$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Istnieją różne podejścia terapeutyczne, które pomagają w leczeniu i procesie gojenia ran. Takie podejścia terapeutyczne obejmują zaawansowane opatrunki na rany, czynniki wzrostu, tlenoterapię hiperbaryczną, substytuty skóry i podciśnieniową terapię ran (NPWT)1. NPWT odnosi się do systemów opatrunków na rany, które w sposób ciągły lub okresowy wywierają ciśnienie podatmosferyczne na system, który zapewnia podciśnienie na powierzchni rany. NPWT stała się popularną metodą leczenia ran ostrych lub przewlekłych2. System NPWT składa się z pianki otwartokomórkowej, adhezyjnego opatrunku na rany, systemu zbierania płynów oraz pompy ssącej3. Pompa ssąca, czyli podciśnienie, służy do utrzymywania stałego nacisku na ranę, co pomaga zwiększyć przepływ krwi i zmniejszyć ryzyko infekcji4. NPWT wspomaga tworzenie się ziarniny, usuwając płyn z rany i zmniejszając obrzęk1. Klinicznie wielkość ciśnienia ssania stosowanego w przypadku ran waha się od -20 mmHg do -200 mmHg, ale najbardziej odpowiednim badanym ciśnieniem jest -125 mmHg5.
Eksperymenty ex vivo NPWT są wyzwaniem ze względu na brak odpowiednich modeli laboratoryjnych do testów. Obecne metody testowania systemów NPWT obejmują symulacje komputerowe analizy metodą elementów skończonych (MES), które zostały wykorzystane do sprawdzenia, jak NPWT wpływa na miejsca nacięć6. Inne modele obejmują laboratoryjne modele ran na bazie agaru, które mogą być używane do badania wchłaniania płynów7. In vivo, modele świń zostały również wykorzystane do zbadania gojenia się ran8. Modele te mają takie zalety, jak łatwość symulacji na komputerze w celu przewidywania, jak rana powinna się zagoić w teorii, a także testowanie płynu przeciąganego przez materiał modelowy. Testy in vivo są decydujące dla określenia, czy system działa na żywych obiektach8. Wszystkie te modele mają również wady. Symulacja komputerowa może nie odzwierciedlać dokładnie, jak rana zagoiłaby się w prawdziwym życiu. Model na bazie agaru może pokazywać dobre zbieranie płynów przez ranę, ale może nie reprezentować tego, jak płyn byłby przeciągany przez tkankę i mięśnie7. Modele in vivo są drogie i wymagają znacznych zasobów do ukończenia badania. Ponadto utrzymanie zwierząt w stanie półbezruchu może być trudne, więc mogą pojawić się wyzwania związane z ciągnięciem za system, co może mieć mylące skutki.
Model laboratoryjny jest potrzebny do NPWT, aby można było testować nowe materiały do użycia z systemem przy użyciu rzeczywistej tkanki. Nowy model powinien być w stanie odzwierciedlić, w jaki sposób tkanki i mięśnie wpływają na gromadzenie płynów. Nowy model powinien być również w stanie zapewnić odczyty ciśnienia wewnątrz łożyska rany, aby określić, czy rana otrzymywała tak duże ciśnienie, jakie dostarczała pompa próżniowa. Mogą być również testowane nowe materiały/urządzenia, takie jak dodatkowe opatrunki na rany, różne rodzaje pianki i różne opatrunki adhezyjne na wierzchu rany.
Niektóre rany wymagają dodatkowego opatrunku, aby wspomóc proces gojenia, zmniejszając ryzyko infekcji. Innym powodem, dla którego mogą być wymagane dodatkowe materiały opatrunkowe, jest zapobieganie wraśnięciu tkanki między powierzchnią łożyska rany a pianką otwartokomórkową. Ten dodatkowy opatrunek zmniejsza ryzyko przywierania łożyska rany do pianki otwartokomórkowej, co pomaga zmniejszyć uszkodzenia i ból podczas zatrzymywania systemu NPWT9. Te dodatkowe opatrunki można umieścić wokół pianki otwartokomórkowej, aby działały jak membrana barierowa między łożyskiem rany a pianką. Niektóre materiały zostały użyte jako łącznik między łożyskiem rany a pianą, takie jak parafina lub gaza zatopiona w wazelinie. Parafina wykazała pozytywny potencjał jako opatrunek na rany, nie wpływając na przenoszenie ciśnienia z systemu do ound9. Stwierdzono jednak, że gaza zatopiona w wazelinie hamuje gromadzenie płynów i dlatego nie została uznana za odpowiedni materiał dodatkowy9.
Opatrunki na bazie chitozanu mogą być dobrym dodatkowym opatrunkiem do dodania podczas NPWT ze względu na ich działanie przeciwbakteryjne i biokompatybilność10,11. Chitozan jest N-deacetylowaną pochodną chityny, która jest naturalnym polisacharydem występującym w grzybach i stawonogach12,13. Chitozan wykazał naturalne właściwości przeciwbakteryjne w szerokim spektrum bakterii Gram-ujemnych i Gram-dodatnich14. Dlatego membrany chitozanowe stały się popularne w leczeniu ran, ponieważ można je łatwo wyprodukować, mają długi okres trwałości i wykazują wrodzone działanie przeciwdrobnoustrojowe10. Membrany te wykazują również dobrą biodegradację biokompatybilności i są nietoksyczne10.
W tym badaniu, Foundation DRS, zaawansowane urządzenie do leczenia ran chitozanem i glikozaminoglikanem, zostało zbadane w celu określenia jego biokompatybilności z NPWT. Foundation DRS to biodegradowalne rusztowanie do regeneracji skóry, wyprodukowane z myślą o idealnych właściwościach obsługi i porowatości, aby promować inwazję komórkową i neoangiogenezę w ranach. To urządzenie jest korzystne w leczeniu wielu różnych urazów i zastosowań. Został stworzony do stosowania w szerokim zakresie ran, takich jak odleżyny, owrzodzenia stopy cukrzycowej, oparzenia pierwszego stopnia, rany pourazowe, rany rozejściowe i rany chirurgiczne10,11. Foundation DRS jest dobrą opcją do stosowania w NPWT ze względu na proces produkcyjny, który zapobiega przekształcaniu się urządzenia w hydrożel, gdy jest mokre. To urządzenie zachowuje otwartą strukturę porów po zwilżeniu, co powinno umożliwić przepływ płynu podczas aplikacji NPWT12,13.
Celem tego badania było opracowanie analogowego modelu mięsa, który mógłby być wykorzystany do testowania kompatybilności materiałów do opatrunków z urządzeniami NPWT. Klinicznie ciśnienie waha się od -80 mmHg do -125 mmHg dla większości zastosowań NPWT4. Aby zasymulować najgorsze warunki użytkowania klinicznego, zastosowano ustawienie wyższego i niższego ciśnienia (-25 mmHg i -200 mmHg). Kolejnym celem tego badania było ustalenie, czy dodanie urządzenia do leczenia ran z chitozanem zakłócało odczyty ciśnienia i zbieranie płynów przez NPWT. Zakłócenia w zbieraniu płynów lub utrata ciśnienia podczas NPWT mogą prowadzić do złego gojenia się ran i słabych wyników klinicznych. Pobieranie płynów powinno być podobne do grup badanych z urządzeniem do pielęgnacji ran z chitozanem i bez niego. Odczyty ciśnienia powinny być również podobne we wszystkich grupach testowych w ciągu 72 godzin. W warunkach klinicznych opatrunek na ranę zmienia się co 48-72 godziny, więc każda próbka była testowana przez 72 godziny w tym badaniu3. Podczas testowania należy obserwować odczyty ciśnienia, aby upewnić się, że nie ma spadku ciśnienia.