Assesment of the effectiveness of autologous concentrated plasma in the acceleration of healing in chronic ulcers with computer planimetry and mathematical modeling

The healing process is the natural, continuous, systematic and dynamically evolving wound repair reaction that is divided into the following overlapping phases: a) inflammatory phase (first 2-5 days), b) proliferation phase (2nd day until 3rd week) and c) phase of maturation/ remodeling phase (3rd week until 2 years). The stages of healing are common to all tissues. Of particular interest are chronic wounds, which need long time in order to be healed. Chronic ulcers are defined as the ulcers that persist for a period more than 3 months, as a result of disruption of the healing process, which normally would lead to the formation of scar. In the treatment of chronic ulcers, various topical treatments are used to stimulate and accelerate healing by acting on one or more of the above-mentioned phases. These treatments include the application of autologous concentrated plasma. Due to its high content in platelets, it is also called Platelet-Rich-Plasma (PRP) or Autologous Preparation Rich in Growth Factors (PRGF). However, the clinical efficacy of PRP in chronic ulcers is not widely accepted. There are systematic reviews and meta-analyses with contradictory results, with supporters of ineffectiveness relying mainly on systematic biases of published studies. AIM. The aim of this prospective study is to objectively assess the impact of PRP therapy on healing of chronic wounds, utilizing digital planimetry and using a mathematical model. Such study has not yet been reported in the literature. In the two-year study, 43 patients with chronic pressure ulcers were prospectively enrolled. The study was approved by the local ethic commission and all patients provided written informed consent prior to participation. Eligible subjects were patients with pressure ulcers with a surface larger than 1 cm2 and presence longer than three months. Exclusion criteria were poor general condition (Karnofsky index <60%), and significant comorbidity, such as severe or uncontrolled cardiac or pulmonary disease, malignant or premalignant marrow disorder disease (e.g. myeloid leukemia or myelodysplastic syndrome), kidney or liver failure, cerebral vascular disorders, coma, intracranial hypertension or accompanying autoimmune diseases. Patients with chronic ulcers smaller than 1cm2, very deep ulcers with cavities, facial ulcers, as well as pregnant and lactating women were also excluded from the study. In each patient, surgical debridement of all the ulcers was performed and was followed by a period of 4 weeks, in which the patient continued the conservative treatment applied before joining the study. To minimize the impact of various wound healing impairing factors, attempts were made to improve underlying diseases (correction of diabetes, improvement of nutritional status, oxygen therapy, etc.) before the patient was enrolled in the study. After this time, a re-debridement was performed when needed. Subsequently, PRP was injected locally to the ulcer margins and bed and the patient was observed for 4 more weeks. PRP was prepared by centrifuging 30-60 ml of the patient’s blood with an autologous platelet separator (Medtronic Magellan MAG100 Autologous Platelet Separator System) at 2000 rpm for 3 minutes and then at 5000 rpm for 5 minutes. PRP was then administered on the wound. The wound was then covered with a transparent, non-adhering dressing. The injection was repeated once a week for 4 weeks. During the period of PRP treatment, no local creams or dressings with potential healing action were allowed. The treatment’s effectiveness was weekly assessed with digital planimetry during the 8-week study period. Digital photos were obtained with the same digital camera with standardized settings at a constant distance with a ruler next to the wound for scaling. Two-dimensional digital planimetry using non-commercial software developed by one of the investigators provided objective wound-area measurements from the digital images. Since debridement, performed at the beginning of the conservative treatment period and when necessary at the beginning of the PRP treatment, delays the start of the wound healing process for a few days, the first measurements for the assessment of the subsequent healing time were at the end of the first and fifth week, respectively. RESULTS. Forty-three patients with 74 chronic pressure ulcers with median age 58 years were primarily enrolled in the study. Of these, 2 patients were healed during conventional treatment. Two patients died due to multi-organ failure during the 3rd and 5th study week and were therefore excluded from the study. Three patients discontinued their participation during the study period. The final sample consisted of 36 patients (22 males, 14 females) with 64 chronic ulcers and a mean age of 62 years, median age 58 years (range 38-88). Of the 64 lesions, 44 were located in the sacrogluteal region, 10 at the heel, 2 on the thigh, 3 on the tibial region, 3 on the ankle, 1 on the abdominal wall and 1 at the stump end after high tibial amputation. The ulcers had following size at the first measurement (i.e. at the end of the first week): Median surface was 19.6 cm2 (3-180 cm2), median diameter was 6.3 cm (1.3-18.6 cm) and median circumference was 16.8 cm (4-68 cm). At the end of the fourth week, median surface was 11 cm2 (2-155 cm2, decrease 41%), median diameter was 4.9 cm (1-16.5 cm, decrease 20%) and median circumference was 13.2 cm (3-55 cm, decrease 21%). At the beginning of the fifth week PRP was applied. The reference values for PRP, at the end of the fifth week were: median surface 8.2 cm2 (2-145 cm2), median diameter 4.4 cm (1-16 cm) and median circumference 11.8 cm (3-50 cm). Ulcer size values were weekly obtained and at the end of the eighth week the ulcers had a median surface of 2.9 cm2 (0-115 cm2, 63% decrease), median diameter was 2.8 cm (0-13.3 cm, 33% decrease) and median circumference was 7.3 cm (0-42 cm, 38% decrease). This represents a decrease of 63% for the median surface, 33% for the median diameter and 38% of the median circumference. Reduction of all these parameters was statistically significantly greater (p<0.001) than during the conservative treatment period. Autologous concentrated plasma (PRP) accelerated healing of chronic pressure ulcers in the present study, resulting in a statistically significant compared to conventional methods, reduction of ulcerative surface, which is the most reliable indicator for wound healing.Η διαδικασία της επούλωσης είναι η φυσική συνεχής, συστηματική και δυναμικά εξελισσόμενη αντίδραση αποκατάστασης στο τραύμα η οποία διακρίνεται στις παρακάτω αλληλοεπικαλυπτόμενες φάσεις: α) φλεγμονώδης φάση (πρώτες 2-5 ημέρες), β) φάση πολλαπλασιασμού (2η ημέρα - 3η εβδομάδα) και γ) φάση ωρίμανσης/αναδιαμόρφωσης (3η εβδομάδα - 2 έτη). Τα στάδια της επούλωσης είναι κοινά για όλους τους ιστούς. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η επούλωση του δέρματος και οι δερματικές εξελκώσεις, οι οποίες σε ένα μεγάλο ποσοστό χρονίζουν. Ως χρόνια ορίζονται τα έλκη που παραμένουν για χρονικό διάστημα μεγαλύτερο των 3 μηνών, συνεπεία διατάραξης της διαδικασίας της επούλωσης, που υπό φυσιολογικές συνθήκες θα οδηγούσε στο σχηματισμό ουλής. Στη θεραπεία των χρονίων ελκών χρησιμοποιούνται διάφορες τοπικές θεραπείες με σκοπό να διεγείρουν και να επιταχύνουν την επούλωση, δρώντας σε ένα ή περισσότερα από τα προαναφερόμενα στάδια. Στις θεραπείες αυτές συγκαταλέγεται και το αυτόλογο συμπυκνωμένο πλάσμα. Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας του σε αιμοπετάλια, ονομάζεται και πλάσμα πλούσιο σε αιμοπετάλια (Platelet Rich Plasma, PRP). Παρ' όλα αυτά, η κλινική αποτελεσματικότητα του PRP στα χρόνια έλκη δεν είναι ευρέως αποδεκτή. Υπάρχουν συστηματικές ανασκοπήσεις και μετα αναλύσεις με αντιφατικά αποτελέσματα, με τους υποστηρικτές της αναποτελεσματικότητάς του να στηρίζονται κυρίως σε συστηματικά σφάλματα (biases) των δημοσιευμένων μελετών. Σκοπός της παρούσας συγκριτικής προοπτικής μελέτης είναι ο αντικειμενικός προσδιορισμός της αποτελεσματικότητας του PRP στην επούλωση των χρόνιων ελκών, σε σχέση με τις συμβατικές μεθόδους, με υπολογιστική πλανιμετρία και τη χρήση μαθηματικού μοντέλου. Τέτοια μελέτη δεν έχει δημοσιευθεί μέχρι τώρα στη διεθνή βιβλιογραφία. Στη διετούς διάρκειας μελέτη, που πραγματοποιήθηκε σε νοσηλευτικό ίδρυμα της Κρήτης, συμμετείχαν με την έγγραφη συγκατάθεση τους, 43 ασθενείς με χρόνια έλκη εκ κατακλίσεως. Από τη μελέτη αποκλείστηκαν ασθενείς με κακή γενική κατάσταση (κατά Karnofsky <60%), και σημαντική συννοσηρότητα, όπως π.χ. σοβαρή ή μη ελεγχόμενη καρδιακή ή πνευμονική πάθηση με ή χωρίς παρουσία οιδημάτων, κακοήθη ή προκακοήθη πάθηση της μυελικής σειράς (π.χ. μυελοειδή λευχαιμία, μυελοδυσπλαστικό σύνδρομο), νεφρική ή ηπατική ανεπάρκεια, εγκεφαλικές αγγειακές διαταραχές, κώμα, ενδοκράνια υπέρταση ή συνοδά νοσήματα αυτοάνοσης αιτιολογίας. Στη μελέτη επίσης δε συμμετείχαν ασθενείς με έλκη <1 cm2, ασθενείς με πολύ βαθιά έλκη και έλκη με κοιλότητα, ασθενείς με έλκη προσώπου, έγκυες και θηλάζουσες. Σε κάθε ασθενή έγινε κατ' αρχήν χειρουργικός καθαρισμός όλων των ελκών. Ακολούθησε ένα διάστημα 4 εβδομάδων στο οποίο ο ασθενής συνέχισε τη συντηρητική θεραπεία που εφάρμοζε πριν την ένταξη του στη μελέτη. Για την αποφυγή εξαγωγής λανθασμένων συμπερασμάτων, έγινε προσπάθεια ελέγχου όλων των υποκείμενων νοσημάτων (διόρθωση διαβήτη, διόρθωση θρέψης, οξυγονοθεραπεία κ.λπ.) πριν την ένταξη των ασθενών στη μελέτη. Στη συνέχεια, όπου χρειάστηκε ξαναέγινε χειρουργικός καθαρισμός και για χρονικό διάστημα επίσης 4 εβδομάδων χορηγήθηκε εβδομαδιαία PRP σε μορφή έγχυσης τοπικά στο τραύμα. Το πλάσμα προήλθε από φυγοκέντρηση 30-60 cm3 αίματος του ίδιου του ασθενούς στον ειδικό διαχωριστή του αυτόλογου πλάσματος (autologous platelet separator), αρχικά στις 2000 στροφές/λεπτό για 3 λεπτά και στη συνέχεια στις 5000 στροφές/λεπτό για 5 λεπτά. Στη συνέχεια το τραύμα καλύφθηκε με ένα διάφανο μη-προσκολλώμενο επί της ελκωτικής επιφανείας επίδεσμο. Στο χρονικό διάστημα των 4 εβδομάδων της χορήγησης του PRP, δεν επιτράπηκε η τοπική χρήση σκευασμάτων με ενδεχόμενη επουλωτική δράση. Για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας έγιναν εβδομαδιαίες μετρήσεις των ελκών. Επειδή ο χειρουργικός καθαρισμός, ο οποίος πραγματοποιήθηκε πριν την περίοδο συμβατικής θεραπείας και εάν υπήρχε ανάγκη επίσης πριν τη θεραπεία με PRP, καθυστερεί την έναρξη της επουλωτικής διαδικασίας για μερικές ημέρες, οι πρώτες μετρήσεις για την εκτίμηση της ταχύτητας της ακολουθούσας επούλωσης ήταν στο τέλος της 1ης και 5ης εβδομάδας, αντίστοιχα. Χρησιμοποιήθηκε υπολογιστική πλανιμετρία που βασίστηκε στην καταγραφή διαδοχικών λήψεων της επιφάνειας του έλκους με τη χρήση ψηφιακής κάμερας και την ψηφιακή φωτογράφηση υπό κλίμακα. Η ακριβής μέτρηση των επιφανειών έγινε ακολούθως με υπολογιστική ανάλυση των δισδιάστατων απεικονίσεων με τη βοήθεια ειδικού λογισμικού που είχε αναπτυχθεί από μέλος της ερευνητικής ομάδας. Στη μελέτη συμμετείχαν αρχικά 43 ασθενείς, 24 άνδρες και 19 γυναίκες με 74 χρόνια έλκη εκ κατακλίσεως. Δυο ασθενείς είχαν πλήρη επούλωση κατά τη διάρκεια της συμβατικής θεραπείας, ενώ 2 ασθενείς απεβίωσαν κατά τη διάρκεια της 5ης εβδομάδας και 3 ασθενείς διέκοψαν τη συμμετοχή στη μελέτη. Έτσι, τα τελικά αποτελέσματα προέκυψαν από στατιστική ανάλυση 36 ασθενών (22 ανδρών και 14 γυναικών) και 64 χρόνιων ελκών με μέση και διάμεση ηλικία τα 62 έτη και 58 έτη, αντιστοίχως. Από τα 64 έλκη, τα 44 αφορούσαν την ιερό-γλουτιαία χώρα, 10 τις πτέρνες, 2 τα ισχία, 3 τις κνήμες, 3 τα σφυρά, 1 στο κοιλιακό τοίχωμα και 1 κολόβωμα άκρου μετά από υψηλό κνημιαίο ακρωτηριασμό. Τα έλκη είχαν στην 1η μέτρηση (στο τέλος της 1ης εβδομάδας) διάμεση επιφάνεια 19,6 cm2 (3-180 cm2), διάμεση διάμετρο 6,3 cm (1,3-18,6 cm) και διάμεση περίμετρο 16,8 cm (4-68 cm). Στο τέλος της 4ης εβδομάδας η διάμεση επιφάνεια ήταν 11 cm2 (2-155 cm2, μείωση κατά 41%), η διάμεση διάμετρος 4,9 cm (1-16,5 cm, μείωση κατά 20%) και η διάμεση περίμετρος 13,2 cm (3-55 cm, μείωση κατά 21%). Στην αρχή της 5ης εβδομάδας εφαρμόστηκε τοπικά το PRP. Στο τέλος της 5ης εβδομάδας η διάμεση επιφάνεια ήταν 8,2 cm2 (2-145 cm2), η διάμεση διάμετρος 4,4 cm (1-16 cm) και η διάμεση περίμετρος 11,8 cm (3-50 cm). H μείωση του έλκους μετρήθηκε εβδομαδιαία και στο τέλος της 8ης εβδομάδας ήταν η διάμεση επιφάνεια 2,9 cm2 (0-115 cm2, μείωση 63%), η διάμεση διάμετρος 2,8 cm (0-13,3 cm, μείωση 33%) και η διάμεση περίμετρος 7,3 cm (0-42 cm, μείωση κατά 38%). Η μείωση όλων αυτών των παραμέτρων ήταν στατιστικά σημαντικά μεγαλύτερη (p<0,001) κατά τη θεραπεία με PRP σε σύγκριση με την περίοδο συμβατικής θεραπείας. Η εφαρμογή του PRP επιτάχυνε την επούλωση χρόνιων ελκών εκ κατακλίσεως στη μελέτη μας, οδηγώντας σε στατιστικά σημαντική, σε σχέση με τις συμβατικές μεθόδους, ελάττωση της ελκωτικής επιφάνειας, που θεωρείται ο πιο αξιόπιστος δείκτης επούλωσης

Prosafe: a european endeavor to improve quality of critical care medicine in seven countries

BACKGROUND: long-lasting shared research databases are an important source of epidemiological information and can promote comparison between different healthcare services. Here we present ProsaFe, an advanced international research network in intensive care medicine, with the focus on assessing and improving the quality of care. the project involved 343 icUs in seven countries. all patients admitted to the icU were eligible for data collection. MetHoDs: the ProsaFe network collected data using the same electronic case report form translated into the corresponding languages. a complex, multidimensional validation system was implemented to ensure maximum data quality. individual and aggregate reports by country, region, and icU type were prepared annually. a web-based data-sharing system allowed participants to autonomously perform different analyses on both own data and the entire database. RESULTS: The final analysis was restricted to 262 general ICUs and 432,223 adult patients, mostly admitted to Italian units, where a research network had been active since 1991. organization of critical care medicine in the seven countries was relatively similar, in terms of staffing, case mix and procedures, suggesting a common understanding of the role of critical care medicine. conversely, icU equipment differed, and patient outcomes showed wide variations among countries. coNclUsioNs: ProsaFe is a permanent, stable, open access, multilingual database for clinical benchmarking, icU self-evaluation and research within and across countries, which offers a unique opportunity to improve the quality of critical care. its entry into routine clinical practice on a voluntary basis is testimony to the success and viability of the endeavor