Metilena biru dalam penyelidikan luka: balutan, cahaya dan hasil penyembuhan

Pembalut yang diwarnai biru dan botol penitis berisi cecair biru kelihatan seperti intervensi yang sama. Dalam penyelidikan luka, kedua-duanya berbeza. Yang pertama ialah balutan keluaran kilang dengan kandungan pewarna yang tetap, diuji sebagai peranti siap. Yang kedua ialah larutan yang disapu secara manual, dengan kepekatan, isipadu dan tempoh sentuhan yang berbeza pada setiap aplikasi. Kajian tentang kedua-duanya menjawab soalan yang berbeza, dan titik akhir yang diukur juga berbeza mengikut soalan tersebut.

Ulasan ini membezakan kedua-duanya. Ia memetakan bahan yang digunakan oleh penyelidik, tempat bahan itu digunakan dan perkara yang diukur: luas luka, kadar penutupan luka, bilangan bakteria atau ukuran proksi makmal seperti penutupan celah calar dalam piring kultur.

Tiga konteks, dijelaskan secara ringkas

Penyelidikan luka menggunakan metilena biru merangkumi tiga konteks. Setiap satunya mempunyai konsep tersendiri tentang peranan pewarna tersebut.

Pertama, balutan busa yang mengandungi pewarna. Produk seperti busa polivinil alkohol yang diresapi metilena biru dan ungu gentian (dipasarkan sebagai busa antibakteria Hydrofera Blue) mengandungi pewarna yang terikat dalam matriks balutan. Mekanisme yang dinyatakan ialah aktiviti antibakteria yang berkaitan dengan balutan, bertujuan membantu mengurus beban bakteria dalam persekitaran luka sementara busa mengendalikan eksudat. Keputusan rawatan dengan produk sebegini terletak pada klinisian yang memilih balutan untuk luka tertentu; arahan penggunaan balutan menentukan tempoh pemakaian dan kekerapan penukaran, bukannya resipi umum untuk pewarna biru.

Kedua, terapi fotodinamik metilena biru. Dalam konteks ini, larutan metilena biru digunakan sebagai fotosensitizer dan kemudian disinari, biasanya dengan cahaya merah berhampiran puncak penyerapan pewarna itu. Cahaya dan oksigen terlibat dalam penghasilan spesies reaktif yang merosakkan mikrob. Proses kimia ini berbeza daripada rasional antioksidan yang digunakan dalam pemasaran penjagaan kulit, satu perbezaan yang turut dijelaskan dalam panduan kami tentang metilena biru dalam penjagaan kulit. Intervensi ini ialah gabungan pewarna, dos cahaya dan oksigen, dan perubahan pada mana-mana satu daripada tiga komponen tersebut mengubah intervensi itu.

Ketiga, metilena biru tanpa cahaya dalam sel dan haiwan. Eksperimen ini meneliti sama ada pewarna itu sendiri mengubah tingkah laku fibroblas, protein matriks atau penutupan luka eksperimen. Ini ialah kajian mekanisme, bukannya ujian balutan.

Peta model kajian: bahan yang diuji, model ujian dan perubahan yang berlaku

Gunakan jadual ini sebagai peta artikel. Baca setiap baris dari kiri ke kanan: bahan, model dan titik akhir yang boleh disokong oleh baris tersebut. Tiada baris yang mengambil titik akhir daripada baris lain.

Balutan: peranti siap, bukannya resipi pewarna

Balutan busa yang dikaji dalam penjagaan luka ialah peranti keluaran kilang. Rangkaian Hydrofera Blue yang diterangkan pada halaman produk pengilang menggabungkan kedua-dua pewarna dalam busa steril: versi polivinil alkohol CLASSIC mengandungi paling banyak 0.00025 g bagi setiap pewarna untuk setiap gram busa, manakala versi poliuretana READY mengandungi paling banyak 0.00035 g bagi setiap gram. Oleh sebab pewarna dimasukkan semasa pembuatan, setiap balutan mengandungi kuantiti yang diketahui, dan laporan klinikal menerangkan produk mengikut nama, tempoh pemakaian dan jadual penukaran.

Ini ialah peranti perubatan yang mendapat pelepasan kawal selia, bukannya ubat yang diluluskan. Balutan asal mempunyai pelepasan FDA K013462 dari 2002, versi poliuretana Hydrofera Blue mempunyai pelepasan K130670 dari 2014, dan versi READY bersempadan mempunyai pelepasan K190268 dari 2019. Pelepasan melalui laluan 510(k) menetapkan kesetaraan yang substansial dengan peranti terdahulu; ia bukan kelulusan keberkesanan. Dakwaan antimikrob dalam dokumentasi peranti banyak bersandarkan aktiviti di dalam balutan dan dalam ujian makmal, dan tidak sepatutnya ditafsirkan sebagai dakwaan bahawa balutan itu mensterilkan tisu yang dijangkiti melalui pengurangan log tertentu.

Pengalaman klinikal yang diterbitkan kebanyakannya terdiri daripada siri kecil tanpa kawalan. Dalam kajian prospektif terhadap 29 luka kronik oleh Woo dan Heil, dengan Hydrofera Blue Classic ditukar tiga kali seminggu selama empat minggu, purata luas luka menurun daripada 21.4 kepada 12.3 cm² (pengurangan 42.5%) dan skor PUSH menurun daripada 13.3 kepada 10.7. Siri kes 15 luka anggota bawah oleh Coutts, Ryan dan Sibbald mendapati saiz luka berkurang pada minggu keempat dalam 8 daripada 14 luka yang boleh dinilai, dengan pengurangan kesakitan pada sesetengah pesakit, khususnya mereka yang mempunyai ulser kaki diabetes. Kohort retrospektif 53 luka yang dilaporkan oleh Lullove menggabungkan busa dengan matriks kolagen biri-biri, maka purata pengurangan luas luka sebanyak 91.3% pada minggu kedua belas tidak boleh dikaitkan dengan busa sahaja. Analisis program retrospektif berskala besar oleh Hurd melaporkan penyembuhan yang lebih cepat apabila balutan digunakan dalam pakej penjagaan piawai, yang sekali lagi menguji pakej penjagaan dan bukannya pewarna.

Satu batasan terdapat dalam semua kajian ini: beban bakteria dinilai melalui skor jangkitan klinikal atau sampel swab semikuantitatif, bukannya kultur tisu kuantitatif bersiri. Rumusan yang jujur ialah kajian busa dua pewarna melaporkan pengurangan luas luka, peningkatan skor dasar luka dan kadangkala pengurangan kesakitan, tanpa membuktikan hubungan dos-respons khusus untuk metilena biru atau kadar pembunuhan bakteria yang diukur dalam tisu. Tiada apa-apa dalam kajian balutan ini yang mengesahkan bahawa merendam kain kasa dalam larutan daripada botol penitis merupakan kaedah yang setara. Kepekatan, taburan, kadar pelepasan, kesterilan dan tempoh pemakaian semuanya berbeza.

Cahaya bersama pewarna: kajian luka fotodinamik

Penyelidikan luka fotodinamik menambahkan penyinaran pada protokol. Kepekatan dalam kajian manusia secara umumnya antara 0.01% hingga 1% metilena biru, dengan cahaya merah sekitar 635 hingga 660 nm pada fluens daripada beberapa joule per sentimeter persegi hingga lebih daripada seratus. Kumpulan kawalan berbeza-beza: sesetengah kajian membandingkannya dengan penjagaan standard, manakala yang lain melaporkan bilangan bakteria sebelum dan selepas rawatan dalam luka yang sama.

Petunjuk pada manusia yang paling konsisten berkaitan dengan kualiti dan luas luka, bukannya bilangan bakteria. Dalam kajian terkawal terhadap 12 ulser diabetes oleh Carrinho dan rakan-rakan, 0.01% metilena biru bersama cahaya 660 nm pada 6 J/cm², tiga kali seminggu untuk sepuluh sesi, menghasilkan pengurangan luas luka yang jauh lebih besar secara statistik berbanding rawatan kawalan. Siri kes lima luka yang dijangkiti oleh Shen dan rakan-rakan melaporkan penyembuhan lengkap selepas purata empat sesi menggunakan pewarna 1% bersama cahaya 635 nm, tanpa titik akhir bakteria kuantitatif. Ujian rawak terbesar setakat ini, iaitu ujian dwibuta dengan 94 peserta yang mempunyai ulser kaki diabetes oleh Chagas dan rakan-rakan, mendapati skor luka Bates-Jensen bertambah baik dari sesi ketiga hingga susulan tiga puluh hari dengan pewarna 1% bersama laser 660 nm, tanpa kejadian buruk berkaitan rawatan, tetapi sekali lagi tanpa titik akhir beban bakteria kuantitatif.

Dua perkara perlu diberi perhatian untuk mengekalkan ketepatan tafsiran literatur ini. Pertama, hasil dramatik berkaitan amputasi yang kadangkala dipetik daripada Tardivo dan rakan-rakan menggunakan metilena biru yang digabungkan dengan toluidina biru, maka hasil itu tidak boleh dikaitkan dengan metilena biru sahaja. Kedua, penyembuhan selepas sesi cahaya tidak boleh secara automatik dikaitkan dengan fotokimia antimikrob, kerana cahaya merah sendiri boleh mengubah proses pembaikan. Dalam eksperimen luka tikus oleh Sperandio dan rakan-rakan dengan kumpulan pewarna sahaja, cahaya sahaja, gabungan kedua-duanya dan kawalan, keadaan laser sahaja mempengaruhi penyembuhan secara tersendiri. Untuk mengaitkan hasil dengan pembunuhan bakteria, penilaian mikrobiologi dan kawalan yang tepat diperlukan. Kajian haiwan lebih jelas tentang perkara ini: dalam model luka mencit yang dijangkiti oleh Pérez dan rakan-rakan, terapi fotodinamik menghasilkan hasil penyembuhan terbaik yang dapat dilihat, manakala mupirosin menghasilkan pengurangan bakteria paling besar, sekali gus membezakan kedua-dua titik akhir dengan jelas. Gambaran keseluruhan kami tentang bukti metilena biru dan cahaya merah membandingkan protokol luka ini dengan penggunaan cahaya bukan untuk luka supaya persamaan fotokimia tidak disalah anggap sebagai persamaan indikasi.

Sel dan model kulit: titik permulaan petunjuk penyembuhan

Asas makmal bagi dakwaan penyembuhan luka ialah kajian 2017 oleh Xiong dan rakan-rakan terhadap fibroblas dermis manusia dan kulit yang dibina semula. Fibroblas daripada dua penderma, yang dirawat terlebih dahulu dengan 100 nM metilena biru, mengisi semula celah calar dengan jauh lebih cepat secara statistik berbanding sel tanpa rawatan pada 24 jam. Dalam kulit binaan semula berketebalan penuh, pendedahan yang lebih lama meningkatkan hidrasi dan ketebalan dermis yang diukur, dengan peningkatan ekspresi elastin dan COL2A1 antara perubahan matriks yang diperhatikan.

Ini ialah titik akhir yang benar-benar relevan kepada luka, dan skopnya terhad kepada model masing-masing. Ujian calar mengukur penghijrahan sel secara kolektif merentasi celah dalam piring kultur. Ia tidak mengandungi respons imun, kolonisasi bakteria, eksudat atau balutan. Kulit binaan semula menambahkan struktur tisu tetapi masih tidak mempunyai peredaran darah dan keseluruhan rangkaian proses penyembuhan. Kedua-dua model tidak menguji balutan busa atau protokol fotodinamik, dan kedua-duanya tidak memberikan kepekatan untuk penggunaan di rumah.

Metilena biru berformulasi juga telah diuji pada luka rodensia. Gel niosom 0.005% yang dikaji oleh Farmoudeh dan rakan-rakan mempercepat penutupan awal luka eksisi tikus berbanding pewarna bebas dan bahan pembawa, dengan dapatan histologi serta ukuran tekanan oksidatif yang lebih baik. Nanoemulsi 0.1 mg/mL yang dikaji oleh Gao dan rakan-rakan pada mencit diabetes mempercepat penutupan luka, dengan peningkatan penanda angiogenesis dan pengurangan isyarat oksidatif serta apoptosis. Formulasi memainkan peranan penting dalam kedua-dua kes; kedua-dua hasil tersebut tidak boleh diterapkan secara automatik kepada larutan pewarna berair biasa.

Arah kesannya juga tidak seragam. Dalam eksperimen anastomosis tikus oleh Dinc dan rakan-rakan, metilena biru 1% yang diletakkan di dalam abdomen mengurangkan tekanan pecah anastomosis dan hidroksiprolina pada hari ketiga, menunjukkan kekuatan penyembuhan awal yang terjejas pada dos dan laluan tersebut. Kepekatan, tisu, formulasi dan laluan pemberian menentukan hasilnya.

Soalan yang perlu ditanya tentang setiap dakwaan berkaitan luka

Setiap dakwaan berkaitan luka tentang metilena biru perlu diuji dengan empat soalan. Pertama, apakah sebenarnya yang digunakan: balutan keluaran kilang yang dinamakan, protokol fotosensitizer bersama cahaya yang ditetapkan, atau larutan yang tidak diperincikan? Kedua, pada apa: sel, luka haiwan atau luka manusia daripada jenis yang dinyatakan? Ketiga, berbanding pembanding apa, dan sepanjang tempoh berapa lama? Keempat, dengan titik akhir terukur yang mana: perubahan luas luka, penutupan luka, bilangan bakteria atau ukuran proksi makmal?

Dakwaan yang mengaburkan soalan pertama ialah kesilapan yang paling lazim. Hasil yang diperoleh dengan busa yang mengandungi pewarna tidak mengesahkan tindakan menyapu pewarna biru pada luka, dan petunjuk antimikrob selepas sesi fotodinamik tidak mengesahkan tindakan menekap larutan tanpa cahaya. Panduan akan datang tentang cara membaca dakwaan metilena biru berkaitan luka akan menyediakan rujukan tetap bagi senarai semak ini berserta contoh yang dihuraikan; sementara itu, jadual di atas berfungsi sebagai peta.

Luka yang dalam, merebak, berbau busuk, disertai demam atau tidak menunjukkan pemulihan memerlukan penilaian klinikal, bukannya pewarna. Penyelidikan yang diulas di sini wajar diikuti kerana ia memperincikan bahan, model dan ukuran dengan jelas. Pastikan ketiga-tiganya kekal dikaitkan dengan setiap dakwaan, dan bidang ini dapat difahami dengan jelas.