Wound Healing

L'approche moderne du traitement des plaies

Les plaies ont des causes diverses : certaines résultent d'une intervention chirurgicale, d'autres sont le résultat d'une blessure, et d'autres encore sont la conséquence de facteurs extrinsèques, tels que la pression ou le cisaillement, ou de conditions sous-jacentes telles que le diabète ou une maladie vasculaire. En fonction de leur cause sous-jacente, elles sont souvent classées en plaies aiguës, telles que les plaies chirurgicales et les brûlures, et en plaies chroniques, telles que les ulcères de jambe, les ulcères du pied diabétique (UDP) et les escarres. Quelle que soit leur cause, les plaies ont un impact considérable, mais souvent méconnu, sur les personnes qui en souffrent, sur leurs soignants et sur le système de soins de santé. (1)

Il est important de bien soigner les plaies car toute plaie est exposée au risque de contamination bactérienne, qui inhibe le processus de guérison et empêche la fermeture de cette dernière. Les plaies qui ne cicatrisent pas ont un impact sur le risque de mortalité et la qualité de vie. L'impact sur les ressources des prestataires de soins de santé est tout aussi important : une proportion substantielle des lits d'hôpitaux de soins aigus est occupée par des patients souffrant de plaies (2) . Les complications des plaies sont associées à des traitements plus longs et plus intensifs, à des séjours hospitaliers prolongés, à des réadmissions et à des interventions médicales ou chirurgicales spécialisées.

Le processus de cicatrisation des plaies comprend quatre phases qui se chevauchent : l'hémostase, l'inflammation, la prolifération et le remodelage ou la résolution des tissus. Ces phases et leurs fonctions biophysiologiques doivent se produire dans l'ordre approprié, à un moment précis, et se poursuivre pendant une durée spécifique à une intensité optimale. De nombreux facteurs peuvent affecter la cicatrisation des plaies et interférer avec une ou plusieurs phases de ce processus, entraînant ainsi une réparation tissulaire incorrecte ou altérée.

De manière générale, les facteurs qui influencent la réparation peuvent être classés en facteurs locaux et systémiques. Les facteurs locaux sont ceux qui influencent directement les caractéristiques de la plaie elle-même (faible oxygénation des tissus, infection, nécrose, etc.), tandis que les facteurs systémiques sont l'état de santé général ou l'état pathologique de l'individu qui affecte sa capacité à guérir (âge, diabète, conditions immunodéprimées, etc.). (3)

L'approche moderne du traitement des plaies implique un effet complexe sur les facteurs systémiques et locaux (4) :

1. Traitement axé sur la cause - diagnostic et traitement optimaux et opportuns de la cause de la plaie.

2. Débridement -  élimine les tissus non viables, réduit la charge biologique bactérienne et la présence de biofilms, et laisse une surface propre qui permet la migration de cellules saines dans la plaie (5).

3. Stimulation de la régénération tissulaire - stimulation électrique, magnétothérapie, technologies cellulaires pour favoriser la fermeture de la plaie.
   

La maîtrise de certains facteurs systémiques est un travail de longue haleine, et certains facteurs ne peuvent être complètement éliminés:

• Âge avancé,

• Diabète,

• Infection résistante aux antibiotiques,

• Thérapie immunosuppressive dans le cadre d'un traitement oncologique ou d'une transplantation d'organe.

Dans ce cas, des mesures cohérentes pour nettoyer la plaie, stimuler la revascularisation, la granulation et l'épithélialisation sont essentielles pour éviter l'amputation et le handicap. Afin de poursuivre avec succès la chimiothérapie et la radiothérapie, gérer la douleur et la qualité de vie du patient.

Nous présentons une nouvelle méthode laser de traitement des plaies, qui comprend :

Débridement au laser + Stimulation de la régénération au laser

Débridement laser

Le débridement joue un rôle essentiel dans la préparation du lit de la plaie et l'élimination des barrières qui entravent la cicatrisation. Le débridement permet d'éliminer les tissus non viables, de contrôler l'inflammation ou l'infection, de diminuer l'excès d'humidité et de stimuler un bord de plaie non évolutif. (8)

Les plaies dont le débridement est espacé d'une semaine ou moins guérissent nettement plus vite.

Wilcox l'a vérifié en 2013. Dans une étude portant sur 154 644 patients avec 312 744 plaies de toutes causes, le débridement a été vérifié en tant que paramètre. Il a constaté ce qui suit : Plus les débridements sont fréquents, meilleur est le résultat de la cicatrisation. Bien que limitée par des données rétrospectives, la force de cette étude était l'analyse du plus grand ensemble de données sur les plaies à ce jour.

James R. Wilcox at al. Frequency of Debridements and Time to Heal. A Retrospective Cohort Study of 312 744 Wounds. JAMA Dermatol. 2013;149(9):1050-1058

Il existe de nombreux types de débridement, chacun ayant ses avantages et ses inconvénients. (7)

Traitement Er :YAG ablatif

Le débridement au laser est basé sur la vaporisation contrôlée des couches superficielles du lit de la plaie. Il en résulte l'élimination des tissus contenant des particules microbiennes et nécrotiques indésirables.
Les paramètres du laser et le nombre de passages effectués déterminent la profondeur de l'ablation des tissus.

Les avantages du débridement au laser comprennent la précision et l'uniformité de l'ablation des tissus, ce qui réduit le traumatisme du lit de la plaie et améliore le confort du patient.
Grâce à l'utilisation d'un système à impulsions courtes, l'énergie laser est délivrée sous forme d'impulsions à haute intensité et à succession rapide, ce qui entraîne une exposition de courte durée et à haute température du tissu cible, minimisant ainsi les lésions thermiques. (9)

Le laser Er:YAG émet de la lumière dans la partie infrarouge du spectre électromagnétique avec une longueur d'onde de 2940 nm qui correspond au pic d'absorption de l'eau. Le coefficient d'absorption du laser Er:YAG est de 12800 cm-1 alors que celui du laser CO2 n'est que de 800 cm-1, ce qui fait que l'énergie Er:YAG est 12 à 18 fois plus efficacement absorbée par les tissus contenant de l'eau. Comme 90 % des tissus mous sont composés d'eau, la majeure partie de l'énergie Er:YAG est absorbée superficiellement.

Fig.1 Water absorption coefficient graph

Video.1 Ablative Er:YAG laser debridement

Chaque passage de l'erbium chauffe les tissus à plus de 300°C, ce qui entraîne une vaporisation rapide de l'eau dans les tissus, permettant d'éjecter les débris carbonisés de la surface de la plaie sans laisser d'escarre nécrotique (10).
Le laser Er:YAG offre de nombreux avantages en termes de contrôle précis de l'ablation et de réduction de la charge tissulaire nécrotique résiduelle avec une gêne minimale lors de la procédure, ce qui fait de ce dernier le dispositif le plus approprié pour le débridement des plaies au laser.

Stimulation laser RECO™

L'essence de la méthode

Stimulation de la régénération cellulaire et des tissus par induction d’un traumatisme mécanique.

Induction de dommages mécaniques aux structures cellulaires

L'absorption d'une courte impulsion laser crée des ondes de stress mécanique qui se propagent hors du site irradié par le laser dans les tissus environnants. En cas d'impact simultané de plusieurs sources, de multiples ondes seront générées.

Video.2 Spatially Modulated Ablation

L'intensité de l'onde de stress dépend de l'énergie et de la durée de l'impulsion laser. Les paramètres du rayonnement laser sont réglés de manière à ce que les dommages mécaniques aux cellules ne soient induits qu'aux points de superposition de plusieurs ondes de stress.

Video.3 Laser stimulation RECO™ treatment

Grâce à un embout SMA spécial, le rayonnement laser erbium est divisé en de nombreux microfaisceaux qui, ensemble, créent une structure périodique à la surface du tissu traité. Ces points sont les épicentres des micro-explosions cellulaires.
En modifiant la fluence et la durée des impulsions du rayonnement laser, il est possible de faire varier la puissance de ces ondes, modifiant ainsi la profondeur et le degré du microtraumatisme.

Etudes pré-cliniques

Méthode d'endommagement des cellules par impact mécanique.

Des études précliniques sur l'effet de l'ablation modulée dans l'espace sur la peau intacte de rats blancs ont montré la présence de multiples lésions mécaniques (non thermiques) dans les tissus entrainant une régénération cellulaire, sans formation de microfibrose.

7th Joint Meeting of the European Tissue Repair Society & the Wound Healing Society (ETRS-WHS 2015), 21-23 October in Copenhagen, Denmark

La capacité à régénérer le foie chez des animaux atteints de cirrhose induite via traitement au laser Erbium avec embout SMA.

Dans cette étude, la cirrhose du foie a été induite chez 70 rats albinos au moyen de tétrachlorure de carbone. Le lobe gauche du foie, modifié par cirrhose, a été traité par la méthode de micro-ablation (laser erbium, longueur d'onde de 2,936 μm, durée d'impulsion de 0,3 ms, avec embout SMA (Spatially Modulated Ablation), le lobe droit était un témoin. Les traitements du foie ont été effectuées les 15ème, 30ème, 60ème jours, suivies par l'examen histologique du foie.

Après un traitement unique du foie des rats avec une radiation laser erbium modulée spatialement, au microscope, le premier jour d'exposition, les signes de cirrhose hépatique préexistante dans le tissu hépatique ainsi que sur la profondeur d'exposition (de 5,5 à 6,0 Mm) la destruction de certains hépatocytes a été révélée.
A partir du 30ème jour, les signes de régénération du foie cirrhotique ont été établis, y compris la réduction de la quantité de tissu conjonctif et les signes de l'hypertension portale. Dans le même temps, aucun signe de régénération n'a été révélé dans le lobe droit du foie non soumis à la radiation laser.
Au 60ème jour après le double traitement du foie, une néoangiogénèse, une prolifération des canaux biliaires, une réduction du nombre de faux lobules et des structures de tissu conjonctif ont été enregistrées par rapport au lobe droit du foie, qui n'a pas été traité.
Conclusion: L'impact de la méthode micro-ablative sur le foie cirrhotique induit un processus actif de régénération qui peut être indiqué avant la transplantation du foie.

J. Novosti Khirurgii. 2015 Mar-Apr; Vol 23 (2): 131-137

Études expérimentales sur les rats blancs : traitement des ulcères neurotrophiques.

Les ulcères neurotrophiques ont été formés en traversant le nerf sciatique (fémoral) et en formant une anomalie cutanée. Sans traitement, le défaut n'a pas guéri alors qu'il était sous observation pendant 1 mois.
L'utilisation du traitement SMA nous a permis de fermer le défaut en 2 semaines - avec la formation d'une peau saine et fonctionnelle.

7th Joint Meeting of the European Tissue Repair Society & the Wound Healing Society (ETRS-WHS 2015), 21-23 October in Copenhagen, Denmark

Études expérimentales sur les rats blancs : traitement des brûlures.

Le traitement des brûlures lors de l'expérimentation de cette méthode de stimulation réparatrice par exposition à la SMA a permis de les guérir dans le même temps qu'avec le groupe témoin (photo de la ligne supérieure), mais sans cicatrice d'évolution, ce qui a été vérifié en macro et microscopie (photo de la ligne inférieure).

7th Joint Meeting of the European Tissue Repair Society & the Wound Healing Society (ETRS-WHS 2015), 21-23 October in Copenhagen, Denmark

Protocole pour le traitement au laser des plaies chroniques

Equipement et matériel utilisé

• Plateforme laser Multiline complète, avec laser Er :YAG pulsé et embout SMA pour la division du faisceau laser.
  

• Pansements.
  

Indications

• Plaies de long terme, non cicatrisées,

• Plaies purulentes, y compris celles présentant une microflore résistante aux antibiotiques,

• Ulcères trophiques d'étiologies diverses.

Contre-indications

Maladies d’ordre oncologique dans la zone traitée.

Utilisation de la technologie

La méthode de traitement se compose de 2 étapes:

1. Débridement - nettoyage de la plaie des tissus non viables (nécrosés), de la fibrine, de la plaque contenant la microflore (biofilms microbiens).
   L’émetteur laser Er:YAG est utilisé avec des embouts optiques qui forment le spot de rayonnement de travail de 3 ou 6 millimètres de diamètre.
   Le rayonnement laser est dirigé vers la surface de la plaie et l'évaporation couche par couche du contenu de la plaie est effectuée sous contrôle visuel, sur toute la zone, en utilisant une méthode de balayage. La quantité de tissu évaporé par impulsion dépend de la densité d'énergie. Au premier stade du traitement, lorsqu'il est nécessaire d'éliminer le contenu purulent de la plaie et de grands volumes de tissus nécrotiques, il est recommandé d'utiliser une densité d'énergie de 7-10 J/cm2. Lors de l'approche des tissus viables, afin d'éviter de blesser le lit de la plaie, il est recommandé de réduire la densité d'énergie à 3 J/cm2. Le critère de suffisance de la première étape du traitement est la visualisation des tissus sains et l'apparition d'un saignement capillaire.

2. Stimulation des processus de réparation de la plaie pour accélérer la guérison. Un laser Er:YAG est utilisé, combiné à l’embout SMA.
   Il est recommandé d'effectuer le traitement en balayant la zone du lit de la plaie nettoyée et les surfaces adjacentes à la plaie.
   

   Régler la fluence entre 2 et 4 J/cm2. La profondeur de l'impact dépend de la valeur de la densité d'énergie, qui augmente avec la fluence. Dans le même temps, avec une augmentation de la densité d'énergie au-delà de 3 J/cm2, la zone d'ablation de surface augmente également, ce qui peut entraîner une blessure du lit et des bords de la plaie.
   L'efficacité de l'impact dépend également de la largeur de la zone de traitement autour de la plaie. Pour obtenir un bon effet thérapeutique, le traitement des tissus environnants est nécessaire à une distance d'au moins un centimètre du bord de la plaie. Après la séance de traitement, la plaie est fermée avec un pansement sec.

   Une deuxième séance de traitement de la plaie est effectuée un jour après le traitement précédent si la plaie présente un contenu purulent, des tissus non viables, des signes de la présence d'une flore pathogène. Dans ce cas, il est nécessaire de redébrider le lit de la plaie (étape 1) et de stimuler la réparation (étape 2). En l'absence de contenu purulent dans la plaie, de tissus non viables et de signes de la présence d'une flore pathogène, l'étape de débridement n'est pas réalisée.

   Pour une cicatrisation complète de la plaie et son épithélialisation ou la préparation à la transplantation du lambeau cutané, plusieurs séances à la fois de débridement de la plaie et de stimulation de la réparation peuvent être nécessaires. Le nombre est individuel et dépend à la fois de la taille de l'indication et de son origine. Il est recommandé d'augmenter les intervalles entre les séances en passant de traitements quotidiens à une séance tous les 7 voire 14 jours.

Rapports de cas cliniques

Institution d'État "Centre scientifique et pratique de chirurgie, de transplantologie et d'hématologie de Minsk", Belarus

Dr. Ivan Pikirenia, Ph.D., Chef du Département de Transplantologie, Professeur associé

Dans le cadre d'une étude clinique sur le traitement au laser des plaies chroniques, 204 patients ont été traités au Centre scientifique et pratique de chirurgie, de transplantologie et d'hématologie de Minsk.

Ulcères trophiques des membres inférieurs
Au total, 97 patients ont été traités. Les ulcères allaient de 3 mois à 18 ans. De bons effets ont été observés sur les ulcères trophiques chez des patients atteints de cirrhose du foie qui sont sur la liste d'attente pour une transplantation hépatique. 3 patients atteints de cette pathologie ont été traités avec succès.

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Tous les traitements ont consisté uniquement en un laser Er:YAG + module SMA (pas de traitement médicamenteux ni de traitement topique supplémentaire).
Les observations ont montré que le débridement au laser de la surface des ulcères trophiques et la stimulation de la réparation par l'exposition à la SMA permettent de réduire considérablement la douleur dans la zone des ulcères et d'abandonner les analgésiques.

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Plaies sur patients diabétiques

• Pas d'antibiotiques car élimination de la flore pathogène par débridement au laser.
• Cicatrisation des plaies par prolifération des tissus et non par contraction.

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Plaies chirurgicales non cicatrisantes

L'utilisation du débridement au laser et de la stimulation de la régénération au laser a permis de préparer avec succès des plaies non cicatrisantes à la resuture dans les cas suivants:

• Transplantation hépatique et rénale,
• Nécrose pancréatique,
• Obstruction intestinale aiguë,
• Abdominoplastie,
• Appendicectomie,
• Chirurgie suivie d'une chimiothérapie.

Clinique Amrut, sépcialisée dans le traitement des plaies, Inde

Dr Dhirendrakumar Patil, MBBS, MS - Chirurgie générale, MCh - Chirurgien plastique, spécialiste du pied diabétique

Cette clinique utilise le traitement au laser Er:YAG RECO™ pour les plaies diabétiques depuis plus de 5 ans.
Le laser RECO™ guérit ces plaies en stimulant la régénération des différents tissus et guérit ces plaies de manière plus efficace que les traitements classiques. Le laser RECO™ par le biais de la néo-angiogenèse et de la prolifération des fibroblastes et de l'épithélium guérit ces plaies de manière plus naturelle, contrairement à la contraction de la plaie.

Le traitement se fait d'abord en mode ablatif pour éliminer la flore bactérienne pathogène pour éliminer les tissus morts du plancher de la plaie. Puis, au cours de la même séance, le traitement est effectué avec l'embout SMA pour induire la régénération des tissus. Grâce au processus de prolifération des tissus, la contraction de la plaie ne se produit pas. Les déformations sont donc évitées.
Normalement, il est conseillé aux patients diabétiques blessés de ne pas s'appuyer sur le pied affecté. A l'inverse, lors du traitement de ces plaies avec le laser RECO™, il est conseillé au patient de marcher avec tout son poids sur le pied affecté. Cela aide le patient à se sentir mieux psychologiquement. Puisque la plaie guérit en portant tout son poids, le problème de la récurrence de la plaie due à la dégradation du tissu fibrotique plus tard ne se produit pas.

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Patient1.Non-healing diabetic wound, 6 month old,
treatment Er:YAG laser + SMA-module,
Session - 8

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Patient2.Non-healing diabetic wound, 6 month old,
treatment Er:YAG laser + SMA-module,
Session - 10

Clinique de chirurgie plastique Elrevo, Inde

Dr Ram Mahadev Chilgar, MBBS, MS - Chirurgie générale, MCh - Chirurgie plastique

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Patient1. 45/m, Non healing wound 3 years old,
Co-morbidity – underlying osteomyelitis and over ankle joint,
treatment Er:YAG laser + SMA-module,
Session - 1

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Patient2. 45/m, Venous ulcer 2 years old,
Co-morbidity – Diabetes, varicose veins and hypertension,
treatment Er:YAG laser + SMA-module,

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Patient3.54/f, Non healing ulcer on thigh,
Co-morbidity – Patient on long standing steroid since 8 years due to arthritis,
treatment Er:YAG laser + SMA-module,
Session - 8

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Patient4.60/m, Non healing burn wound 2 months old,
treatment Er:YAG laser + SMA-module,
Session - 2 within 1.5 months

References

1. J. Posnett, F. Gottrup, H. Lundgren, G. Saal The resource impact of wounds on health-care providers in Europe.  J Wound Care 2009; 18: 4, 154-161.

2. Mahe, E., Langlois, G.,Baron, G. et al. Results of a comprehensive hospital- based wound survey. J Wound Care 2006; 15: 9, 381-384.

3. S. Guo and L.A. DiPietro Factors Affecting Wound Healing. J Dent Res. 2010 Mar; 89(3): 219–229.

4. R. Gary Sibbald, James A. Elliott at al.  Wound Bed Preparation 2021. Adv Skin Wound Care. 2021 Apr; 34(4): 183–195. (link)

5. Schultz GS, Sibbald RG, Falanga V et al (2003) Wound bed preparation: a systematic approach to wound management. Wound Repair Regen 11(Suppl1): S1-28

6. Wolcott RD, Kennedy JP, Dowd SE (2009) Regular debridement is the main tool for maintaining a health wound bed in most chronic. J Wound Care 18(2): 54-6

7. ANNA F. FALABELLA Debridement and wound bed preparation. Dermatologic Therapy, Vol. 19, 2006, 317–325

8. James R. Wilcox at al. Frequency of Debridements and Time to Heal. A Retrospective Cohort Study of 312 744 Wounds. JAMA Dermatol. 2013;149(9):1050-1058

9. Efficacy of Laser Debridement on Pain and Bacterial Load in Chronic Wounds. ClinicalTrials.gov Identifier: NCT03182582

10. Alster TS, Lupton JR. Erbium:YAG cutaneous laser resurfacing. Dermatol Clin. 2001 Jul;19(3):453-66.