Heat for wounds - water-filtered infrared-A (wIRA) for wound healing - a review

Wärme für Wunden – wassergefiltertes Infrarot A (wIRA) für die Wundheilung – eine Übersicht

  • Background: Water-filtered infrared-A (wIRA) is a special form of heat radiation with high tissue penetration and a low thermal load to the skin surface. wIRA corresponds to the major part of the sun’s heat radiation, which reaches the surface of the Earth in moderate climatic zones filtered by water and water vapour of the atmosphere. wIRA promotes healing of acute and chronic wounds both by thermal and thermic as well as by non-thermal and non-thermic cellular effects. Methods: This publication includes a literature review with search in PubMed/Medline for “water-filtered infrared-A” and “wound”/”ulcus” or “wassergefiltertes Infrarot A” and “Wunde”/”Ulkus”, respectively (publications in English and German), and additional analysis of study data. Seven prospective clinical studies (of these six randomized controlled trials (RCT), the largest study with n=400 patients) were identified and included. All randomized controlled clinical trials compare a combination of high standard care plus wIRA treatment vs. high standard care alone. The results below marked with “vs.” present these comparisons. Results: * wIRA increases tissue temperature (+2.7°C at a tissue depth of 2 cm), tissue oxygen partial pressure (+32% at a tissue depth of 2 cm) and tissue perfusion (effect sizes within the wIRA group). * wIRA promotes normal as well as disturbed wound healing by diminishing inflammation and exudation, by promotion of infection defense and regeneration, and by alleviation of pain (with respect to alleviation of pain, without any exception during 230 irradiations, 13.4 vs. 0.0 on a visual analogue scale (VAS 0–100), median difference between groups 13.8, 95% confidence interval (CI) 12.3/16.7, p<0.000001) with a substantially reduced need for analgesics (52–69% less in the three groups with wIRA compared to the three control groups in visceral surgery, p=0.000020 and 0.00037 and 0.0045, respectively; total of 6 vs. 14.5 analgesic tablets on 6 surveyed days (of weeks 1–6) in chronic venous stasis ulcers, median difference –8, 95% CI –10/–5, p=0.000002). Further effects are: * Faster reduction of wound area (in severely burned children: 90% reduction of wound size after 9 vs. 13 days, after 9 days 89.2% vs. 49.5% reduction in wound area, median difference 39.5% wound area reduction, 95% CI 36.7%/42.2%, p=0.000011; complete wound closure of chronic venous stasis ulcers after 14 vs. 42 days, median difference –21 days, 95% CI –28/–10, p=0.000005). * Better overall evaluation of wound healing (surgical wounds: 88.6 vs. 78.5 on a VAS 0–100, median difference 8.9, 95% CI 6.1/12.0, p<0.000001). * Better overall evaluation of the effect of irradiation (79.0 vs. 46.8 on a VAS 0–100 with 50 as neutral point, median difference 27.9, 95% CI 19.8/34.6, p<0.000001). * Higher tissue oxygen partial pressure during irradiation with wIRA (at a tissue depth of 2 cm 41.6 vs. 30.2 mmHg, median difference 11.9 mmHg, 95% CI 9.6/14.2 mmHg, p<0.000001). * Higher tissue temperature during irradiation with wIRA (at a tissue depth of 2 cm 38.9 vs. 36.4°C, median difference 2.6°C, 95% CI 2.2/2.9°C, p<0.000001). * Better cosmetic result (84.5 vs. 76.5 on a VAS 0–100, median difference 7.9, 95% CI 3.7/12.0, p=0.00027). * Lower wound infection rate (single preoperative irradiation: 5.1% vs. 12.1% wound infections in total, difference –7.0%, 95% CI –12.8%/–1.3%, p=0.017, of these: late wound infections (postoperative days 9-30) 1.7% vs. 7.7%, difference –6.0%, 95% CI –10.3%/–1.7%, p=0.007). * Shorter hospital stay (9 vs. 11 postoperative days, median difference –2 days, 95% CI –3/0 days, p=0.022). Most of the effects have been proven with an evidence level of 1a or 1b. Conclusion: Water-filtered infrared-A is a useful complement for the treatment of acute and chronic wounds. Keywords: water-filtered infrared-A (wIRA), wound healing, acute and chronic wounds, reduction of pain, tissue oxygen partial pressure, tissue temperature
  • Hintergrund: Wassergefiltertes Infrarot A (wIRA) ist eine spezielle Form der Wärmestrahlung mit hohem Eindringvermögen in das Gewebe und geringer thermischer Belastung der Hautoberfläche. wIRA entspricht dem Großteil der die Erdoberfläche in gemäßigten Klimazonen durch Wasser und Wasserdampf der Atmosphäre gefiltert erreichenden Sonnenwärmestrahlung. wIRA fördert die Heilung akuter und chronischer Wunden sowohl über thermische und temperaturabhängige als auch über nicht-thermische und temperaturunabhängige zelluläre Effekte. Methoden: Diese Publikation schließt eine Literaturübersicht mit Suche in PubMed/Medline nach “water-filtered infrared-A” und “wound”/”ulcus” oder “wassergefiltertes Infrarot A” und “Wunde”/”Ulkus” (Publikationen in Englisch und Deutsch) und zusätzliche Analysen von Studiendaten ein. 7 prospektive klinische Studien (davon 6 randomisierte kontrollierte Studien (RCT), die größte Studie mit n=400 Patienten) wurden gefunden und eingeschlossen. Alle randomisierten kontrollierten klinischen Studien vergleichen eine Kombination aus Therapie auf hohem Niveau plus wIRA-Therapie vs. Therapie auf hohem Niveau allein. Die mit „vs.“ gekennzeichneten Ergebnisse unten zeigen diese Vergleiche. Ergebnisse: * wIRA steigert die Temperatur (+2,7°C in 2 cm Gewebetiefe) und den Sauerstoffpartialdruck im Gewebe (+32% in 2 cm Gewebetiefe) und die Gewebedurchblutung (Größe der Effekte innerhalb der wIRA-Gruppe). * wIRA fördert sowohl die normale als auch die gestörte Wundheilung, indem es Entzündung und Sekretion mindert, Infektionsabwehr und Regeneration fördert und Schmerzen lindert (bezüglich Schmerzlinderung ausnahmslos während 230 Bestrahlungen, 13.4 vs. 0,0 auf einer visuellen Analogskala (VAS 0–100), mediane Differenz zwischen den Gruppen 13.8, 95%-Konfidenzinterval (KI) 12.3/16.7, p<0,000001) mit relevant weniger Analgetikabedarf (52–69% weniger in den drei Gruppen mit wIRA verglichen mit den drei Kontrollgruppen in der Viszeralchirurgie, p=0,000020 bzw. 0,00037 bzw. 0,0045; insgesamt 6 vs. 14,5 Schmerztabletten an 6 Erhebungstagen (der Wochen 1–6) bei chronischen venösen Ulzera, mediane Differenz –8, 95%-KI –10/–5, p=0,000002). Weitere Effekte sind: * Schnellere Wundflächenabnahme (bei schwerbrandverletzten Kindern 90% Wundflächenabnahme nach 9 vs. 13 Tagen, nach 9 Tagen 89,2% vs. 49,5% Wundflächenabnahme, mediane Differenz 39,5% Wundflächenabnahme, 95%-KI 36,7%/42,2%, p=0,000011; kompletter Wundschluss bei chronischen venösen Ulzera nach 14 vs. 42 Tagen, mediane Differenz –21 Tage, 95%-KI –28/–10, p=0,000005). * Bessere Gesamteinschätzung der Wundheilung (Operationswunden: 88,6 vs. 78,5 auf einer VAS 0–100, mediane Differenz 8,9, 95%-KI 6,1/12,0, p<0,000001). * Bessere Gesamteinschätzung des Effekts der Bestrahlung (79,0 vs. 46,8 auf einer VAS 0–100 mit 50 als Neutralpunkt, mediane Differenz 27,9, 95%-KI 19,8/34,6, p<0,000001). * Höherer Gewebe-Sauerstoffpartialdruck während Bestrahlung mit wIRA (in 2 cm Gewebetiefe 41,6 vs. 30,2 mmHg, mediane Differenz 11,9 mmHg, 95%-KI 9,6/14,2 mmHg, p<0,000001). * Höhere Gewebetemperatur während Bestrahlung mit wIRA (in 2 cm Gewebetiefe 38,9 vs. 36,4°C, mediane Differenz 2,6°C, 95%-KI 2,2/2,9°C, p<0,000001). * Besseres kosmetisches Ergebnis (84,5 vs. 76,5 auf einer VAS 0–100, mediane Differenz 7,9, 95%-KI 3,7/12,0, p=0,00027). * Niedrigere Wundinfektionsrate (einzelne präoperative Bestrahlung: 5,1% vs. 12,1% Wundinfektionen insgesamt, Differenz –7,0%, 95%-KI –12,8%/–1,3%, p=0,017, von diesen: späte Wundinfektionen (an den postoperativen Tagen 9 bis 30) 1,7% vs. 7,7%, Differenz –6,0%, 95%-KI –10,3%/–1,7%, p=0,007). * Kürzerer Krankenhausaufenthalt (9 vs. 11 postoperative Tage, mediane Differenz –2 Tage, 95%-KI –3/0 Tage, p=0,022). Die meisten Effekte sind mit einem Evidenzgrad von 1a bzw. 1b belegt. Schlussfolgerung: wIRA ist eine nützliche Ergänzung für die Behandlung von akuten und chronischen Wunden. Schlüsselwörter: wassergefiltertes Infrarot A (wIRA), Wundheilung, akute und chronische Wunden, Schmerzminderung, Gewebe-Sauerstoffpartialdruck, Gewebetemperatur

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Metadaten
Author:Gerd Hoffmann, Mark Hartel, James B. Mercer
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-412888
DOI:https://doi.org/10.3205/000235
ISSN:1612-3174
Pubmed Id:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27408610
Parent Title (English):GMS German Medical Science
Document Type:Article
Language:English
Date of Publication (online):2016/06/29
Date of first Publication:2016/06/29
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Release Date:2016/07/18
Volume:14
Issue:Doc08
Page Number:22
Note:
© 2016 Hoffmann et al. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 License. See license information at http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
HeBIS-PPN:420990852
Institutes:Psychologie und Sportwissenschaften / Sportwissenschaften
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
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