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G. Cardoni, S. Bruni, C. Pellegrini, P. Palumbo, R. Paolinelli, M

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EVALUATION OF THE EFFICACY AND TOLERABILITY OF A NEW BIOMATERIAL FOR THE TREATMENT OF SKIN SUBSTANCE LOSSES. PRELIMINARY OBSERVATIONS G. CARDONI, S. BRUNI, C. PELLEGRINI, P. PALUMBO, R. PAOLINELLI, M. VIGNINI, C. MORETTI EMERGENCY UNIT-CHILD HOSPITAL "G. SALESI" - ANCONA VASCULAR DISEASES AND THERAPY - VOL I, N.1, 14-17, 2000 Original report in Italian + English translation Vascular Diseases and Therapy - Vol I, N.1, 14-17 2000 VALUTAZIONE DELL’EFFICACIA E DELLA TOLLERABILITA’ DI UN NUOVO BIOMATERIALE PER IL TRATTAMENTO DELLE PERDITE DI SOSTANZA DELLA CUTE. OSSERVAZIONI PARTICOLARI G. CARDONI, S. BRUNI, C. PELLEGRINI, P. PALUMBO, R. PAOLINELLI, M. VIGNINI, C. MORETTI Pronto Soccorso Azienda Ospedaliera Materno - Infantile "G. Salesi" - Ancona Introduzione I normali meccanismi riparativi non sempre adempiono al loro ruolo riparativo, non potendo a volte ripristinare l’integrità morfologica e funzionale della cute. Il processo di cicatrizzazione può infatti procrastinarsi nel tempo e risultare incompleto soprattutto in particolari pazienti quali i diabetici. Per realizzare una cicatrizzazione “guidata”sono stati messi a punto negli ultimi anni numerosi biomateriali in grado di stimolare un processo di tipo rigenerativo – cicatriziale (1). Da questo punto di vista appare raccomandato l’uso di pellicole biologiche di nuova generazione, costituite da microfibre di cellulosa, le cui peculiari caratteristiche di transulicidità, flessibilità, densità e porosità sono simili a quelle della cute umana, assimilando questi prodotti a veri e propri sostituti temporanei della pelle in corso di trattamento di lesioni epiteliali (2). La nostra osservazione fa riferimento all’impiego di un nuovo biomateriale (VELODERM) le cui caratteristiche di “sostituto temporaneo della pelle” risultano particolarmente interessanti in svariati settori della medicina e, particolarmente, nella gestione delle urgenze. Materiali e metodi Veloderm è una pellicola costituita da microfibrille di cellulosa, (Glucosamina, NAcetilgalattosamina, Aminoacidi e Carboidrati) ottenuta mediante un avanzato processo biotecnologico che vede l’ausilio di colture di Acetobacter xylinum, saccharomyces cervisiae e S. pombe (3). Tale materiale viene preparato in Brasile presso la Tecbio Brasil Ltda. La composizione chimica polisaccaride, strutturata per cateneunite per punti monometrici di glucosio, evidenzia il carattere di emicellulosa della pellicola, ciò conferisce al prodotto transucidità, spessore, flessibilità e densità, cioè una serie di caratteristiche simili alla pelle umana. La permeabilità della pellicola è associata al dimensionamento della sua porosità; ciò permette l’uscita del vapore acqueo ed il cambio sistematico di gas, presentando generalmente bassa solubilità in mezzo acquoso. Veloderm è organicamente compatibile con le proprietà dell’epidermide umana e riproduce approssimativamente al 70% la funzione fisiologica, consentendo la formazione di un microambiente ideale per la granulazione e riepitealizzazione Queste caratteristiche fanno si che la pellicola possa essere considerata un sostituto temporaneo della pelle, nel trattamento di lesioni epiteliali, differenziandosi da altri prodotti esistenti sul mercato, e proponendosi quale “medicamento occlusivo chiuso semplice”, di unica applicazione. La pellicola possiede una eccellente adesione alla parte lesa, l’occlusione che genera protegge la ferita dall’esterno, impedendo la contaminazione batterica, diminuendo il dolore a livelli sopportabili, grazie all’isolamento dei terminali nervosi della ferita. La pellicola, una volta applicata sull’area detersa e disinfettata, viene protetta con l’applicazione di garze di fasciatura. Dal Gennaio al Settembre 1999 nell’ambito dei soggetti afferenti al Pronto Soccorso dell’Azienda Ospedaliera Salesi di Ancona, per lesioni cutanee di vario genere, sono stati reclutati 26 soggetti dei quali 20 (gruppo A) erano andati incontro ad ustioni e 6 (gruppo B) a ferite con perdita di sostanza da trauma (Tab. 1). Tabella 1 Gruppo A Gruppo B Nº Età Nº Età Totale casi 20 43 + 12.4 6 23 + 18.5 Maschi Femmine 6 14 45 + 3.6 41 + 8.9 3 3 5 + 0.9 32 + 6.5 NB: Gruppo A = ustioni, Gruppo B = perdita di sostanza I criteri di inclusione erano quelli standard per questo tipo di studi osservazionali: - Età da 5 a 80 anni - Assenza di patologie metaboliche concomitanti o di disturbi cutanei cronici - Presenza di ferite cutanee non complicate insorte da non più di 24 ore Tutti i pazienti arruolati hanno fornitoli loro consenso scritto all’inclusione nello studio I pazienti ustionati (Gruppo A) presentavano ustioni di I e II grado interessanti gli arti ed il volto, comunque mai estese a più del 10% della superficie corporea. I soggetti del Gruppo B erano in due casi bambini con estese escoriazioni del gomito (un caso) o dell’avanbraccio (un caso). Un caso (Fig. 1,2,3) presentava amputazione del polpastrello senza interessamento dell’annesso ungueale e della falange terminale. Fig.1 Fig.2 Fig.3 Fig.4 Tre casi presentavano amputazioni del polpastrello di un dito della mano con perdita dell’annesso ungueale e conservazione della falange terminale secondario a schiacciamento (due casi, Fig. 4,5) o al morso di un cane (un caso, Fig. 6). I soggetti sono stati sottoposti a detersione e disinfezione della ferita con successiva applicazione della pellicola,che è stata successivamente controllata ogni 3-4 giorni fino alla guarigione o alla comparsa di complicanze. Tabella 2 – Casistica ed evoluzione clinica delle lesioni Sesso Tempo di guarig. Effetti collatereali Sostituz. del Veloderm Gruppo A Caso 1 Caso 2 Caso 3 Caso 3 Caso 4 Caso 5 Caso 6 Caso 7 Caso 8 Caso 9 Caso 10 Caso 11 Caso 12 Caso 13 Caso 14 Caso 15 Caso 16 Caso 17 Caso 18 Caso 19 Caso 20 M F F F F M F F F F M M F F F M F M F F F 19 giorni 13 giorni 16 giorni 12 giorni 20 giorni 23 giorni 21 giorni 11 giorni 19 giorni 23 giorni 18 giorni 24 giorni 23 giorni 15 giorni 19 giorni 16 giorni 18 giorni 19 giorni 17 giorni 20 giorni 21 giorni - 4° giorno (trasudato) 8° giorno (trasudato) - M F M F F M 8 8 22 25 24 23 - 3° giorno (sanguinamento) - Gruppo B Caso 21 Caso 22 Caso 23 Caso 24 Caso 25 Caso 26 giorni giorni giorni giorni giorni giorni Vista la natura di questa esperienza pilota, condotta in singolo aperto su di un piccolo numero di casi ed in mancanza di controlli, non sono state condotte elaborazioni statistiche. Fig.5 Fig.6 Risultati I risultati clinici sono stati molto soddisfacenti per tutti i casi trattati: il prodotto è risultato ben tollerato ed efficace con una riduzione dei tempi medi di cicatrizzazione, anche se, in assenza di controlli, non è possibile parlare di significatività statistica. Comunque 26 soggetti su 26 hanno completato il trattamento con tempi medi di guarigione di 8-14 giorni (Tab. 2). In tre casi è stato necessario sostituire la pellicola durante il trattamento per la comparsa di trasudato (due casi, soggetti ustionati) o di sanguinamento (un caso, perdita di sostanza, Fig. 7). In tutti i casi la trasparenza della pellicola ha agevolato il monitoraggio della ferita consentendo la celere sostituzione della pellicola stessa nel caso in cui lo si è ritenuto necessario. Fig.7 Nessun soggetto ha descritto effetti collaterali e non si sono verificati casi di contaminazione batterica o reazioni allergiche. In particolare sottolineiamo che tutti i soggetti, seppur in diversa misura, hanno descritto una rapida diminuzione del dolore dopo l’applicazione della pellicola. Questo effetto, probabilmente secondario alla protezione garantita della pellicola sulle terminazioni nervose scoperte, è più marcato nei casi di ustione ed appare del tutto coerente con la funzione di seconda pelle o di pelle artificiale che il prodotto svolge durante il processo di riparazione della ferita. Conclusioni La nostra esperienza con il prodotto oggetto dello studio (VELODERM), benché limitata a pochi casi, appare assolutamente positiva, sia in termini di efficacia che di tolleranza, garantendo altresì una rapida remissione della sintomatologia dolorifica, che soprattutto nei soggetti affetti da ustione è spesso fonte di ulteriore fastidio per il paziente. BIBLIOGRAFIA 1) Baumer SG.: Synthetic biodegradable polymers in the regeneration of the skin. 1993, Chapter Ed. London. 2) Gatti AM et al: Physical characterization of a new biomaterial for wound management. Materials in Medicine 5: 190193, 1994 3) Solas MT. et al: Ionic absorption of catalase on bioskin. Knetical and ultrastructural studies. J. Biotechnol 33 (1):, 63-70, 1994. -ENGLISH TRANSLATIONVascular Diseases and Therapy - Vol I, N.1, 14-17 2000 EVALUATION OF THE EFFICACY AND TOLERABILITY OF A NEW BIOMATERIAL FOR THE TREATMENT OF SKIN SUBSTANCE LOSSES. PRELIMINARY OBSERVATIONS. G. CARDONI, S. BRUNI, C. PELLEGRINI, P. PALUMBO, R. PAOLINELLI, M. VIGNINI, C. MORETTI Emergency Unit-Child Hospital Company "G. Salesi" - Ancona Introduction The usual repairing mechanisms not always fulfil their repairing role, not being able sometimes to restore the morphologic and functional integrity of the skin. Indeed the healing process can be delayed or not completed, especially, for example, in patients with diabetes. To achieve a "driven" healing, numerous biomaterials, able to stimulate a regenerative-repairing process, have been tested(1). From this point of view the use of new generation biologic films, made of cellulose fibres, are recommended. Their particular features, like translucently, flexibility, density and porosity, are similar to the human skin, making them good temporary skin substitutes during the treatment of the lesions. Our observation relates to a new biomaterial (Veloderm) whose characteristics of "temporary skin substitute" are particularly interesting for different areas of medicine, especially in the management of emergencies. Materials and Methods Veloderm is a film made by cellulose micro fibres (Glucosamine, N-Acetilgalatosamine, Amino acids and carbohydrates) obtained by an advanced biotechnologic process with the contribution of the following cultures: Acetobacter xylinum, saccharomyces cervisae and S. Pombe (3). Such material is produced in Brazil by Tecbio Brasil Ltda. The polysaccharide chemical composition, structured by chains linked by glucose monomeric bridges, shows the hemicellulose character of the film. This guarantees to the product a series of characteristics similar to the human skin such as: translucence, thickness, flexibility and density. The permeability of the film is associated with the measurement of its porosity; this allows the exit of water vapour and the systematic change of gas, generally showing low solubility in watery mean. Veloderm is organically compatible with the properties of human epidermis reproducing approximately 70% of the physiologic function, allowing the formation of an ideal microenvironment for granulation and skin recovery. These characteristics contribute to make the film to be considered as a temporary skin substitute in the treatment of epithelium lesions, different from other products currently on the market, proposing itself as a "occlusive, closed simple medication" of single use. The product has an excellent adhesion to the injured area. The generated barrier protects the wound from the outside, preventing the contamination, reducing the pain to bearable levels, thanks to the isolation of the nervous terminals of the injury. Once the film is applied on the cleaned and disinfected area, it is covered with bandage gauze. From January to September 1999 among all the patients who arrived at the Emergency Unit of Salesi Hospital in Ancona with cutaneous lesions of various origin, 26 subjects were recruited. 20 (group A) had been harmed by burns and 6 (group B) with injuries showing loss of substance (Tab. 1). Table 1 Group A Group B Nº Age Nº Total cases 20 43 + 12.4 6 23 + 18.5 Male Female 6 14 45 + 3.6 41 + 8.9 3 3 5 + 0.9 32 + 6.5 Note: Group A = Burns, Age__ Group B = Loss of substance The selection criteria used were the standard ones for this kind of observation study: - Age between 5 and 80 years - Absence of concomitant metabolic pathologies or chronic cutaneous diseases - Presence of not-complicated cutaneous injuries (not more than 24 hour-old) - All the recruited patients signed a informed consent for their inclusion in the study The burnt patients (Group A) showed burns of 1st and 2nd degrees in limbs and face, however never exceeding 10% of the corporal surface. Two cases of Group B were children with wide abrasions of the elbow (one case, fig. 1, 2, 3) or forearm (one case). Fig.1 Fig.2 Fig.3 Fig.4 One case showed amputation of the fingertip without concerning the nail part and the terminal phalange. Three cases showed fingertip amputation of hand finger with loss of nail part but preserving the secondary terminal phalange caused by crushing (two cases fig. 4 and 5) or by a dog bite (one case, fig. 6). The patients had been submitted to cleansing and disinfections of the wound with following application of the film, which had been monitored afterwards every 3-4 days until the healing, or until complication events. Fig.5 Fig.6 Table 2 - Survey and clinical evolution of the lesions Sex Healing Time Side Effects Veloderm replacement Group A Case 1 Case 2 Case 3 Case 3 Case 4 Case 5 Case 6 Case 7 Case 8 Case 9 Case 10 Case 11 Case 12 Case 13 Case 14 Case 15 Case 16 Case 17 Case 18 Case 19 Case 20 M F F F F M F F F F M M F F F M F M F F F 19 days 13 days 16 days 12 days 20 days 23 days 21 days 11 days 19 days 23 days 18 days 24 days 23 days 15 days 19 days 16 days 18 days 19 days 17 days 20 days 21 days - 4 Day (transudate) 8 day (transudate) - M F M F F M 8 8 22 25 24 23 - 3 day (bleeding) - Group B Case 21 Case 22 Case 23 Case 24 Case 25 Case 26 days days days days days days Since this pilot study was done on a small number of cases and in absence of controls, statistical analysis was not performed. Results The clinical results were very satisfactory for all the patients: the product was well tolerated and efficient, reducing the average time of healing even if, due to the absence of control, it isn't possible to talk about of any statistical significance. However 26 patients out of 26 completed the treatment with an average healing time of 8-14 days (Tab. 2). In three cases it was necessary to replace the film during the treatment due to the presence of transudate (two cases, burn patients) or bleeding (one case, loss of substance, fig. 7). Fig.7 In all cases the film's transparency favoured the monitoring of the wound, allowing the film replacement when it was necessary. None patient showed side effects and no bacterial contamination or allergic reactions were reported. It's necessary to underline that all the patients (even if at different degrees) described a quick reduction of pain after the application of the film. This effect (probably due to the protection achieved by the film on the uncovered nervous terminals) is more marked in cases of burns and it is consistent with the Veloderm function of skin substitute during the process of wound healing. Conclusion Even if it was limited to a few cases, our experience with Veloderm was highly positive, both in terms of efficiency as well as tolerability, guaranteeing also a quick remission of the pain, source of noise for the patients. . BIBLIOGRAPHY 1) Baumer SG.: Synthetic biodegradable polymers in the regeneration of the skin. 1993, Chapter Ed. London. 2) Gatti AM et al: Physical characterization of a new biomaterial for wound management. Materials in Medicine 5: 190193, 1994 3) Solas MT. et al: Ionic absorption of catalase on bioskin. Knetical and ultra-structural studies. J. Biotechnol 33 (1):, 63-70, 1994.