Исследование электрохимических свойств раневого отделяемого in viтrо и их взаимосвязи с клинико-лабораторными данными у больных острым парапроктитом

№ 3 (35), 2015

Медицинские науки. Клиническая медицина

УДК 616-089:616-08

В. И. Никольский, К. И. Сергацкий,

С. И. Геращенко, Т. М. Ковешникова, А. В. Герасимов

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАНЕВОГО ОТДЕЛЯЕМОГО IN VITRO И ИХ ВЗАИМОСВЯЗИ С КЛИНИКО-ЛАБОРАТОРНЫМИ ДАННЫМИ У БОЛЬНЫХ ОСТРЫМ ПАРАПРОКТИТОМ

Аннотация.

Актуальность и цели. Острый парапроктит является самым распространенным заболеванием в практике неотложной хирургической проктологии. Актуальным аспектом, влияющим на исход лечения больных острым парапроктитом, является борьба с прогрессирующими гнойно-некротическими процессами в клетчаточных пространствах и послеоперационной ране. Цель исследования - проведение эксперимента по оценке электрохимических свойств раневого отделяемого при гнойно-воспалительном процессе у больных острыми парапроктитами в динамике.

Материал и методы. Для исследования электрохимических параметров раневого содержимого в зависимости от степени активности воспалительного процесса у 25 больных острым парапроктитом забирали содержимое гнойной полости. Всего было взято 126 исследуемых клинических образцов.

Результаты. Экспериментальное исследование электрохимических свойств раневого отделяемого у больных острым парапроктитом в 88 % случаев соответствовало клинической картине течения заболевания.

Заключение. Полученные данные позволяют предположить эффективность исследования электрохимических свойств раневого отделяемого непосредственно в очаге воспаления для прогнозирования динамики воспалительного процесса у больных острым парапроктитом в клинике.

Ключевые слова: острый парапроктит, электрохимические свойства, джо-ульметрия, работа тока.

V. I. Nikol'sky, K. I. Sergatskiy, S. I. Gerashchenko, T. M. Koveshnikova, A. V. Gerasimov

INVESTIGATION OF ELECTROCHEMICAL PROPERTIES OF WOUND DISCHARGE IN VITRO,

AND ITS RELATIONSHIP WITH CLINICAL AND LABORATORY DATA IN PATIENTS WITH ACUTE PARAPROCTITIS

Abstract.

Background. Acute paraproctitis is the most common disease in emergency proctology practice. The struggle with progressive necrotic process in cellular spaces and postoperative wounds is an urgent aspect, influencing the treatment outcomes in patients with acute paraproctitis. The aim of the study was to conduct an experiment in evaluating electrochemical properties of wound discharge in pyoinflammatory process in patients with acute paraproctitis in dynamics.

Materials and methods. For evaluation of electrochemical parameters of wound discharge, depending on the inflammatory process activity degree, the content of purulent cavity was collected from 25 patients with acute paraproctitis. The total number of investigated clinical samples was 126.

Medical sciences. Clinical medicine

105

Известия высших учебных заведений. Поволжский регион

Results. The experimental research of electrochemical properties of wound discharge in patients with acute paraproctitis in 88% of cases corresponded to the clinical process of the disease.

Conclusion:. The received data allow to suggest the effectiveness of investigation of electrochemical properties of wound discharge directly in the inflammatory focus for prognosing the dynamics of inflammatory processes in patients with acute paraproctitis in clinics.

Key words: acute paraproctitis, electrochemical properties, joulemetry, current job.

Актуальность

Гнойно-некротические заболевания мягких тканей остаются сложной проблемой в хирургии и занимают одно из основных мест среди хирургической патологии [1]. По данным отечественных и зарубежных авторов, число пациентов с гнойными заболеваниями мягких тканей составляет в настоящее время от 35 до 45 % всех больных хирургического профиля, а летальность достигает 25-50 % [2, 3]. Так, острый парапроктит является самым распространенным заболеванием в практике неотложной хирургической проктологии [4-6]. В числе острых гнойных поражений аноректальной зоны частота острого парапроктита достигает 48 % [6, 7].

Актуальным аспектом, влияющим на исход лечения больных острым парапроктитом, является борьба с прогрессирующими гнойно-некротическими процессами в клетчаточных пространствах [8]. Так, зачастую после, казалось бы, благополучной операции, направленной на дренирование и санацию гнойной полости при остром парапроктите, перед клиницистами возникает дилемма о необходимости повторной операции при наличии продолженного гнойно-воспалительного процесса. В этом случае важно найти ответы на следующие вопросы: подвергать ли больного повторной операции и как объективно выбрать точное время для ее проведения?

Одним из направлений исследований, позволяющих вплотную приблизиться к возможности прогнозирования динамики гнойно-воспалительного процесса, является изучение биологических и электрохимических процессов, протекающих непосредственно в очаге воспаления [9].

Интегральным методом оценки электрохимических свойств биологических объектов является джоульметрия, разработанная учеными Пензенского государственного университета (С. И. Геращенко, В. И. Никольский, В. И. Волчихин, 1991-1996). В Пензенском государственном университете разработан способ джоульметрии и устройство для снятия вольтамперных характеристик (патент РФ № 2033606 от 20.04.95). Получено разрешение Минздрава РФ (протокол заседания комиссии по новой медицинской технике № 10 от 18.11.93) для использования метода в клинической практике (С. И. Геращенко, В. И. Никольский, В. И. Волчихин, 1993).

Суть данного метода в том, что происходящие в тканях и органах патологические процессы (воспаление) вызывают изменение их электрохимических свойств. Таким образом, зная характеристики биологических объектов в норме, при помощи данного метода можно с высокой точностью определять патологические изменения.

Джоульметрический метод был успешно применен при исследовании биологических жидкостей при внутрибрюшных абсцессах [9], воспалитель-

106

University proceedings. Volga region

№ 3 (35), 2015

Медицинские науки. Клиническая медицина

ных заболеваниях околоносовых пазух [10, 11], инфицированном панкрео-некрозе [12] и др. Так, С. Н. Логиновым (2012) разработана методика измерения электрохимических показателей при помощи джоульметрии непосредственно в очаге гнойного поражения при острой неспецифической эмпиеме плевры. Автором определены критерии как положительной, так и отрицательной динамики развития заболевания на основе джоульметрии. Результаты исследований с успехом применяют в клинике.

Однако на сегодняшний день в литературе нет данных об изучении динамики воспалительного процесса с помощью джоульметрии при остром парапроктите.

Цель исследования - проведение эксперимента по оценке электрохимических свойств раневого отделяемого при гнойно-воспалительном процессе у больных острыми парапроктитами в динамике.

Материал и методы

Экспериментальную работу проводили на базе кафедры «Хирургия» Медицинского института Пензенского государственного университета и отделения колопроктологии № 15 Пензенской областной клинической больницы им. Н. Н. Бурденко. Для исследования электрохимических параметров раневого содержимого, в зависимости от степени активности воспалительного процесса, у 25 больных острым парапроктитом во время вскрытия периа-нального абсцесса, флегмоны при остром анаэробной парапроктите (пункции в случае поверхностно распложенных абсцессов (рис. 1)) и при последующих перевязках (повторных оперативных вмешательствах) забирали 2 мл содержимого гнойной полости (раневого отделяемого). Всего было взято 126 исследуемых клинических образцов.

Рис. 1. Забор гноя из поверхностно расположенного острого парапроктита

Medical sciences. Clinical medicine

107

Известия высших учебных заведений. Поволжский регион

Полученное гнойное содержимое (раневое отделяемое) тотчас помещали в стерильную пробирку, в которой находился 1 мл тиогликолевой среды. С помощью шприца полученную взвесь вводили внутрь жидкостного проточного датчика (рис. 2), соединенного с джоульметрическим прибором (рис. 3), с помощью которого регистрировали электрохимические параметры исследуемой жидкости.

Рис. 2. Проточный электрод

Рис. 3. Джоульметрический прибор

С помощью джоульметрического прибора регистрировали электрохимические параметры полученной жидкости. Важным условием проведения

108

University proceedings. Volga region

№ 3 (35), 2015

Медицинские науки. Клиническая медицина

измерения было отсутствие пузырей воздуха в проточном датчике, так как их передвижение вызывало несистематические помехи, которые сложно было ликвидировать. Исследования проводили ежедневно до достижения раной второй фазы воспалительного процесса (появления признаков пролиферации и регенерации).

По вычисленным показателям работы тока персональный компьютер автоматически выстраивал графики, характеризующие активность воспалительного процесса. Одновременно с регистрацией работы тока осуществляли контроль динамики маркеров воспаления у конкретного пациента.

Диагностический исследовательский комплекс, который был использован для проведения исследований динамики гнойно-воспалительного процесса в послеоперационных ранах, состоит из джоульметра, проточного датчика, персонального компьютера с установленной программой для анализа информации, полученной с исследуемого образца и визуализации данных (рис. 4).

Рис. 4. Диагностический исследовательский комплекс.

Система работает следующим образом: с персонального компьютера задаются параметры работы для измерительной системы, которая, в свою очередь, с помощью датчиков получает информацию о биологическом объекте. Измерительная система отправляет полученные данные на персональный компьютер, на котором они визуализируются и сохраняются на жестком диске. Также имеется возможность вывода полученных данных на устройство печати.

Программное обеспечение, разработанное на кафедре «Медицинские приборы и оборудование» Медицинского института Пензенского государственного университета и установленное на персональном компьютере, поз-

Medical sciences. Clinical medicine

109

Известия высших учебных заведений. Поволжский регион

волило произвести глубокое исследование биологических объектов, использовать сложные алгоритмы обработки данных, графически визуализировать результаты измерений, сохранять данные на жестком диске, а также осуществлять вывод на печать.

В задачу специализированной программы IPC 2000, поставляемой вместе с прибором, входит задание основных режимов работы аппарата. С помощью кнопки программатора и перехода в соответствующее меню производили настройки замера, которые могли быть применены как для одного единственного измерения, так и для их серии. Может применяться ступенчатая форма токов различной продолжительности (максимальное количество шагов - 8), комбинированный режим (потенциостат или гальваностат), включенная и выключенная электрохимическая ячейка, выбор дискретности, также выбирается тип оси для визуализации полученных данных.

После проведения исследования программатор позволял просматривать полученные данные и обрабатывать их как в числовой, так и в графической форме. Получаемые экспериментальные данные анализировали при помощи Microsoft Excel, MATLAB и LabView.

Параллельно с регистрацией работы тока в послеоперационных ранах осуществляли контроль динамики маркеров воспаления (лейкоцитоз, сдвиг лейкоцитарной формулы влево, повышение СОЭ, ЦИК). Также всем исследуемым пациентам выполняли бактериологическое исследование раневого отделяемого (содержимого гнойной полости).

Результаты

Все исследуемые образцы экссудата (п = 125), забранного у 25 пациентов с острыми парапроктитами, были разделены на две группы в зависимости от приоритетного патогена:

- образцы, забранные у пациентов с анаэробной природой острого парапроктита (первая группа);

- образцы, забранные у пациентов с аэробной природой острого парапроктита (вторая группа).

В свою очередь каждая группа исследуемых образцов раневого отделяемого (содержимого абсцессов) в зависимости от выявленной динамики результатов работы тока была разделена на три подгруппы:

- первая А и вторая А - группы исследуемых образцов с анаэробным и аэробным приоритетным патогенном острого парапроктита соответственно, у которых регистрировали увеличение работы тока при проведении джоуль-метрии в динамике, что свидетельствовало о прогрессировании гнойновоспалительного процесса;

- первая Б и вторая Б - группы исследуемых образцов с анаэробным и аэробным приоритетным патогенном острого парапроктита соответственно, у которых регистрировали снижение работы тока при проведении джоульмет-рии в динамике, что свидетельствовало о регрессировании гнойно-воспалительного процесса;

- первая В и вторая В - группы исследуемых образцов с анаэробным и аэробным приоритетным патогенном острого парапроктита соответственно, у которых не было отмечено корреляции между динамикой выявляемой работы тока при проведении джоульметрии в динамике и клинико-лабораторными показателями.

110

University proceedings. Volga region

№ 3 (35), 2015

Медицинские науки. Клиническая медицина

Первая группа состояла из 54 образцов содержимого абсцесса (раневого отделяемого), забор которых осуществляли у 11 больных. В этой группе больных показатели работы тока, замеряемые при джоульметрии, фиксировали от 100 до 820 мкДж (в среднем 501 ± 25 мкДж). Клинические образцы данной группы по принципу, указанному выше, были разделены на три подгруппы.

В первой А группе, состоящей из 26 образцов от четырех больных острым анаэробным парапроктитом, при проведении джоульметрии отмечали нарастание работы тока, что совпадало с клинической картиной прогрессирования воспалительного процесса. У всех пациентов этой группы фиксировали корреляцию клинического состояния больного и динамики электрохимических параметров при джоульметрическом исследовании. Нарастание воспалительных маркеров отставало от изменений электрохимических параметров на 24 ч у одного пациента, у трех больных - полностью совпадало с данными электрохимического исследования. Пациентам при прогрессировании воспалительного процесса применяли активную хирургическую тактику, а именно выполняли дополнительное (зачастую неоднократное) рассечение мягких тканей с целью вскрытия гнойных затеков и карманов, а также некрэктомиию при наличии показаний.

В первой Б группе, которая состояла из 24 образцов, взятых у шести больных острым анаэробным парапроктитом, во время оперативного вмешательства и в послеоперационном периоде при выполнении джоульметрии было отмечено снижение работы тока, что свидетельствовало о регрессировании гнойно-воспалительного процесса. У всех пациентов этой группы отмечали как снижение работы тока, так и улучшение клинического состояния одновременно с положительной динамикой воспалительных изменений в анализе крови. Всем больным проводили консервативную терапию, ежедневные перевязки. У всех пациентов исходом было выздоровление.

В первой В группе было изучено четыре образца от одного больного острым анаэробным парапроктитом. При исследовании электрохимических свойств раневого отделяемого в этой серии экспериментов не было отмечено корреляции между динамикой работы тока, клиническим состоянием больного и изменениями в анализе крови.

Вторая группа состояла из 62 образцов содержимого абсцесса (раневого отделяемого), забор которых осуществляли у 14 больных острым аэробным парапроктитом. В этой группе больных показатели работы тока, замеряемые при джоульметрии, фиксировали от 0,003 до 1 мкДж (в среднем 0,004 ± 0,019 мкДж). Клинические образцы данной группы по тому же принципу были разделены на три подгруппы.

Во второй А группе, состоящей из 18 образцов от трех больных острым парапроктитом аэробной этиологии, при проведении джоульметрии отмечали нарастание работы тока, что совпадало с клинической картиной прогрессирования воспалительного процесса. У всех пациентов этой группы была зафиксирована корреляция динамики клинических и электрохимических параметров. Нарастание воспалительных маркеров отставало от изменений электрохимических параметров на 24 ч у одного пациента, у двух больных полностью совпадало с данными электрохимического исследования. Пациентам при прогрессировании воспалительного процесса применяли активную хирургическую тактику: пациенты подвергались повторным оперативным

Medical sciences. Clinical medicine

111

Известия высших учебных заведений. Поволжский регион

вмешательствам, направленным на вскрытие дополнительных гнойных затеков и дополнительное дренирование гнойной полости.

Во второй Б группе, которая состояла из 36 образцов, взятых у шести больных острым парапроктитом аэробной этиологии, во время оперативного вмешательства и в послеоперационном периоде при выполнении джоульмет-рии было отмечено снижение работы тока, что свидетельствовало о регрессировании гнойно-воспалительного процесса в параректальной полости. У всех пациентов этой группы отмечали и снижение работы тока и улучшение клинического состояния одновременно с положительной динамикой воспалительных изменений в общеклиническом анализе крови. Всем больным проводили консервативную терапию, ежедневные перевязки. У всех пациентов исходом было выздоровление.

Во второй В группе было изучено восемь образцов от двух больных острым парапроктитом аэробной природы. При исследовании электрохимических свойств отделяемого послеоперационной раны в этой серии экспериментов не было отмечено корреляции между динамикой работы тока и клинико-лабораторными данными.

Таким образом, экспериментальное исследование электрохимических свойств раневого отделяемого с помощью проточного датчика методом джо-ульметрии in vitro в 88 % случаев соответствовало клинической картине течения заболевания. В то же время не было выявлено корреляции между динамикой изменения циркулирующих иммунных комплексов, уровня молекул средней массы и клиническими проявлениями острого парапроктита.

Заключение

Полученные экспериментальные данные позволяют предположить эффективность исследования электрохимических свойств раневого отделяемого непосредственно в очаге воспаления (послеоперационной ране) для прогнозирования динамики воспалительного процесса у больных острым парапроктитом в клинике.

Список литературы

1. Шабловская, Т. А. Современные подходы к комплексному лечению гнойно-некротических заболеваний мягких тканей / Т. А. Шабловская, Д. Н. Панченков // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2013. - Т. 6, № 4. -С. 498-518.

2. Блатун, Л. А. Местное медикаментозное лечение ран. Проблемы и новые возможности их решения / Л. А. Блатун // Consilium medicum. Хирургия. - 2007. -№ 9 (1). - С. 9-16.

3. Sanchez, U. Necrotizing soft tissue infections: nomenclature and classification / U. Sanchez, G. Peralta // Enferm. Infecc. Microbiol. Clin. - 2003. - № 21. -Р. 196-199.

4. Абдуллаев, М. Ш. Острый парапроктит у больных сахарным диабетом (обзор литературы) / М. Ш. Абдуллаев, А. Б. Мансурова // Колопроктология. - 2012. -№ 1 (39). - С. 46-51.

5. Егоркин, М. А. Современные подходы к лечению острого анаэробного парапроктита / М. А. Егоркин // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии и колопроктологии. - 2011. - № 3. - С. 74-79.

6. Клинические рекомендации по диагностике и лечению взрослых пациентов с острым парапроктитом. Экспертная группа Общероссийской Общественной Организации «Ассоциация колопроктологов России». - М., 2013. - 13 с.

112

University proceedings. Volga region

№ 3 (35), 2015

Медицинские науки. Клиническая медицина

7. Демьянов, А. В. Острый парапроктит. Обзор литературы / А. В. Демьянов, А. А. Андреев // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2013. -Т. 6, № 4. - С. 526-534.

8. Комбинированное применение озона и эритроцитарных фармакоцитов при лечении острого парапроктита / Ф. З. Борсова, М. Н. Мун, В. Ю. Дудник, В. Г. Опень-ко // Проблемы колопроктологии : сб. ст. - М., 2006. - № 19. - С. 34-38.

9. Никольский, В. И. Абсцессы живота / В. И. Никольский, А. Ю. Сапожков. -Пенза : НПО «Старт», 1994. - 204 с.

10. Сергеев, С. В. Комплексная сравнительная диагностика синуситов / С. В. Сергеев, С. И. Геращенко // Актуальные проблемы науки и образования : тр. Междунар. юбил. симп. (АНПО-2003). - Пенза, 2003. - Т. 1. - С. 112-113.

11. Сергеев, С. В. Объективизация мониторинга показателей послеоперационного периода в ринохирургии / С. В. Сергеев, Е. С. Григорькина, С. Ю. Калашникова // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. -2013. - № 1 (25). - С. 136-143.

12. Юткина, Е. Г. Рациональная хирургическая тактика у больных панкреонекро-зом : дис. ... канд. мед. наук / Юткина Е. Г. - Пенза, 2010. - 153 с.

References

1. Shablovskaya T. A., Panchenkov D. N. Vestnik eksperimental’noy i klinicheskoy khi-rurgii [Bulletin of experimental and clinical surgery]. 2013, vol. 6, no. 4, pp. 498-518.

2. Blatun L. A. Consilium medicum. Khirurgiya [Consilium medicum. Surgery]. 2007, no. 9 (1), pp. 9-16.

3. Sanchez U., Peralta G. Enferm. Infecc. Microbiol. Clin. 2003, no. 21, pp. 196-199.

4. Abdullaev M. Sh., Mansurova A. B. Koloproktologiya [Coloproctology]. 2012, no. 1 (39), pp. 46-51.

5. Egorkin M. A. Rossiyskiy zhurnal gastroenterologii, gepatologii i koloproktologii [Russian journal of gastroenterology, hepatology and coloproctology]. 2011, no. 3, pp. 74-79.

6. Klinicheskie rekomendatsii po diagnostike i lecheniyu vzroslykh patsientov s ostrym paraproktitom. Ekspertnaya gruppa Obshcherossiyskoy Obshchestvennoy Organizatsii «Assotsiatsiya koloproktologov Rossii» [Clinical recommendations on diagnosis and treatment of adult patients with acute paraproctitis. Expert group of the All-Russian Public Organization “Association of Coloproctologists of Russia”]. Moscow, 2013, 13 p.

7. Dem'yanov A. V., Andreev A. A. Vestnik eksperimental’noy i klinicheskoy khirurgii [Bulletin of experimental and clinical surgery]. 2013, vol. 6, no. 4, pp. 526-534.

8. Borsova F. Z., Mun M. N., Dudnik V. Yu., Open'ko V. G. Problemy koloproktologii: sb. st. [Problems of coloproctology. Collected articles]. Moscow, 2006, no. 19, pp. 34-38.

9. Nikol'skiy V. I., Sapozhkov A. Yu. Abstsessy zhivota [Abdomenal abscesses]. Penza: NPO «Start», 1994, 204 p.

10. Sergeev S. V., Gerashchenko S. I. Aktual’nye problemy nauki i obrazovaniya: tr. Mezhdunar. yubil. simp. (ANPO-2003) [Urgent problems of sciences and education: proceedings of the International anniversary symposium (ANPO-2003)]. Penza, 2003, vol. 1, pp. 112-113.

11. Sergeev S. V., Grigor'kina E. S., Kalashnikova S. Yu. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Povolzhskiy region. Meditsinskie nauki [University proceedings. Volga region. Medical sciences]. 2013, no. 1 (25), pp. 136-143.

12. Yutkina E. G. Ratsional’naya khirurgicheskaya taktika u bol’nykh pankreonekrozom: dis. kand. med. nauk [Rational surgical tactics for patients with pancreatonecrosis]. Penza, 2010, 153 p.

Medical sciences. Clinical medicine

113

Известия высших учебных заведений. Поволжский регион

Никольский Валерий Исаакович доктор медицинских наук, профессор, кафедра хирургии, Медицинский институт, Пензенский государственный университет

E-mail: pmisurg@gmail.com

Сергацкий Константин Игоревич

кандидат медицинских наук, старший преподаватель, кафедра хирургии, Медицинский институт, Пензенский государственный университет

E-mail: sergatsky@bk.ru

Геращенко Сергей Иванович доктор медицинских наук, заведующий кафедрой медицинских приборов и оборудования, Медицинский институт, Пензенский государственный университет

E-mail: mpo@list.ru

Ковешникова Татьяна Михайловна заведующая бактериологической лабораторией, Пензенская областная клиническая больница им. Н. Н. Бурденко

E-mail: tatyana_m@mail.ru

Герасимов Александр Викторович

ассистент, кафедра хирургии, Медицинский институт, Пензенский государственный университет

E-mail: gerasimov-av30@yandex.ru

Nikol'skiy Valeriy Isaakovich Doctor of medical sciences, professor, sub-department of surgery, Medical Institute, Penza State University

Sergatskiy Konstantin Igorevich Candidate of medical sciences, senior lecturer, sub-department of surgery, Medical Institute, Penza State University

Gerashchenko Sergey Ivanovich

Doctor of medical sciences, head of sub-department of medical devices and equipment, Medical Institute, Penza State University

Koveshnikova Tat'yana Mikhaylovna Head of bacteriological laboratory, Penza Regional Clinical Hospital named after N. N. Burdenko

Gerasimov Aleksandr Viktorovich

Assistant, sub-department of surgery, Medical Institute, Penza State University

УДК 616-089:616-08 Никольский, В. И.

Исследование электрохимических свойств раневого отделяемого in vitro и их взаимосвязи с клинико-лабораторными данными у больных острым парапроктитом / В. И. Никольский, К. И. Сергацкий, С. И. Геращенко, Т. М. Ковешникова, А. В. Герасимов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. - 2015. - № 3 (35). - С. 105-114.

114

University proceedings. Volga region