Microcirculatory and clinical effects of serial percutaneous application of carbon dioxide in primary and secondary Raynaud’s phenomenon

Background: A randomized double-blind monocentric trial was conducted at the spa of Royat, France, in patients with mild Raynaud’s phenomenon (one or two attacks a day during the autumn and winter months). Hemodynamic changes were quantified by laser Doppler flow (LDF) and computerized chronothermometric test (CT) during local application of CO₂ and compared with the usual clinical parameters. Patients and methods: Patients were randomized to 18 days of CO₂ (group 1) or 9 days of air + 9 days of CO₂ (group 2). The gas was applied at a constant temperature to previously humidified skin on the forearm. Effects of the active treatment were measured by LDF and continuing benefits by computerized chronothermometric test (CT test). Clinical assessment was made on four occasions (before, in the middle and at the end of treatment, and three months afterwards) on the basis of the number of daily attacks and the duration and severity of the attacks. Results: LDF showed a significant increase in digital blood flow (+ 41%) and in vasomotion (+ 42%) during CO₂ treatment but no change on placebo treatment. CT test showed a comparable response to cold in the two groups during treatment. Three months later, however, warming time was significantly decreased (by 7 minutes: 25%) and warming rate increased (+ 22,4%) in group 1 (intergroup difference: p = 0,02). There was no difference between groups in the weekly number of attacks during treatment periods. In contrast there was a moderate increase in both groups in the winter months. There was no increase in the severity of the attacks nor in their duration. Conclusion: In this clinical trial, LDF evidenced positive effects of percutaneous application of natural CO₂ gas on vasomotricity and vasomotion while CT test showed that patients who had received 18 days of CO₂ adapted more easily to exposure to cold. Clinical improvement seems to be masked by winter weather conditions.

Hintergrund: Im Thermalbad Royat, Frankreich, wurde an nach dem Zufallsprinzip ausgewählten Patienten mit mildem Raynaud Phänomen (ein Anfall oder zwei pro Tag im Herbst und Winter) ein monozentrischer Doppelblindversuch durchgeführt, um die hämodynamischen Veränderungen während der lokalen Behandlung mit CO₂ mit der Laser-Doppler-Flussmethode (LDF) und der computergestützen chronothermometrischen Testmethode (CT-Test) zu quantifizieren und mit den üblichen klinischen Parametern zu vergleichen. Patienten und Methoden: Die Patienten wurden nach dem Zufallsprinzip für eine 18-tägige Behandlung mit CO₂ (Gruppe 1) oder für eine 9-tägige Behandlung mit Luft + eine 9-tägige Behandlung mit CO₂ (Gruppe 2) ausgewählt. Dabei wurde die zuvor angefeuchtete Haut des Vorderarms bei konstanter Temperatur mit CO₂ behandelt. Ergebnisse: Die Messungen nach der LDF-Methode zeigten bei der Behandlung mit CO₂ – jedoch nicht bei der Placebo-Behandlung – eine signifikante Zunahme des digitalen Blutflusses (+ 41%) und der Vasomotion (+ 42%). Der CT-Test zeigte während der Behandlung in beiden Gruppen eine vergleichbare Reaktion auf Kälte. Drei Monate danach war in der Gruppe 1 (18-tägige aktive Behandlung) eine signifikante Abnahme der Aufwärmzeit (um 7 Minuten = 25%) und Zunahme der Aufwärmrate (+ 22,4%) feststellbar. Bei der Anzahl der wöchentlichen Attacken während der Behandlungszeit gab es keinen Unterschied zwischen den beiden Gruppen, während in beiden Gruppen eine leichte Zunahme in den Wintermonaten festgestellt wurde. Die Schwere und Dauer der Attacken blieben unverändert. Schlussfolgerungen: Die LDF-Messung zeigte eindeutig eine positive Auswirkung der perkutanen Behandlung mit natürlichem CO₂ auf die Vasomotion, während der CT-Test zeigte, dass die Patienten, die einer 18-tägigen CO₂-Behandlung unterzogen wurden, sich leichter an die Kälte anpassten, der sie ausgesetzt wurden. Die klinische Verbesserung scheint jedoch durch die winterlichen Klimaverhältnisse beeinträchtigt worden zu sein.