Instituut voor Neuropathische Pijn

Home > Behandelingen > Iontoforese > Iontoforese bij pijn: werking en beperking

Iontoforese bij pijn: werking en beperking

Bij iontoforese worden geneesmiddelen door de huid gedrukt door middel van een elektrische stroom. Iontophoretic patient-activated transdermal systems (IPATS) zo wordt het ook wel genoemd. Maar wat is het? Onder de kathode (negatieve pool) worden negatief geladen ionen van een geneesmiddel of pijnstillend middel als het ware door de huid gedreven. Op de afbeelding is te zien hoe onder de positieve pool, de anode, geneesmiddelenionen (die dus ook positief geladen zijn) de huid ingedreven worden. Een mooi artikel over iontoforese is op de volgende link te vinden.

Iontoforese is niet nieuw. Als je de geschiedenis van de iontoforese bekijkt, kom je bijvoorbeeld de volgende auteurs tegen: Benjamin Ward Richardson (1828-1896), Hermann Munk (1839-1912), William James Morton (1846-1920), Stéphane Leduc (1853-1939) en Fritz Frankenhäuser (1868). De geschiedenis is mooi beschreven in het volgende artikel. Maar nu de inhoud:

iontoforese model.jpg

 

In de wetenschap wordt iontoforese gewichtig omschreven als ´de gefaciliteerde verplaatsing van ionen door een membraan heen, met behulp van een extern aangebracht potentiaalverschil’.

Deze moderne techniek wordt gebruikt om geneesmiddelen dus toe te dienen via de huid. Het gaat om een techniek van toediening van een geneesmiddel of een pijnstiller waarbij de stof door de huid getransporteerd wordt (transdermaal) met behulp van een lichte, duidelijk voelbare stroom. Het gevoel heeft wat weg van prikkeldraad, het pestspelletje van vroeger, waarbij je de huid in een tegengestelde richting op de arm draaide.

Deze techniek wordt gebruikt voor stoffen die normaal niet door de huid kunnen komen, maar als ion een extra drijfkracht hebben: dat noemen we de electrische potentiaal.

Door de hoeveelheid stroom optimaal te kiezen kan de toegediende dosis ook worden aangepast, varierend van patiënt tot patiënt. Zo is dit dus een vorm van ‘geindividualiseerde therapie’.

Iontoforese-pleisters werken op een batterij, het principe lijkt een beetje op een TENS. Dat principe hebben we elders op onze website uitgelegd.

Theorie iontoforese

De theorie achter de iontoforese-pleisters is vrij simpel. Een electrisch veld zorgt voor het volgende. Als bij de positieve pool het medicijn zich in ion-vorm bevindt dat eveneens een positieve lading bevat, zal bij het aanzetten van de stroom die stof via de huid zich naar de negatieve pool bewegen. Na transport door de huid heen stoot het molecuul op een bloed- of lymfevat en zal zo dus afgevoerd worden en in het hele lichaam zich verdelen in een hele lage dosering. Ook lokaal op de huid heeft de stof als het een pijnstillende stof is meteen invloed op de zenuwuiteinden. 

In een vergelijkende studie bleek iontoforese met een pijnstiller ten minste beter te zijn dan TENS alleen. [1] En het is met een sterke pijnstiller even effectief als een morfine pomp. [2] [3]

Ondanks dat het heel voor de hand liggend is dat men gelijkstroom dient in te zetten, zijn er ook meldingen dat wisselstroom zinvol is. [4]

De meeste studies zijn gedaan met fentanyl. Omdat er ook al een fentanyl-pleister op de markt is, is de innovatiegraad daarvan niet zo hoog. Opvallend is dat er vrij weinig studies gedaan zijn met meer gedurfde stoffen, zoals ketamine of clonidine. Daarom is er nog veel te onderzoeken op dit gebied. 

Iontoforese: enkele issues

De Indiase groep bestaande uit Swati Rawat, Sudha Vengurlekar, B Rakesh, S Jain, G Srikarti,vatten enkele issues goed samen:

Many factors have been shown to affect the results of iontophoresis. These include the physicochemical properties of the compound (molecular size, charge, concentration), drug formulation (types of vehicle, buffer, pH, viscosity, presence of other ions), equipment used (available current range, constant vs . pulsed current, type of electrode), biological variations (skin site, regional blood flow, age, sex), skin temperature and duration of iontophoresis.  

Enkele details:

1. pH 

De pH is belangrijk voor een effectieve iontoforese van medicatie. De optimale situatie van iontoforese is wanneer het medicijn hoofdzakelijk in geioniseerde vorm aanwezig is. Hoe lager de pH, hoe hoger de concentratie van de waterstofionen (H+), waardoor er vaatverwijding optreedt door het activeren van de C-zenuwvezels. De optimale pH ligt rond 5,5. Wanneer vaatverwijdende medicijnen worden toegediend, kan de pH zelfs lager zijn. Het enige risico is alleen dat het vaatverwijdend effect dan vooral ligt aan de waterstofionen in plaats van aan het vaatverwijdend medicijn zelf, omdat waterstofionen kleiner zijn dan de medicijnmoleculen. De geioniseerde staat van een medicijn ligt aan de pH en is voor elk medicijn verschillend. Het pH-optimum ligt dus aan het medicijn dat toegediend wordt. Er moet dus een balans gevonden worden tussen het pH-optimum van het medicijn en de aanvaardbare en veilige grens van de pH voor de patient.

2. Stroom 

Er bestaat een lineaire relatie tussen de stroomsterkte en de penetratie van het medicijn per cm2. De stroomsterkte is echter beperkt tot 1 milliampere (mA), om het voor de patient nog comfortabel te houden. Het toedienen van de stroom zou niet langer moeten duren dan 3 minuten vanwege niet specifieke reacties als lokale huidirritatie, blaren en brandwonden. Hoe hoger de stroomsterkte des te groter de kans op vaatverwijding. Bij een stroomsterkte van 0.4-0.5 mA/cm2, ontstaat er al een vaatverwijding na een paar seconden wanneer kraanwater of gedeioniseerd water wordt gebruikt voor iontoforese. Dit effect is waarschijnlijk het gevolg van de stroomdichtheid, die groot genoeg is om de uiteinden van de gevoelszenuwen te stimuleren, en zo substance P vrij te laten maken uit de uiteinden van de C-zenuwvezels wat vaatverwijding tot gevolg heeft.

3. Huidpolarisatie

Het continu aanbieden van gelijkstroom gedurende een lange tijd kan de effectiviteit van de iontoforese beinvloeden. Hoe langer er een continue gelijkstroom wordt aangeboden, des te groter de kans is dat er een grotere polarisatie van de huid ontstaat, waardoor het effect van de iontoforese wordt verminderd. Deze polarisatie kan voorkomen worden door een gepulseerde gelijkstroom aan te bieden, dus gelijkstroom aanbieden afgewisseld met rustperioden. Zo kan in de rustfase de huid zich depolariseren. Uit onderzoek is gebleken dat bij eiwitmoleculen (peptiden en proteinen) gepulseerde iontoforese effectiever is dan continue iontoforese.

De meeste moleculen voor iontoforese die gebruikt worden voor diagnostische doeleinden zijn klein en kunnen eenvoudiger penetreren door de huid. Het effect wordt dan vrij snel bereikt, tussen 5 en 20 seconden. Iontoforese als therapie duurt langer, 20 tot 40 minuten.

En nog veel factoren meer. Een en ander maakt duidelijk dat je niet zo maar wat kan doen. Goede adviezen van gespecialiseerde apothekers zijn nodig bij het verder ontwikkelen van iontoforese-systemen met verschillende pijnstillende stoffen. 

4. Het alternatief: de lokale pijnstillende cremes

 Aanvragen pijnstillende cremes

In ons instituut hebben we een hele serie speciale cremes ontwikkeld om ernstige pijnen te behandelen via de huid, op basis van o.a. ketamine, baclofen en gabapentine. Elke arts kan bij ons ( *protected email*) een aanvraag formulier opvragen, zodat onze apotheker voor u de creme kan afleveren. De cremes worden vergoed door de ziektekostenverzekeraars. Deze cremes verminderen de pijn vermoedelijk beter dan via de iontoforese methodiek.

Aanvullende literatuur over iontoforese:

  1. Costello CT, Jeske AH. Iontophoresis: Applications in transdermal medication delivery. Phys Ther. 1995;75:554-563.
  2. Li LC, Scudds RA. Iontophoresis: An overview of the mechanisms and clinical application. Arthritis Care Res. 1995;8(1):51-61.
  3. Kassan DG, Lynch AM, Stiller MJ. Physical enhancement of dermatologic drug delivery: Iontophoresis and phonophoresis. J Am Acad Dermatol. 1996;34(4):657-666.
  4. Perron M, Malouin F. Acetic acid iontophoresis and ultrasound for the treatment of calcifying tendinitis of the shoulder: A randomized control trial. Arch Phys Med Rehabil. 1997;78(4):379-384.
  5. Fedorczyk J. The role of physical agents in modulating pain. J Hand Ther. 1997;10(2):110-121.
  6. No authors listed. Management of temporomandibular disorders. National Institutes of Health Technology Assessment Conference Statement. J Am Dent Assoc. 1996;127(11):1595-1606.
  7. Boat TF. Cystic fibrosis. In: Nelson Textbook of Pediatrics. 16th ed. RE Behrman, ed. Philadelphia, PA: W.B. Saunders; 2000:1319.
  8. Thompson MM, Marshik P. Cystic fibrosis. In: Conn’s Current Therapy. 52nd ed. RE Rakel, ed. Philadelphia, PA: W.B. Saunders; 2000:176.
  9. Akins DL, Meisenheimer JL, Dobson RL. Efficacy of the Drionic unit in the treatment of hyperhidrosis. J Am Acad Dermatol. 1987;26:828-832.
  10. Elgart ML, Fuchs G. Tapwater iontophoresis in the treatment of hyperhidrosis. Int J Dermatol. 1987;26(1):194-197.
  11. Reinauer S, Neusser A, Schauf G, et al. Iontophoresis with alternating current and direct current offset (AC/DC iontophoresis): A new approach for the treatment of hyperhidrosis. Br J Dermatol. 1993;129(2):166-169.
  12. Dowd NP, Day F, Timon D, et al. Iontophoretic vincristine in the treatment of postherpetic neuralgia: A double-blind, randomized, controlled trial. J Pain Symptom Manage. 1999;17(3):175-180.
  13. Volmink J, Lancaster T, Gray S, et al. Treatments for postherpetic neuralgia–a systematic review of randomized controlled trials. Fam Pract. 1996;13(1):84-91.
  14. Mercadante S, Fulfaro F. Alternatives to oral opioids for cancer pain. Oncology (Huntingt). 1999;13(2): 215-225.
  15. Fujisawa M, Shoji S, Ishibashi K, Clark GT. Pressure pain threshold with and without iontophoretic anesthesia of the masseter muscle in asymptomatic males. J Orofac Pain. 1999;13(2):97-103.
  16. Riedl CR, Plas E, Engelhardt P, et al. Iontophoresis for treatment of Peyronie’s disease. J Urol. 2000;163(1):95-99.
  17. Rosenstein ED. Topical agents in the treatment of rheumatic disorders. Rheum Dis Clin North Am. 1999;25(4):899-918, viii.
  18. DeCou JM, Abrams RS, Hammond JH, et al. Iontophoresis: A needle-free, electrical system of local anesthesia delivery for pediatric surgical office procedures. J Pediatr Surg. 1999;34(6):946-949.
  19. Bissell JH. Therapeutic modalities in hand surgery. J Hand Surg [Am]. 1999;24(3):435-438.
  20. Japour CJ, Vohra R, Vohra PK, et al. Management of heel pain syndrome with acetic acid iontophoresis. J Am Podiatr Med Assoc. 1999;89(5):251-257.
  21. Nair V, Pillai O, Poduri R, et al. Transdermal iontophoresis. Part I: Basic principles and considerations. Methods Find Exp Clin Pharmacol. 1999;21(2):139-151.
  22. Gorton E, Stanton S. Iontophoresis as a new method of delivering local anesthesia to the urethra: A pilot study. Urology. 1999;53(4):790-792.
  23. Ozawa A, Haruki Y, Iwashita K, et al. Follow-up of clinical efficacy of iontophoresis therapy for postherpetic neuralgia (PHN). J Dermatol. 1999;26(1):1-10.
  24. Bose S, Ravis WR, Lin YJ, et al. Electrically-assisted transdermal delivery of buprenorphine. J Control Release. 2001;73(2-3):197-203.
  25. Hasson SM, Wible CL, Reich M, et al. Dexamethasone iontophoresis: Effect on delayed muscle soreness and muscle function. Can J Sport Sci. 1992;17(1):8-13.
  26. Schiffman EL, Braun BL, Lindgren BR. Temporomandibular joint iontophoresis: A double-blind randomized clinical trial. J Orofac Pain. 1996;10(2):157-165.
  27. Li LC, Scudds RA, Heck CS, Harth M. The efficacy of dexamethasone iontophoresis for the treatment of rheumatoid arthritic knees: A pilot study. Arthritis Care Res. 1996;9(2):126-132.
  28. Gudeman SD, Eisele SA, Heidt, RS Jr., et al. Treatment of plantar fasciitis by iontophoresis of 0.4 % dexamethasone. A randomized, double-blind, placebo-controlled study. Am J Sports Med. 1997;25(3):312-316.
  29. Kurz D, Ciulla TA. Novel approaches for retinal drug delivery. Ophthalmol Clin North Am. 2002;15(3):405-410.
  30. Osterman AL, Whitman M, Porta LD. Nonoperative carpal tunnel syndrome treatment. Hand Clin. 2002;18(2):279-289.
  31. Togel B, Greve B, Raulin C. Current therapeutic strategies for hyperhidrosis: A review. Eur J Dermatol. 2002;12(3):219-223.
  32. Baskurt F, Ozcan A, Algun C. Comparison of effects of phonophoresis and iontophoresis of naproxen in the treatment of lateral epicondylitis. Clin Rehabil. 2003;17(1):96-100.
  33. BlueCross BlueShield Association (BCBSA), Technology Evaluation Center (TEC). Iontopheresis for medical indications. TEC Assessment Program. Chicago, IL: BCBSA; June 2003;18(3). Available at:  Accessed April 23, 2004.
  34. Neeter C, Thomee R, Silbernagel KG, et al. Iontophoresis with or without dexamethazone in the treatment of acute Achilles tendon pain. Scand J Med Sci Sports. 2003;13(6):376-382.
  35. Nirschl RP, Rodin DM, Ochiai DH, et al. Iontophoretic administration of dexamethasone sodium phosphate for acute epicondylitis. A randomized, double-blinded, placebo-controlled study. Am J Sports Med. 2003;31(2):189-195.
  36. Meidan VM, Michniak BB. Emerging technologies in transdermal therapeutics. Am J Ther. 2004;11(4):312-316.
  37. Wang Y, Thakur R, Fan Q, Michniak B. Transdermal iontophoresis: Combination strategies to improve transdermal iontophoretic drug delivery. Eur J Pharm Biopharm. 2005;60(2):179-191.
  38. Bisset L, Paungmali A, Vicenzino B, Beller E. A systematic review and meta-analysis of clinical trials on physical interventions for lateral epicondylalgia. Br J Sports Med. 2005;39(7):411-422; discussion 411-422.
  39. Kroeling P, Gross A, Houghton PE; Cervical Overview Group. Electrotherapy for neck disorders. Cochrane Database Syst Rev. 2005;(2):CD004251.
  40. Bisset L, Paungmali A, Vicenzino B, Beller E.  A systematic review and meta-analysis of clinical trials on physical interventions for lateral epicondylalgia. Br J Sports Med. 2005;39(7): 411-422.
  41. Hauck EW, Diemer T, Schmelz HU, Weidner W. A critical analysis of nonsurgical treatment of Peyronie’s disease. Eur Urol. 2006;49(6):987-997.
  42. Brown MB, Martin GP, Jones SA, Akomeah FK. Dermal and transdermal drug delivery systems: Current and future prospects. Drug Deliv. 2006 ;13(3):175-187.
  43. Yarrobino TE, Kalbfleisch JH, Ferslew KE, Panus PC. Lidocaine iontophoresis mediates analgesia in lateral epicondylalgia treatment. Physiother Res Int. 2006;11(3):152-160.
  44. Morrel EM, Spruance SL, Goldberg DI; Iontophoretic Acyclovir Cold Sore Study Group. Topical iontophoretic administration of acyclovir for the episodic treatment of herpes labialis: A randomized, double-blind, placebo-controlled, clinic-initiated trial. Clin Infect Dis. 2006;43(4):460-467.
  45. Osborne HR, Allison GT. Treatment of plantar fasciitis by LowDye taping and iontophoresis: Short term results of a double blinded, randomised, placebo controlled clinical trial of dexamethasone and acetic acid. Br J Sports Med. 2006;40(6):545-549; discussion 549. 
  46. Radford JA, Landorf KB, Buchbinder R, Cook C. Effectiveness of low-Dye taping for the short-term treatment of plantar heel pain: A randomised trial. BMC Musculoskelet Disord. 2006;7:64.
  47. Power I. Fentanyl HCl iontophoretic transdermal system (ITS): Clinical application of iontophoretic technology in the management of acute postoperative pain. Br J Anaesth. 2007;98(1):4-11.
  48. Cabello Benavente R, Moncada Iribarren I, de Palacio Espana A, et al. Transdermal iontophoresis with dexamethasone and verapamil for Peyronie’s disease. Actas Urol Esp. 2005;29(10):955-960.
  49. Greenfield JM, Shah SJ, Levine LA. Verapamil versus saline in electromotive drug administration for Peyronie’s disease: A double-blind, placebo controlled trial. J Urol. 2007;177(3):972-975.
  50. Akin-Olugbade Y, Mulhall JP. The medical management of Peyronie’s disease. Nat Clin Pract Urol. 2007;4(2):95-103.
  51. Sasso F, Gulino G, Falabella R, Et al. Peyronie’s disease: Lights and shadows. Urol Int. 2007;78(1):1-9.
  52. Solish N, Bertucci V, Dansereau A, et al; Canadian Hyperhidrosis Advisory Committee. A comprehensive approach to the recognition, diagnosis, and severity-based treatment of focal hyperhidrosis: Recommendations of the Canadian Hyperhidrosis Advisory Committee. Dermatol Surg. 2007;33(8):908-923.
  53. Andres BM, Murrell GA. Treatment of tendinopathy: What works, what does not, and what is on the horizon. Clin Orthop Relat Res. 2008;466(7):1539-1554.
  54. Turner J, Belch JJ, Khan F. Current concepts in assessment of microvascular endothelial function using laser Doppler imaging and iontophoresis. Trends Cardiovasc Med. 2008;18(4):109-116.

Prof.dr. Jan M. Keppel Hesselink, MD en DJ Kopsky, MD, versie augustus 2010

Referentie

[1] Aiyejusunle CB, Kola-Korolo TA, Ajiboye OA. | Comparison of the effects of tens and sodium salicylate iontophoresis in the management of osteoarthritis of the knee. | Nig Q J Hosp Med. | 2007 Jan-Mar;17(1):30-4.

[2] Ahmad S, Hewitt DJ, Damaraju CV. | Fentanyl HCl iontophoretic transdermal system versus intravenous morphine pump after gynecologic surgery. | Arch Gynecol Obstet. | 2007 Sep;276(3):251-8. Epub 2007 Mar 22.

[3] Hartrick CT, Bourne MH, Gargiulo K, Damaraju CV, Vallow S, Hewitt DJ. | Fentanyl iontophoretic transdermal system for acute-pain management after orthopedic surgery: a comparative study with morphine intravenous patient-controlled analgesia. | Reg Anesth Pain Med. | 2006 Nov-Dec;31(6):546-54.

[4] Kinoshita T, Shibaji T, Umino M. | Transdermal delivery of lidocaine in vitro by alternating current. | J Med Dent Sci. | 2003 Mar;50(1):71-7.