СПОСОБ КОРРЕКЦИИ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ СТВОЛОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ НЕРВОВ КОНЕЧНОСТИ
METHOD FOR CORRECTION OF MICROCIRCULATION IN INJURED PERIPHERAL NERVE TRUNKS OF EXTREMITY

Изобретение относится к области медицины, биологии, ветеринарии и может быть использовано для коррекции микроциркуляции при хирургическом лечении травм сопряженных с повреждением стволов периферических нервов конечности, включающем выполнение нейрорафии.
Травма периферических нервов конечностей составляет от 1,5 до 10% всех повреждений нервной системы, при этом около 60% пострадавших преимущественно трудоспособного возраста становятся инвалидами [Шевелев И.Н. Травматические поражения плечевого сплетения (диагностика, микрохирургия) / М., 2005: 383 с.]. Реабилитация пациентов с травматическими поражениями периферической нервной системы является одной из наиболее сложных и до конца еще нерешенных проблем современной медицины [Берснев В.П. Практическое руководство по хирургии нервов / Под ред. В.П. Берснева СПб.: ФГУ «РНХИ им. проф. А.Л. Поленова Росмедтехнологий», 2009. Т. 1. 296 с.].
Известно, что при полном анатомическом перерыве периферических нервов происходят микроциркуляторные нарушения, а именно угнетение активных механизмов контроля микроциркуляции, отражающее повышение нейрогенного и миогенного тонуса сосудов микроциркуляции, то есть развитие их денервационной гиперчувствительности к циркулирующим катехоламинам [Миронов С.П., Крупаткин А.И., Голубев В.Г., Панов Д.Е. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2005. №2. С. 33-39]. В данном случае, в условиях недостаточного кровоснабжения, процессы регенерации протекают замедленно или вообще блокируются до восстановления микроциркуляторного обеспечения [Карлсон Б.М. Регенерация. М.: Наука, 1986. 296 с.]. В связи с вышесказанным, для повышения эффективности проводимой реабилитации больных с повреждениями периферических нервов необходимо производить коррекцию микроциркуляции.
Все известные в настоящее время способы коррекции микроциркуляции, которые могут быть использованы, в частности, при повреждениях периферических нервов, можно разделить на группы:
- фармакологические воздействия, представленные сложными комплексами веществ, а именно применением троксерутина, рутозина (содержащие флавоноиды); детралекса (Detralex), актовегина (Actovegin) [Федеральное руководство по использованию лекарственных средств (формулярная система) под редакцией: А.Г. Чучалина, А.И. Вялкова, Ю.Б. Белоусова, В.В. Яснецова, 2004. Вып. V. М.: "ЭХО", 2004. 944 с.];
- с применением различных физических факторов, в том числе электростимуляции [патент RU на изобретение №2397788], магнитотерапии [патент RU на изобретение №2471519] и т.п.,
- с использованием комбинации фармакологического воздействия с физиотерапевтическим, например, применение лекарственного электрофореза террилитином, который стимулирует интерстициальный гуморальный транспорт и улучшает лимфатический дренаж тканей [Ю.М. Левин. Эндоэкологическая медицина и эпицентральная терапия. Новые принципы и методы, М.: 2000. C. 143], или введение нейромидина, витаминов В1, В12 совместно с обеспечением воздействия импульсным магнитным полем на область повреждения [патент RU на изобретение №2459642].
Однако использование для коррекции микроциркуляции методик, включающих применение лекарственных средств, повышает риск развития местных и общих побочных эффектов: аллергических реакций, индивидуальной непереносимости и др. При этом происходит значительное увеличение материальных затрат из-за высокой стоимости применяемых препаратов и необходимости их использования не менее двух-трех месяцев. А изолированное применение только физиотерапевтических способов стимуляции микроциркуляции не дает достаточного эффекта. Еще одним недостатком применения физиотерапевтических методик как отдельно, так и в комбинации с фармакологическими воздействиями является то, что эффективность их применения зависит от общего состояния организма, локального кровотока в области пораженного нерва, состояния непосредственно нервной ткани.
В настоящее время в литературных источниках не было обнаружено информации о разработанных способах коррекции микроциркуляции, используемых непосредственно при нейрорафии поврежденных стволов периферических нервов.
Однако приводится множество сведений о влиянии электрического тока не только на поврежденный нервный проводник - аксон, но и на периневрально расположенные ткани, инициируя не только процессы нейродинамики, нейропластичности и нейрогенеза поврежденного нерва, но и микроциркуляцию близлежащих мягких тканей, что в комплексе повышает регенеративный потенциал в зоне повреждения. Примером данного вида воздействия электрическим током на поврежденный участок ствола периферического нерва являются способы его лечения, разработанные одним из авторов заявляемого изобретения и описанные в патентах RU на изобретения №2254884, №2176529, что позволяет сделать вывод о единстве механизмов реализации стимулирующего влияния на процессы, происходящие в зоне повреждения. В связи с вышесказанным, один из указанных способов лечения можно принять за наиболее близкий аналог.
Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности коррекции микроциркуляторных нарушений при хирургическом лечении повреждений стволов периферических нервов конечности.
2
2
2
5
Сущность заявляемого изобретения характеризуется тем, что в способе коррекции микроциркуляции при повреждении стволов периферических нервов конечности при выполнении нейрорафии поврежденного нерва выполняют установку электродов в зону проведения вышеуказанной манипуляции с выводом их проводов на поверхность кожного покрова к источнику электрических сигналов и фиксирования на ней; вне патологического очага, в зоне с развитой подкожной жировой клетчаткой иссекают полнослойный кожный лоскут размером порядка 0,1% от площади поверхности тела; производят забор лоскута с последующей обработкой поочередно растворами НО 3% с экспозицией порядка 1 минуты, СНОН 70% порядка 0,5 минуты, NaCl порядка 2 минут; в зоне забора лоскута между кожным покровом и собственной фасцией формируют полость, в которую помещают забранный обработанный лоскут, фиксируя его положение путем ушивания раны послойно наглухо; с 3-их суток после проведения нейрорафии осуществляют стимуляцию периферического нерва и близлежащих тканей посредством установленных электродов биполярными электрическими импульсами прямоугольной формы с амплитудой тока 0,5-2,0 мА, частотой 25-30 Гц, длительностью порядка 0,1 мс в течение 15-20 минут 3 раза в день в течение 15-20 суток.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в обеспечении нормализующего влияния на микроциркуляторное русло в зоне иннервации поврежденного нерва после нейрорафии путем применения комплексной стимуляции, включающей биостимуляцию и электростимуляцию. Применение именно данного комплекса физио- и биовоздействий позволяет добиться резкой интенсификации активной модуляции кровотока, прежде всего за счет нейрогенных и эндотелиальных механизмов, то есть эффективной редукции явлений денервационной гиперчувствительности сосудов микроциркуляторного русла конечности, превосходящей таковую при изолированном применении электростимуляции.
Использование биостимуляции и электростимуляции в комплексе, исключая применение лекарственных средств, позволяет избежать возникновения нежелательных аллергических побочных эффектов, следовательно, повысив безопасность способа.
Заявляемый способ поясняется с помощью Фиг. 1-4, на которых представлены результаты исследований, проводимых в 1 группе животных, включающей крыс, которым была выполнена только нейрорафия седалищного нерва (Фиг. 1), во 2-й группе - крыс, которым выполнялась установка электродов и проводилась электростимуляция (Фиг. 2), в 3-й группе - крыс, которым проводилась биостимуляция путем подкожной аутотрансплантации кожного лоскута в межлопаточной области (Фиг. 3), в 4-й группе - крыс, которым выполнялась установка электродов с последующим проведением электростимуляция, а также подкожная аутотрансплантация кожного лоскута в межлопаточную область (Фиг. 4).
Способ коррекции микроциркуляции при повреждений стволов периферических нервов конечности осуществляют следующим образом.
2
2
2
5
Во время хирургического вмешательства обнажают поврежденный участок нерва, определяют точное место его повреждения, при необходимости посредством выполнения интраоперационного электронейромиографического тестирования и ультразвукового исследования. Производят иссечение рубцово-измененных участков проксимального и дистального отрезков нерва до «здоровых» нервных тканей и при удалении незначительного по протяженности дефекта нерва проводят его нейрорафию. Выполняют установку электродов в зону нейрорафии. Для этого на расстоянии порядка 10 мм выше и ниже зоны нейрорафии к дистальному и проксимальному концам поврежденного нерва эпиневрально подводят активные концы электродов, представляющие собой освобожденные от изоляции на протяжении не менее 2-5 мм участки многожильных проводов диаметром порядка 0,5 мм, позволяющие выполнять электростимуляцию ствола периферического нерва в зоне повреждения и близлежащих к нему тканей. Во избежание перемещения электродов по стволу нерва или потери контакта с нервным стволом из-за сокращения окружающих мышц электроды фиксируют к эпиневрию с помощью хирургической губки, обладающей адгезивными свойствами. Свободные концы - провода электродов выводят наружу, на поверхность кожного покрова к источнику электрических сигналов, фиксируя их на ней. Рану ушивают послойно. Вне патологического очага, в зоне с развитой подкожной жировой клетчаткой иссекают полнослойный кожный лоскут размером порядка 0,1% от площади поверхности тела с дальнейшим его забором. Выбор такого соотношения обусловлен тем, что при увеличении размеров кожного лоскута повышается риск развития гнойных осложнений, а уменьшение его геометрических размеров не сопровождается надлежащим стимулирующим эффектом. Выполняют обработку иссеченного лоскута поочередно раствором НО 3% с экспозицией порядка 1 минуты, СНОН 70% - 30 секунд, NaCl 0,9% - 2 минут. Использование именно этих реактивов позволяет добиться удаления разрушенных при иссечении клеток кожного лоскута, а также обеспечить его надлежащую асептическую обработку. В зоне забора лоскута формируют между кожным покровом и собственной фасцией полость, которая по форме и размерам достаточна для помещения в нее забранного лоскута. Помещают предварительно обработанный лоскут в сформированную полость. Фиксируют положение лоскута путем ушивания раны послойно наглухо.
Для упрощения процессов формирования полости, помещения в нее забранного лоскута и ушивания раны путем обеспечения притяжения краев кожной раны друг к другу, а следовательно, с целью снижения риска возникновения осложнений, рекомендуется выполнять лоскут обтекаемой эллипсообразной формы, т.е. с широким участком в центральной части лоскута с плавно сужающимися участками в сторону двух противоположно расположенных его краев.
С 3-их суток после проведения нейрорафии осуществляют стимуляция периферического нерва и близлежащих тканей посредством установленных электродов биполярными электрическими импульсами прямоугольной формы с амплитудой тока 0,5-2,0 мА, частотой 25-30 Гц, длительностью порядка 0,1 мс в течение 15-20 минут 3 раза в день в течение 15-20 суток.
Пример.
Заявляемый способ был апробирован на 60 лабораторных белых крысах-самцах массой 200-250 г. При проведении экспериментов на животных соблюдались этические принципы в соответствии с Женевской конвенцией (Geneva, 1990).
Всем животным за 5 минут до проведения манипуляций вводилась внутримышечно комбинация золетила («VirbacSanteAnimale», Франция) в дозе 0,1 мл/кг и ксилазина («Interchemie», Нидерланды) в дозе 1 мг/кг для достижения наркоза. Под наркозом обнажали седалищный нерв и производили полную его перерезку на уровне средней трети бедра. На 21 сутки после перерезки всем животным осуществляли хирургическое вмешательство, включающее выполнение нейрорафии путем наложения эпипериневральных швов с применением микрохирургической техники, атравматических игл и шовного материала 10/0 или 8/0 USP.
Все животные были разделены на 4 группы: 1-я группа включала крыс, которым была выполнена только нейрорафия седалищного нерва (группа сравнения), 2-я группа - крысы, которым выполнялась установка электродов и проводилась электростимуляция, 3-я группа - крысы, которым проводилась биостимуляция путем подкожной аутотрансплантации кожного лоскута в межлопаточной области, 4-я группа - крысы, которым выполнялась установка электродов с последующим проведением электростимуляция, а также подкожная аутотрансплантация кожного лоскута в межлопаточной области.
Животным 2-й и 4-й групп после нейрорафии на ствол нерва накладывали два электрода, представляющие собой освобожденные от изоляции на протяжении 2 мм концы многожильного провода диаметром 0,5 мм, при этом один электрод устанавливали на проксимальном, а другой - на дистальном отрезках сшитого седалищного нерва, располагая их на расстоянии 10 мм от места эпипериневральных швов. Электроды фиксировали к эпиневрию с помощью хирургической губки «Тахокомб» (фирма «Никомед»), обладающей хорошими адгезивными свойствами.
Вторые концы электродов по подкожному тоннелю выводили наружу на спину животного. Стимуляцию нервного ствола осуществляли в период с 3-х по 21-е сутки после проведения нейрорафии при помощи аппарата «Миоволна» (рег. удостоверение № ФСР 210/06873 от 01.03.2010 г.) с амплитудой стимулирующего тока 0,5-2,0 мА, частотой 25-30 Гц, длительностью 0,1 мс биполярными электрическими импульсами прямоугольной формы в течение 20 минут 3 раза в день на протяжении 20 суток.
2
Животным 3-й и 4-й групп проводили биостимуляцию путем аутотрансплантации кожного лоскута. Для этого в области холки, на депилированном участке кожи в асептических условиях иссекали полнослойный кожный лоскут размером 0,1% от площади поверхности тела. Расчет размера кожного лоскута проводился отдельно для каждого животного, составляя в среднем 30 мм. Для расчета площади поверхности кожи крысы использовали формулу, предложенную М. Lee в 1929 г. (по Н.И. Кочетыгову, 1964):
S=K×W0,66, где
2
S - поверхность тела, см;
K - 9,1 (постоянный коэффициент);
W - масса тела животного в граммах.
2
2
2
5
После иссечения кожного лоскута в ране между кожей и собственной фасцией формировали полость. В сформированную полость помещали кожный лоскут, который предварительно обрабатывали поочередно раствором НО 3% с экспозицией 1 минута, СНОН 70% - 30 секунд, NaCl 0,9% - 2 минуты. Для фиксации лоскута в сформированной полости, рану ушивали послойно наглухо.
Для оценки эффективности проводимой терапии исследовали показатели микроциркуляцию методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) с помощью компьютеризированного лазерного анализатора микроциркуляции крови «ЛАКК-ОП» (производство НПП «Лазма», Россия) с использованием программы LDF 3.0.2.395. Световодный зонд фиксировали на коже тыльной поверхности стопы задней конечности на стороне пересекаемого периферического нерва. Длительность записи составляла 8 минут. На первом этапе оценки микроциркуляции рассчитывали показатель перфузии (М) в перфузионных единицах (перф.ед.). На втором этапе с помощью спектрального вейвлет-анализа проводили определение нормированных амплитуд эндотелиальных (0.01-0.076 Гц), нейрогенных (0.076-0.2 Гц) и миогенных (0.2-0.74 Гц) осцилляций микрокровотока [Humeau Α., Koitka Α., Abraham P. et. al. Time-frequency analysis of laser Doppler flowmetry signals recorded in response to a progressive pressure applied locally on anaesthetized healthy rats. Phys. Med. Biol. 2004. V. 49. №5. P. 843-857]. Регистрация ЛДФ-грамм осуществляли на 14-й и 21-й день после выполнения нейрорафии.
Статистическую обработку данных осуществляли средствами программ MS Excel 2013 и Statistica 10.0. Большинство полученных данных имели распределение, отличное от нормального, поэтому при сравнении групп использовали U-критерий Мана-Уитни.
Полученные в 1 группе (группе сравнения) данные (Фиг. 1) свидетельствовали о том, что у животных, подвергнутых хирургическому вмешательству с выполнением нейрорафии, но без применения стимулирующих методов воздействия, происходило выраженное снижение перфузионного показателя (более 20% от уровня контроля на 14 сутки), максимально выраженное на 21 сутки эксперимента (35.5% от уровня контроля) и сопровождающееся изменениями нормированных амплитуд нейрогенных и миогенных колебаний, которые достигали статистической значимости. Таким образом, эти данные иллюстрировали то, что выявленные изменения микроциркуляции у животных, подвергнутых отсроченной на 21 сутки нейрорафии, отражают развитие денервационной гиперчувствительности и спазма артериол и артериоло-венулярных анастомозов.
Полученные во 2 группе данные (Фиг. 2) у животных, подвергнутых хирургическому вмешательству с выполнением нейрорафии, установки электродов и проведением электростимуляции визуализировали следующее: перфузионный показатель статистически значимо ниже контрольных значений на 14-е и 21-е сутки после нейрорафии; угнетение модуляции микрокровотока проявлялось снижением нормированных величин амплитуд нейрогенных на 14-е и 21-е сутки, а также и миогенных колебаний на 14-е сутки после отсроченной нейрорафии седалищного нерва. При этом обнаружено, что перфузионный показатель на 21-е сутки во 2 группе статистически значимо выше, чем в 1 группе, а величина амплитуды нормированных нейрогенных колебаний у животных 2 группы как на 14-е сутки, так и на 21-е сутки после нейрорафии статистически значимо выше, чем в 1 группе.
Таким образом, было доказано, что проведение электростимуляции влияло на уменьшение выраженности снижения перфузионного показателя и нейрогенных колебаний микрокровотока кожи конечности при перерезке и нейрорафии седалищного нерва у крыс.
В 3 группе животных, которым проводилась биостимуляция, перфузионный показатель статистически значимо не менялся на всем протяжении эксперимента относительно контроля (Фиг. 3). При этом перфузионный показатель статистически был значимо выше, чем у 1 группы на 14-е и 21-е сутки после нейрорафии. В то же время у животных 3 группы при сравнении со 2 группой животных, подвергнутых электростимуляции, перфузионный показатель статистически значимых различий не имел. В 3 группе животных нормированные амплитуды нейрогенных и миогенных колебаний были значимо снижены относительно контрольных значений на всех этапах регистрации, аналогично 1 и 2 группам. При этом нормированные амплитуды нейрогенных колебаний статистически значимо выше, а миогенных - ниже, чем у 1 группы на 21 сутки после нейрорафии. Нормированные амплитуды эндотелиальных колебаний в 3 группе имели тенденцию к увеличению относительно уровня показателя в 1 группе на всех сроках наблюдения и статистически значимо выше, чем у животных 2 группы, а также контрольных значений на 21-е сутки после нейрорафии. Таким образом, все полученные данные свидетельствовали о том, что при осуществлении биостимуляции после нейрорафии происходит нормализация перфузии микроциркуляторного русла кожи конечности. Это сопровождается интенсификацией активных механизмов модуляции кровотока, в частности нейрогенного и эндотелиального контроля, проявляющееся повышением нормированных амплитуд соответствующих колебаний. Снижение нормированных амплитуд миогенных колебаний носит компенсаторный характер на фоне увеличения нейрогенных и эндотелиальных колебаний. Подобное перераспределение вклада активных механизмов контроля в регуляцию микрокровотока можно рассматривать как эффект биостимулирующего воздействия. У животных после нейрорафии эффективность коррекции микроциркуляции при использовании биостимуляции сопоставима с таковой при применении электростимуляции.
В 4 группе животных, подвергшихся комплексной стимуляции, после нейрорафии перфузионный показатель находился на уровне контрольных значений на протяжении всего срока наблюдения (Фиг. 4). При этом перфузионный показатель был статистически значимо выше, чем в 1 и 2 группах. У животных при выполнении им комплексной стимуляции происходила выраженная перестройка активной модуляции микрокровотока в конечности. Полученные в 4 группе данные также свидетельствовали о том, что происходило значительное увеличение нормированных амплитуд эндотелиальных колебаний на 14-е сутки после нейрорафии как по сравнению с контрольным уровнем, так и относительно показателей 1,2 и 3 групп. На 21-е сутки эксперимента амплитуды эндотелиальных колебаний незначительно снижались по сравнению с 14-ми сутками, при этом их уровень статистически значимо превышал контрольный, однако вариабельность эндотелиальных колебаний перекрывал квартиль диапазоны 1, 2 и 3 групп. На 21 сутки после нейрорафии нормированная амплитуда нейрогенных колебаний статистически значимо превышала уровень 1, 2 и 3 групп. Нормированная амплитуда миогенных колебаний транзиторно снижалась относительно контрольных значений на 14-е сутки после нейрорафии; на 21-е сутки после нейрорафии нормированная амплитуда миогенных колебаний не имела статистически значимых отличий как от контрольного уровня, так и от значений других групп.
Таким образом, было подтверждено, что комплексная стимуляция, включающая биостимуляцию и электростимуляцию, оказывает выраженное нормализующее влияние на микроциркуляцию конечности при выполнении нейрорафии периферического нерва. Нормализация перфузии конечности у животных, подвергнутых комплексной стимуляции, сопровождается резкой интенсификацией активной модуляции кровотока, прежде всего за счет нейрогенных и эндотелиальных механизмов, что свидетельствует об эффективной редукции явлений денервационной гиперчувствительности сосудов микроциркуляторного русла конечности. Вышесказанное свидетельствует, что выполнение комплексной стимуляции по описанному в данной заявке способу обладает большей эффективностью в коррекции микроциркуляторных расстройств при выполнении нейрорафии периферического нерва по сравнению с изолированным применением электростимуляции.