamm

geeignet, durch entsprechende antigene

Beschichtungen den nachgewiesenen Ef-

fekt zu steigern. Die untersuchte Stichpro-

be zeigte sich hinsichtlich Alter, Immun-

kompetenz, Wund- und Keimart erheb-

lich inhomogen. Außerdem gab es nur ei-

nen Untersuchungszeitpunkt. Das Auftre-

ten aktivierter T-Zellen (CD4+) am 5. bis

8. Tag der Behandlung könnte bedeuten,

dass schnelle Systemwechsel eine spezi-

fische antigene Stimulation und Infiltra-

tion des Schwammes verhindern. Sobald

mehr Referenzwerte bekannt sind, wird

die Arbeit besser zu interpretieren sein.

Grundlagen: Adams et al. [1] unter-

suchten Gewebebiopsien nach 48 h Be-

handlungsdauer mit VT vs. konventi-

oneller Wundbehandlung bei Verbren-

nungswunden (n=6) und Spalthautent-

nahmestellen (n=6). Die immunhistoche-

mische Untersuchung zeigte eine signifi-

kante Reduktion der neutrophilen Granu-

lozyten nach VT.

Banwell et al. [8] verglichen in einer

prospektiven klinischen Studie die Extra-

vasation von neutrophilen Granulozyten

bei Verbrennungen II. Grades (n=34) mit

und ohne VT. Die immunhistochemische

Bestimmung erfolgte 48 h nach Therapie-

beginn. In der VT-Gruppe fanden sich si-

gnifikant weniger Neutrophile und eine

geringere Tiefenprogredienz der Verbren-

nung. Makrophagen und Lymphozyten

waren in ihrer Anzahl unverändert.

Diskussion: Beide Autoren unterzo-

gen das Granulationsgewebe vom Wund-

grund einer Analyse hinsichtlich der In-

filtration mit Entzündungszellen [1, 8].

Diese Ergebnisse stehen im Widerspruch

zu Gouttefangeas et al. [47], die Neutro-

phile in höchster Konzentration im VAC-

Schwamm (nach 5–8 Tagen) nachwie-

sen. Da neutrophile Granulozyten zu den

ersten in der inflammatorischen Phase

das Gewebe infiltrierenden Zellen gehö-

ren und in Kooperation mit Makropha-

gen und Bakterien Nekrosen bekämpfen,

sind die Ergebnisse überraschend. Be-

denkt man jedoch, dass Gouttefangeas

et al. [47] chronische, bereits inflamma-

torisch aktivierte Wunden untersuchten,

während Adams et al. [1] und Banwell et

al. [8] das Gewebe akuter Verbrennungs-

wunden analysierten, so lässt sich ein in-

teressanter Effekt der VT vermuten. Viel-

leicht ist die VT in der Lage, die inflamma-

torische Gewebereaktion zu modulieren?

Dies könnte so funktionieren, dass im Fal-

le der Kontamination die Immunreaktion

durch die VT verstärkt wird, bei sterilen

Wunden hingegen könnte die Wirkung

der VT durch Verbesserung der Durch-

blutung und Reduktion der Nekrosezone

die Immunreaktion bremsen. Durch die

Autoren wurde eine Zusammenhang zwi-

schen Verminderung der Neutrophilen

und geringerem Nachbrennen der Wun-

den nachgewiesen [1, 8]. Die niedrigere

Konzentration von Neutrophilen könnte

also sowohl ein direkter Effekt der VT am

Bindegewebe, als auch die Folge einer ste-

rilen Wundabdeckung der Verbrennung

durch die VT sein, zumal die Kontroll-

gruppe keinen derartigen Effekt zeigte.

Nach derzeitiger Datenlage sind dies je-

doch noch Vermutungen.

Grundlagen: Buttenschön et al. [15]

untersuchten in einer randomisierten kli-

nischen Studie den Einfluss der VT auf

die systemische Entzündungsreaktion.

Patienten mit OSG-Frakturen Typ B/C

wurden 6 h nach Trauma operiert und die

Wunde primär verschlossen (Gruppe 1)

oder mit VT behandelt (Gruppe 2). En-

dotoxin, IL-6, CRP, Haptoglobin, Trans-

ferrin, Orosomucoid, 6-Keto-Prostaglan-

din, α1-Antitrypsin und Komplement C3,

C4 wurden in Zeitintervallen prä- und

postoperativ bestimmt. Eine halbe Stun-

de nach Primärverschluss kam es zu ei-

ner Erhöhung des Endotoxin-Plasma-

Spiegels, welcher in der VT-Gruppe aus-

blieb. Alle anderen Parameter zeigten sich

in beiden Gruppen unverändert. Die Au-

toren schlussfolgerten einen geringen sys-

temischen Effekt der VT, führten dies je-

doch auf die kleine Wundfläche zurück.

Diskussion: Das Weichteiltrauma im

Rahmen einer OSG-Fraktur ist sehr klein,

um systemisch relevante Veränderungen

der untersuchten Parameter zu erwarten.

Nach Auswertung aller Studien scheint

die VT durch viele Mechanismen die bak-

terielle Kontamination und Entzündung

der Wunde zu beeinflussen. Diskutiert

werden dabei eine direkte Keimbeseiti-

gung („absaugen“), antibakterielle Effekte

502 | Der Unfallchirurg 6 · 2007

Leitthema

Page 14: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

des Wundsekrets, Amplifikation der An-

tigenität durch den Schwamm und Modu-

lation der entzündlichen Infiltration des

Bindegewebes. Das Ausmaß, in dem die

VT diese Prozesse spezifisch beeinflusst,

konnte bisher nicht geklärt werden.

Matrixfunktion. In der Literatur finden

sich Hinweise, dass die VT im Rahmen der

Gewebezüchtung eingesetzt werden kann

[55, 127]. Grundlage von Zell- und Gewe-

bezüchtungen in vitro sind Matrixmateri-

alien, deren Struktur wiederum Zelladhä-

sionen, vaskuläre Proliferation und Wachs-

tumsmuster bestimmen und die zugleich

Nährboden sind [75, 127]. Beide Schwäm-

me (PVA, PU), die Bestandteil des VAC®-

Systems sind, kommen bereits in ähnlicher

Struktur als Matrixmaterialien in der Ge-

webezüchtung zum Einsatz [42, 77, 88, 106,

127, 132]. In-vitro-Gewebezüchtungen sind

in ihrer Gewebemenge von einer geringen

Penetrationstiefe durch eingeschränkte

Diffusion von Sauerstoff und Nährstoffen

limitiert [106]. So können nur dünne Zell-

lagen überleben und weiterhin ist der zeit-

liche Aufwand z. T. erheblich.

Insbesondere die gesteigerte Prolifera-

tion, durch die mit der VT in kurzer Zeit

z. T. dicke Gewebeschichten entstehen,

gibt Hoffnung, dass mit dieser Technik in

Zukunft auch in vivo „vor Ort“ und un-

ter erheblicher Zeitersparnis Gewebe ge-

züchtet werden kann. Besonders die Ge-

webenutrition wäre mit der VT, sowohl

durch Einsprossen von Kapillaren, als

auch durch das feuchte Wundmilieu (wel-

ches als physiologische Lösung agiert) ge-

genüber der In-vitro-Situation (Penetrati-

onstiefe) erheblich verbessert.

Bei dieser Anwendungsform der VT

werden die Schwämme als Matrixmateri-

alien im Mittelpunkt der Forschung stehen.

Die Entwicklung resorbierbarer Schwäm-

me durch die Industrie würde die Möglich-

keiten der Therapie exponentiell erweitern.

Angiosomale Durchblutung. Die Gewe-

bemenge beim mikrochirurgischen Ge-

webetransfer richtet sich nach Größe und

Durchblutung des assoziierten Blutgefäß-

systems (Angiosom). Das Angiosom be-

stimmt dabei die maximale Ausdehnung

und Form, in der eine Lappenplastik prä-

pariert werden kann. Der Bedarf an volu-

minösen, ausgedehnten Lappenplastiken

ist in der rekonstruktiven Chirurgie groß.

In der Vergangenheit gab es bereits Ver-

suche, Lappenplastiken über die Grenzen

ihrer Angiosome bzw. durch Einbezie-

hung benachbarter Angiosome zu kons-

truieren. Diese Technik, das sog. „Delay“,

erfordert ein schrittweises und zeitauf-

wendiges Präparieren des Lappens.

Grundlagen: Morykwas et al. [84] un-

tersuchten im Tierexperiment (Schwein,

n=5) den Einfluss der VT auf das Über-

leben von „random pattern flaps“ mit ei-

ner Breite-/Lägeratio von 1:4. An 5 Tieren

wurden 20 Lappen dieser Größe geho-

ben und in 3 Gruppen mit VT (kontinu-

ierlich, −125 mmHg) behandelt. (Gruppe 1

vor und nach, Gruppe 2 vor und Grup-

pe 3 nach Lappenpräparation), Gruppe 4

war Kontrollgruppe ohne VT. Gemessen

wurde das überlebende Gewebe. Es zeigte

sich ein signifikant gesteigertes Überleben

der Lappen in Gruppe 1 (VT vorher und

nachher) gegenüber der Kontrollgruppe.

Diskussion: Die kleine Stichprobe,

unterschiedliche Positionen der Lap-

pen am Tier und die fehlende Messung

der Durchblutung schränken die Aussa-

ge der Studie ein und lassen letztlich kei-

ne Rückschlüsse auf die Perfusion im Lap-

pen zu. Verwendet wurden „random pat-

tern flaps“ einer Größe (3×12 cm), die un-

ter normalen Bedingungen nur zu 50%

überlebt hätten [104]. Durch die unter-

schiedliche Lokalisation der Lappen am

Tier und fehlendes Monitoring kann das

zufällige Vorhandensein von zusätzlichen

Perforatoren (versorgenden Blutgefäßen)

in unterschiedlichen Lappen nicht ausge-

schlossen werden. Von den Autoren wur-

de ein kontinuierlicher negativer Druck

von −125 mmHg verwendet, obwohl sie

in anderen Versuchen registrierten, dass

dabei die Perfusion nur 5–7 min gesteigert

war [84]. So bleibt unklar, ob der Effekt

verlässlich reproduzierbar ist und auf wel-

chen Mechanismen er beruht.

Grundlagen: Holle et al. [55] berichte-

ten über eine klinische Studie, bei der 7

Lappen mit einem kritisch durchblute-

ten Random-pattern-Anteil durch VT

mit Wechselsog −100 mmHg vollständig

erhalten und anschließend erfolgreich

transferiert werden konnten. Dabei zeigte

sich sofort nach Beginn der VT eine nor-

malisierte Rekapillarisationszeit in den

kritischen Lappenbezirken.

Diskussion: Neben Versuchen, das Lap-

penüberleben durch Medikamente (Sym-

pathikolytika, Vasodilatatoren, freie Radi-

kalfänger [53, 68, 95, 104, 136]), Gewebeex-

pansion oder Lappenkonditionierung zu

erhöhen, stellt die VT offensichtlich ei-

ne neue und interessante Möglichkeit dar,

das Überleben kritisch durchbluteten Ge-

webes zu verbessern und möglicherwei-

se Lappen zuverlässig, über die Grenzen

ihrer Angiosome hinaus, heben zu kön-

nen. Voraussetzung für einen breiten kli-

nischen Einsatz ist die Klärung der phy-

siologischen Abläufe, die zur Durchblu-

tungssteigerung bei der VT führen.

Schlussfolgerung

Bei der klinischen Anwendung wurden

der VT unterschiedliche Effekte wie Zell-

proliferationen, Gewebeneubildung, ge-

steigerte zelluläre Syntheseleistungen, die

Unterstützung von Wundheilungsvorgän-

gen, Bakterienelimination und Reduktion

der Inflammation zugeschrieben und im

Rahmen von Studien weiter untersucht.

Die Auswertung der Studien hat gezeigt,

dass die Effekte der VT v. a. in der frü-

hen Phase der Wundheilung zu beobach-

ten und zeitlich begrenzt sind. Viele Ef-

fekte zielen auf die Wundheilung per se-

cundam ab bzw. unterstützen diese. Un-

ser derzeitiges Wissen lässt die Schluss-

folgerung zu, dass die VT eine exzellente

Behandlungsmethode zur Induktion von

Wundheilungsvorgängen zu sein scheint.

Das Bindegewebe mit seinen intermito-

tischen Zellen wird schnell aktiviert, die

Mitoserate steigt, Angioproliferationen

entstehen und Entzündungszellen wan-

dern ein, setzen Wachstumsfaktoren frei

und werden immunkompetent. Der ge-

naue Mechanismus dieser Effekte ist nur

teilweise erforscht und noch nicht sicher

voraussagbar. Zahlreiche Behandlungsva-

riablen wie die Sogstärke, das Sogmuster

und v. a. der Zeitpunkt der Behandlung,

beeinflussen die Therapie.

Unsere Studienanalyse deutet darauf

hin, dass die Möglichkeit der Infektsanie-

rung durch die VT initial zu euphorisch

bewertet worden ist. Es zeichnet sich ab,

dass akute Infektionen mit kurzen Behand-

lungsintervallen effektiv therapiert werden

können, chronische Infekte hingegen der

zusätzlichen Applikation lokaler Antibio-

503Der Unfallchirurg 6 · 2007 |

Page 15: Vakuumtherapie. Aktueller Stand der Grundlagenforschung

tika oder Antiseptika bedürfen. Ein radi-

kales chirurgisches Débridement ist in al-

len Fällen unerlässlich. Bestimmte Keime

(Staphylococcus aureus) können sich unter

der VT vermehren (Cave: MRSA). So sind

regelmäßige Wundabstriche erforderlich.

Trotz bakterieller Besiedelung kann die VT

offensichtlich die Wundheilung positiv be-

einflussen, die Toxizität der Bakterien er-

scheint dabei gemindert.

Eine Perfusionssteigerung durch die VT

scheint anhand der Studienlage gesichert.

Dabei sind die Dauer des Effekts, die Men-

ge des betroffenen Gewebes und der ge-

naue Wirkmechanismus ungeklärt. Es gibt

Hinweise, dass abrupte Steigerungen der

Durchblutung unter Vermittlung des auto-

nomen Nervensystems und durch Verstär-

kung des venösen Abflusses erfolgen, der

Effekt im Therapieverlauf hingegen auf die

Ödemreduktion, Angioproliferation und

humorale Faktoren zurück zu führen ist.

Ödemreduktion, Barrierefunktion, Wund-

milieu und die Stabilisierung von Gewebe

sind bisher nicht unter standardisierten Be-

dingungen bei der VT untersucht worden.

Klinische Beobachtungen weisen jedoch

darauf hin, dass diese Mechanismen einen

erheblichen Anteil an der komplexen Wir-

kung der VT haben.

Fazit für die Praxis

Bisher konnte in Studien nur selten ei-

ne vollständige Wundheilung zeitnah be-

obachtet werden. Aufgrund der Daten

ist es noch nicht möglich, klare Empfeh-

lungen über eine geeignete Therapie-

dauer zu geben. Mit zunehmender Grö-

ße des Weichteildefekts erfolgt bei der VT

vorwiegend die Bildung von Granulati-

onsgewebe ohne Epithel. Bei diesen De-

fekten sollte jedoch eine primäre Wund-

heilung durch Gewebeersatz und unter

Vermeidung großer Mengen an Granu-

lationsgewebe das Ziel sein. Immer häu-

figer ist leider zu beobachten, dass Pati-

enten erst nach Wochen und Monaten VT

(der bei solchen Fällen einzig adäquaten

Behandlung) durch das gesunde Gewe-

be einer Lappenplastik zugeführt werden.

Die Risiken (Fibrosierung, Proteinverlust,

Infektionen, Induktion eines Narbenkar-

zinoms) sind bei derartig langen Behand-

lungszyklen nicht abzuschätzen und ein

stabiler Wundverschluss unwahrschein-

lich. Die Entscheidung, ob die sekundäre

Wundheilung mit der VT oder der Gewe-

beersatz durch eine Lappenplastik anzu-

streben ist, sollte in Zukunft frühzeitig in

Kompetenzzentren auf der Basis klarer

Fakten getroffen werden. Durch ihre kom-

plexe Wirkung am Bindegewebe scheint

die VT auch zur Unterstützung der Gewe-

bezüchtung (tissue engineering) und zur

Konstruktion von Lappenplastiken (flap

engineering) sowie zur Verbesserung der

Sicherheit von Lappenplastiken geeignet.

KorrespondenzadresseDr. G. HolleKlinik für Hand-, Plastische und Rekonstruktive Chirurgie, Schwerbrandverletztenzentrum, Klinik für Plastische und Handchirurgie an der Universität HeidelbergLudwig-Guttmann-Straße 13, 67071 [email protected]

Interessenkonflikt. Der korrespondierende Autor

gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

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504 | Der Unfallchirurg 6 · 2007

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