The efficacy of electrical stimulation in experimentally induced cutaneous wounds in animals

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Abstract

Background

Complicated cutaneous wounds and their subsequent management can be a clinical challenge in veterinary medicine. There is still an unmet need for an ideal wound healing therapy that is able to stimulate efficiency and quality of repair. Skin wounds generate large and persistent endogenous electric currents and fields termed the “current of injury”. The current of injury is involved in numerous processes of wound healing. These observations have led to the hypothesis that applied electrical stimulation (ES) may promote wound healing by imitating the natural electrical current that occurs in cutaneous wounds.

Objectives

This review details the use, effect and mechanism of ES in different preclinical experimental cutaneous wound models and discusses the potential of how ES could be translated into veterinary practice.

Results

Studies have found a variable effect of ES on wound healing. Some have been positive with faster rates of wound re-epithelialization, increased wound collagen formation and angiogenesis noted. Other studies have shown no effect or detrimental results. The effects of ES are highly influenced by the ES modality, polarity and parameters.

Conclusions and clinical importance

Electrical stimulation has the potential to play a significant role in enhancing cutaneous wound healing in veterinary practice. Clinical studies are necessary to corroborate the findings from experimental studies which have shown promise including the use of alternating pulsed and direct current and the use of bio-electric dressings. The ideal ES device would need to be safe, easy to use, portable, noninvasive and aid wound healing by having a beneficial effect on all wound healing stages.

Contexte

Les plaies cutanées compliquées et leur gestion peuvent être un défi clinique en médecine vétérinaire. Il y a toujours un besoin non satisfait d'un traitement idéal de la cicatrisation qui pourrait stimuler la réparation avec efficacité et qualité. Les plaies cutanées génèrent des courants électriques endogènes larges et persistants et des champs appelés « potentiels de lésion ».Le potentiel de lésion est impliqué dans de nombreux processus de cicatrisation de plaies. Ces observations ont mené à l'hypothèse que d'appliquer une stimulation électrique (ES) pourrait stimuler la cicatrisation d'une plaie par imitation du courant électrique naturel qui se produit dans les plaies cutanées.

Objectifs

Cette revue détaille l'utilisation, l'effet et le mécanisme d'une ES dans différents modèles expérimentaux précliniques de plaies cutanées et discute les possibilités d'adaptation en médecine vétérinaire.

Résultats

Les études ont montré un véritable effet d'une ES dans la cicatrisation des plaies. Certaines ont eu des résultats positifs avec l'observation d'une augmentation des taux de re-épithélialisation, de la formation de collagène et de l'angiogenèse. D'autres études n'ont montré aucun effet ou résultats négatifs. Les effets d'une ES sont hautement influencés par les modalités, la polarité et les paramètres d'une ES.

Conclusions et importance clinique

La stimulation électrique a le potentiel de jouer un rôle significatif dans l'amélioration de la cicatrisation cutanée en pratique vétérinaire. Les études cliniques sont nécessaires pour corroborer les données expérimentales qui ont montré des résultats prometteurs à l'aide de courant direct et alternatif pulsé et l'utilisation de bandages bioélectriques. L'ES idéale doit être sûre, facile d'utilisation, portable, non-invasive et aider la cicatrisation en ayant un effet bénéfique à tous les stades de la cicatrisation.

Introducción

las heridas cutáneas complicadas y su manejo pueden ser un reto en medicina veterinaria. Todavía existe una necesidad no satisfecha de una terapia ideal para la cicatrización de heridas que sea capaz de estimular la reparación eficaz y de calidad. Las heridas de la piel generan corrientes eléctricas endógenas largas y persistentes y campos denominados ‘corriente de daño’. La corriente de daño está implicada en numerosos procesos de la cicatrización de heridas. Estas observaciones han llevado a la hipótesis de que la aplicación de estimulación eléctrica (ES) puede promover la cicatrización de heridas imitando la corriente natural eléctrica que ocurre en las heridas cutáneas.

Objetivos

esta revisión detallada la utilización, efecto y mecanismo de estimulación eléctrica en diferentes modelos experimentales de heridas cutáneas y discute el potencial de como la estimulación eléctrica puede ser introducida en la práctica veterinaria.

Resultados

estudios han encontrado un efecto variable de la estimulación eléctrica en la cicatrización de heridas. Algunos han resultado positivos con reepitelialización de la herida más rápida, incrementando la formación de colágeno y la angiogénesis. Otros estudios han demostrado no efecto o efectos deletéreos. El efecto de la estimulación eléctrica está altamente influenciado por la modalidad de estimulación eléctrica, la polaridad y parámetros.

Conclusión e importancia clínica

la estimulación eléctrica tiene el potencial de jugar un papel significativo en la mejora de la cicatrización de heridas en medicina veterinaria. Se necesitan estudios clínicos para corroborar los hallazgos experimentales que han demostrado efectos prometedores, incluyendo el uso de corrientes alternativas pulsátiles, corrientes directas o el uso de vendajes bio- eléctricos. La fuente ideal de estimulación eléctrica deberá ser segura, fácil de utilizar, portable, no invasiva, y ayudar en la cicatrización de heridas teniendo un efecto beneficioso en todos los estadios de la cicatrización.

Hintergrund

Komplizierte Hautwunden und ihre weitergehende Versorgung können in der Veterinärmedizin eine klinische Herausforderung darstellen. Es besteht nach wie vor ein unerfüllter Bedarf an idealer Wundheilungstherapie, welche Wirksamkeit und Qualität der Wundheilung stimulieren kann. Hautwunden generieren große und persistierende endogene elektrische Ströme und Felder, die „Stromverletzung” genannt werden. Die Stromverletzung ist an vielen Prozessen der Wundheilung beteiligt. Diese Beobachtungen haben zu der Hypothese geführt, dass angewandte elektrische Stimulierung (ES) die Wundheilung durch eine Imitierung der natürlichen elektrischen Strömung, wie sie in Hautwunden auftritt, verbessern könnte.

Ziele

Diese Review beschreibt die Verwendung, die Wirksamkeit und den Mechanismus von ES bei verschiedenen vorklinischen experimentellen Modellen von Hautwunden und diskutiert die Möglichkeit, wie ES in der tierärztlichen Praxis eingesetzt werden könnte.

Ergebnisse

In bisherigen Studien wurden unterschiedliche Wirksamkeiten von ES auf die Wundheilung beschrieben. Einige Berichte waren positiv mit rascheren Ergebnissen bei der Re-Epithelialisierung der Wunde, Zunahme der Kollagenformation der Wunde und gesteigerter Angiogenese. Andere Studien zeigten keinen Erfolg oder sogar nachteilige Auswirkungen. Die Wirksamkeit der ES war stark beeinflusst von der Modalität, Polarität und den Parametern der ES.

Schlussfolgerungen und klinische Bedeutung

Die elektrische Stimulierung hat das Potential bei der Verbesserung der kutanen Wundheilung in der Veterinärmedizin eine wichtige Rolle zu spielen. Klinische Studien sind nötig, um die Ergebnisse experimenteller Studien zu beweisen, die durch die Verwendung von alternierender Puls- und direkter Strömung und der Verwendung von bio-elektrischen Verbänden viel versprechende Ergebnisse erbracht haben. Das ideale ES Instrument sollte sicher, einfach in der Handhabe, tragbar, nichtinvasiv sein und eine Hilfe bei der Wundheilung sein, indem es einen günstigen Effekt auf alle Heilungsstadien der Wundheilung hat.

Background - Complicated cutaneous wounds and their subsequent management can be a clinical challenge in veterinary medicine. There is still an unmet need for an ideal wound healing therapy that is able to stimulate efficiency and quality of repair. Skin wounds generate large and persistent endogenous electric currents and fields termed the “current of injury”. The current of injury is involved in numerous processes of wound healing. These observations have led to the hypothesis that applied electrical stimulation (ES) may promote wound healing by imitating the natural electrical current that occurs in cutaneous wounds. Objectives - This review details the use, effect and mechanism of ES in different preclinical experimental cutaneous wound models and discusses the potential of how ES could be translated into veterinary practice. Conclusions and clinical importance - Electrical stimulation has the potential to play a significant role in enhancing cutaneous wound healing in veterinary practice. Clinical studies are necessary to corroborate the findings from experimental studies which have shown promise including the use of alternating pulsed and direct current and the use of bio-electric dressings. The ideal ES device would need to be safe, easy to use, portable, noninvasive and aid wound healing by having a beneficial effect on all wound healing stages.

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