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Veterinary Focus

Ausgabe nummer 31.2 Sonstiges Wissenschaft

Wundbehandlung mit der Kaltplasmatherapie

veröffentlicht 09/12/2021

Geschrieben von Christoph J. Klinger

Auch verfügbar auf Français , Italiano , Español und English

Die Kaltplasmatherapie (CAPP) ist eine in der Tiermedizin neu aufkommende Technologie. Dieser Artikel gibt eine Einführung in dieses neue Therapieverfahren und erläutert die Vorteile in der Kleintiermedizin.

© Christoph Klinger

A portable cold plasma pen.

Kernaussagen

Kaltplasma ist ein einfaches und schmerzfreies Therapieverfahren, um Infektionserreger effizient zu beseitigen und die Wundheilung zu beschleunigen.


Kaltplasma ist sehr wirksam gegen multiresistente Bakterien, es behebt aber keinerlei zugrundeliegende Ursachen und kann eine klinische Diagnose nicht ersetzen.


 

Einleitung

Insbesondere im Hinblick auf die weltweit steigenden Zahlen von medikamenten-resistenten bakteriellen und mykotischen Infektionen wird es zunehmend wichtiger, nach alternativen Behandlungsoptionen für Infektionen mit solchen Erregern zu suchen. Umso entscheidender erscheint vor diesem Hintergrund der Fortschritt in Richtung nachhaltiger, physikalischer oder anderweitiger Verfahren, die derartige problematische Erreger eliminieren können. Kaltplasmatherapie (CAPP, Cold Atmospheric Pressure Plasma Therapy) beschreibt ein solches physikalisches Verfahren mit vielfach nachgewiesener Effizienz in der Behandlung von bakteriellen (auch antibiotikaresistenten), viralen und mykotischen Erregern 12345. Gleichzeitig werden zahlreiche wundheilungsfördernde Faktoren in der Haut modifiziert und hochreguliert, was insbesondere bei Patienten mit Wundheilungsstörungen von Vorteil sein kann 67. Das ursprünglich in der Humanmedizin eingesetzte Verfahren findet heute auch in der Tiermedizin zunehmende Akzeptanz, da es im Allgemeinen schmerzfrei ist und ohne Sedierung angewendet werden kann 8. Da aktuell aber nur wenige veterinärmedizinische Studien zum Kaltplasmaverfahren existieren, ist diese Technik nach wie vor relativ wenig bekannt. Ziel dieses Artikels ist es, Einblicke in diese Therapie zu geben und anhand einiger praktischer Beispiele zu zeigen, wie dieses Verfahren in der Kleintierpraxis effizient eingesetzt werden kann (Abbildung 1).

CAPP therapy using an argon gas cold plasma pen.

Abbildung 1. Anwendung von CAPP bei einer Ulzeration der Pinna mittels eines Argongas-Kaltplasma-Pens. © Christoph Klinger

 

Physikalische Grundlagen und Wirkprinzip

Plasma beschreibt den sogenannten „vierten Aggregatszustand“ nach „fest“, „flüssig“ und „gasförmig“, und ist im Wesentlichen eine gasförmige Mischung freier Ladungsträger (Ionen oder Elektronen) auf einem engen Raum 9. In der Natur tritt das Phänomen zum Beispiel als Blitze oder Sonnenmaterie auf, und ist mit Entladungen elektromagnetischer Felder oder hohen Temperaturen assoziiert. Dieser Zustand kann jedoch auch künstlich erzeugt werden, zum Beispiel durch die Beschleunigung von Ladungsträgern in einem Gas entlang eines elektromagnetischen Feldes bei Raumtemperatur und unter normalem Atmosphärendruck. CAPP hat nachweislich einen positiven Einfluss auf die Gewebeheilung durch Beschleunigung des Heilungsprozesses und Reduzierung der Narbenbildung. Wie diese Effekte entstehen, wird aber immer noch nicht vollständig verstanden. Man weiß jedoch, dass CAPP bestimmte Wachstumsfaktoren (z.B. FGF-7 zur Migration der Keratinozyten) sowie antientzündliche Signalmoleküle (z.B. TGF-β) und Entzündungssignal-Pathways stark beeinflusst 67891011.

War CAPP anfangs nur der Desinfektion und Wundheilungsförderung bei humanen Verbrennungsopfern vorbehalten, wird das Verfahren heute auch bei zahlreichen anderen Indikationen eingesetzt. Wirksam ist Kaltplasma unter anderem bei der Behandlung einfacher und komplizierter Hautinfektionen (insbesondere, wenn multiresistente Erreger beteiligt sind), aber auch bei zahlreichen anderen Wundheilungsstörungen, zum Beispiel in Folge von Diabetes mellitus 13 6. CAPP wurde vielfach als hocheffizient für die Bekämpfung von bakteriellen, viralen und mykotischen Erregern eingestuft, sogar im Falle einer Biofilmbildung 2 3 5 9. Durch die physikalische Wirkweise des Plasmas sind Resistenzen gegenüber Antibiotika, Antimykotika oder Virostatika irrelevant. Einige Studien konnten zeigen, dass CAPP hochgradig bakteriostatisch wirkt bei Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA), Staphylococcus pseudintermedius (MRSP) und multiresistenten Pseudomonas aeruginosa (MRPA) – also bei den häufigsten bakteriellen Hauterregern in der Tiermedizin 1234.

Anwendung von Geräten verschiedener Bauweise in der Tiermedizin

Gegenwärtig stehen Geräte dreier grundlegender Bauweisen zur Verfügung, die alle ihre spezifischen Vor- und Nachteile haben. Wie oben erwähnt entsteht Kaltplasma durch die Ionisation eines Gases in seinen Plasmazustand. Meist werden hierfür entweder Sauerstoff/Stickstoff (Luft) aus der Umgebungsatmosphäre oder aber ein stabiles Edelgas wie z.B. Argon für die CAPP-Therapie genutzt.

  1. Der einfachste und kostengünstigste Gerätetyp (ab 2.000,- €) erzeugt eine elektrische Ladung an der Gerätekathode und nutzt die Haut als Gegenpol für die Plasmaerzeugung in der Luft im engen Spalt zwischen Kathode und Haut (Abbildung 2). Neben den relativ niedrigen Kosten liegt der Hauptvorteil derartiger Geräte in der Einfachheit ihrer Anwendung und der vergleichsweise einfachen Bauweise, die auch den Einsatz akkubetriebener Geräte ermöglicht. Von manchen Patienten wird das beim Betrieb des Gerätes entstehende Geräusch oder das je nach eingestellter Stromstärke entstehende „kribbelnde“ Gefühl, als unangenehm empfunden.
     
  2. Eine zweite Bauweise nutzt ein Zwischenmedium (z.B. Schaumstoff) zwischen Haut und Kathode als elektrischen Leiter, wodurch das oben genannte „kribbelnde“ Gefühl deutlich schwächer oder inexistent ist. Dafür muss jedoch die Wundfläche direkt berührt werden, was wiederum von manchen Patienten als unangenehm empfunden werden kann (Abbildung 3). Die meist recht große Behandlungsfläche, die eine zeiteffiziente Behandlung auch ausgedehnterer Wundflächen ermöglicht, stellt insbesondere bei großen Hunden einen bedeutenden Vorteil dieser Methode dar. Für kleine Patienten, kleinere Wundbereiche oder Läsionen in Hautfalten ist dies wiederum ein Nachteil, ebenso wie der Verschleiß der Schaumstoffkissen, die für jeden Patienten gewechselt werden müssen. Das Gerät kann zwar gut transportiert werden, zum aktuellen Zeitpunkt wird jedoch immer noch eine Stromsteckdose benötigt.
     
  3. Eine dritte Geräteform erzeugt das Plasma direkt im Gerät durch die Beschleunigung eines Gases aus einer Gasflasche (wie z.B. Argon) entlang eines elektromagnetischen Feldes. Das so gewonnene Plasma wird an der Spitze eines Behandlungsstiftes (dem „Pen“) als kleine berührbare Plasmaflamme (dem „Jet“) freigesetzt (Abbildung 1). Dieser „Jet“ wird in kreisenden Bewegungen in kurzem Abstand über die Wundfläche geführt, die Wunde selbst wird dabei jedoch nicht berührt. Ein solcher Gerätetyp ermöglicht eine punktuelle Behandlung auch in tieferen Hautfalten oder Wundhöhlen und forciert eine schnelle Abtrocknung von nässenden und purulenten Wundbereichen bei komplett irritations- und geräuscharmer Anwendung; der Patient fühlt meist nur einen moderaten Luftstrom. Der Nachteil liegt in den hohen Anschaffungskosten des Gerätes (bis zu € 15.000,-), sowie dem Gasverbrauch und der somit deutlich eingeschränkten Mobilität des Gerätes.
     

Abbildung 2. Anwendung eines mobilen Kaltplasma-Pens, der die Haut als Anode zur Plasmagenerierung nutzt. Man erkennt die Bildung kleiner Blitze zwischen Gerät und Läsion. © Christoph Klinger

Some devices use foam to provide a wide surface area.

Abbildung 3. Anwendung eines Kaltplasma-Gerätes mit breiter Schaumstoff-Kontaktfläche, ideal für die Behandlung großflächiger Läsionen. © Christoph Klinger

Christoph Klinger

CAPP wurde vielfach als hocheffizient für die Bekämpfung von bakteriellen, viralen und Pilz- Erregern eingestuft, sogar im Falle einer Biofilmbildung. Durch die physikalische Wirkweise des Plasmas sind Resistenzen gegenüber Antibiotika, Antimykotika oder Virostatika irrelevant.

Christoph Klinger

Die Nutzung ist bei allen Gerätevarianten unkompliziert und kann somit nach kurzer Einweisung auch von Assistenzpersonal oder tiermedizinischen Fachangestellten übernommen und so bequem in den Praxisalltag integriert werden, sowohl unter nicht-sterilen Bedingungen, wie zum Beispiel im täglichen Sprechstundenbetrieb, als auch unter sterilen Konditionen im Operationssaal. Da die Behandlung schmerzfrei ist, muss der Patient nur selten sediert oder anästhesiert werden, obgleich der Erfolg der Therapie offensichtlich von der Identifizierung der Wurzel des Problems abhängt 67. Die jeweilige Anwendungsdauer und die Anwendungshäufigkeit werden teilweise vom Hersteller der Geräte individuell vorgegeben (Eindringtiefe im Bereich von Nanometer bis maximal wenigen Millimetern), sie richten sich aber auch nach Art, Tiefe und Beschaffenheit der Läsion bzw. der Indikation. Als Initialschema hat sich eine zwei- bis dreimal wöchentliche CAPP-Behandlung der betroffenen Areale über einen Zeitraum von zwei Wochen mit anschließender Intervallverlängerung auf einmal wöchentlich bewährt.

Bis dato konnten abgesehen von minimalen Hautreizungen bei übermäßig langem Kontakt keine Nebenwirkungen von CAPP beobachtet werden 8. Aktuell gibt es jedoch nur wenige Studien zum Vergleich der Effizienz der oben genannten unterschiedlichen Kaltplasmavarianten 12. Nach den Erfahrungen des Autors sind jedoch die Toleranz durch den Patienten sowie die Geschwindigkeit der Wundheilung bei der dritten Bauform nach subjektiver Einschätzung am höchsten. Die Patientenbesitzer waren bei jeder CAPP-Geräteform im Allgemeinen sehr zufrieden und bereit, die entsprechenden Mehrkosten pro Anwendung zu bezahlen. 

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