Способ лечения инфицированных ран у крыс на фоне длительно текущего сахарного диабета
METHOD OF TREATING INFECTED WOUNDS IN RATS WITH BACKGROUND OF LONG-TERM CURRENT DIABETES MELLITUS

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии, к средствам способствующим регенерации тканей, и может найти применение для лечения инфицированных ран и трофических язв на фоне длительно текущего сахарного диабета.
В лечении гнойных ран выделяют два направления: удаление гнойно-некротических масс из раны; применение средств, способствующих ограничению и ликвидации раневой инфекции.
В течение длительного периода времени основным методом лечения инфицированных ран была радикальная хирургическая обработка с широким иссечением нежизнеспособных участков, что являлось наиболее быстрым путем устранения гнойно-некротических тканей, при котором создаются оптимальные условия для заживления ран, снижения общей интоксикации организма и нормализации обмена веществ (Блатун Л.А., 2011; Богданец С.С, 2007). В последние годы в связи с внедрением в повседневную клиническую практику новых технологий, все большее распространение получают щадящие методы, позволяющие сохранить жизнеспособность ткани, способствующие скорейшей регенерации, эпителизации трофической язвы (Рубине А.Е., 2003; Betterman Н., 2009).
В развитии трофических язв основная роль принадлежит изменению микроциркуляции, поэтому важнейшим направлением в лечении осложненных форм язвенных дефектов, является применение препаратов, улучшающих макро и микроциркуляцию. К этим средствам следует отнести медицинский озон. Озон обладает противогипоксическим эффектом. Он реализуется по двум направлениям: через улучшение кислородного транспорта и за счет положительного влияния на процессы утилизации кислорода.
2
Известен способ лечения гнойных ран путем воздействия струей антисептика, а затем мелкодисперсной струей озонированного раствора (патент РФ №2068263, 1996 г.). Способ подразумевает обработку раневой поверхности струей антисептика под давлением 40-50 атм. с расстояния 8-10 см от ее поверхности, затем мелкодисперсной струей озонированного раствора с выходным давлением 70-90 атм с расстояния 2-3 см от поверхности раны с экспозицией 4-5 с/см площади раны ежедневно до появления грануляций, после чего орошают грануляции мелкодисперсной струей озонированного раствора при давлении 10-15 атм. ежедневно до полной эпителизации раны.
Недостатками известного технического решения являются: 1) в результате давления струи озонированного раствора возможно распространение инфекции в более глубокие слои раны, что может приводить к генерализации инфекции; 2) сохраняется риск повреждения здоровых клеток в результате давления струи озонированного раствора; 3) требуется специальное оборудование (безыгольный инъектор "Струя-Г"); 4) необходимо большое количество растворов используемых в процессе обработки раневой поверхности; 5) сохраняется опасность бактериального загрязнения операционного и перевязочного кабинета вследствие разбрызгивания инфицированного раствора из раны.
Также известен способ лечения гнойных и открытых ран мазью (патент РФ №2553633; 2015 г.). Способ заключается в нанесении мази стерильным медицинским шпателем тонким слоем на стерильную салфетку и прикладывании на раневую поверхность. Указанная мазь содержит воск, глицерин и растительное масло, при этом полученную массу мази обрабатывают в течение 15-20 минут озоном.
Недостатками способа является то, что воск и глицерин широко используются в косметологии как эффективные увлажнители кожи, основная задача которых состоит в аккумуляции влаги на заданном участке кожи, а значит, что ежедневное использование на раневой поверхности будет приводить к увлажнению раны, что ограничивает проникновение озонированного кислорода к тканям в области раневого дефекта и ведет к замедлению процессов регенерации ткани.
Известен способ применения перфторуглеродной эмульсии в качестве среды при ультразвуковой кавитационной обработке гнойных ран (патент РФ №2250104, 2005 г.). Способ подразумевает усиление репаративных процессов в ране и ускорение заживления ран за счет образования перфторфагов в зоне воспалительного процесса и большего газонасыщения перфторуглеродной эмульсии. Эмульсия под воздействием низкочастотного ультразвука приобретает иные свойства (повышение удельного веса, увеличение текучести, повышение смачиваемости очищаемой поверхности, наличие абразивных свойств). Все это в совокупности усиливает репаративные процессы в ране, так как низкочастотный ультразвук потенцирует действие перфторуглеродной эмульсии, как в отношении ультразвуковой очистки, так и в отношении его лечебного эффекта на рану. Недостатком этого метода является то, что перфторуглеродная эмульсия способствует развитию перфторагальных гранулем в ране, что в свою очередь препятствует восстановлению кровотока на дне раны, этим самым замедляет процессы репарации тканей и в целом увеличивает сроки эпителизации ран.
Нами поставлена задача улучшения качества лечения инфицированных гнойных ран при использовании ультразвука, а также сокращение сроков лечения инфицированных ран на фоне длительно текущего сахарного диабета за счет улучшения реологических свойств крови и сокращения сроков регенеративных процессов в зоне поражения кожных покровов.
Решение задач достигается тем, что в начале лечения перед каждой процедурой проводят местную обработку ран, включающую удаление гнойных и некротизированных тканей, тканей с фиброзным наложением, и своевременное выполнение некроэктомии. В дальнейшем по мере очищения и появления здоровых активных грануляций ограничиваются обработкой раневой поверхности растворами антисептиков (диоксидина 1%), тщательно осушая ее перед началом воздействия озонированным маслом «Отри» 12000 под воздействием низкочастотного ультразвука.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
При проведении эксперимента над животными брались половозрелые крысы, самцы, популяции линии Wistar, массой от 180,0-200,0 г, возрастом 4 мес. Для моделирования инфицированной раны ее формируют на фоне длительно текущего аллоксан-ремаксол индуцированного сахарного диабета. Крысам, натощак, после 24 часового голодания внутрибрюшинно вводили 5% аллоксана в дозе 200 мг/кг (40 мг) и после через 15 минут внутрибрюшинно вводили гепатопротектор ремаксол 13 мл/кг (2,5 мл), обладающий детоксицирующим действием. Выживших животных брали в эксперимент через 3 месяца после формирования сахарного диабета, когда полностью были купированы токсические явления (в виде резкого увеличения суточного потребления воды (более 120 мл), полифагией, полиурией, гипергликемией, резкой потери в весе, выпадении волосяного покрова, за счет антиоксидантного и гепатопротективного действия ресаксола) и сформирован длительно текущий сахарный диабет.
Рану формировали следующим образом. За 15 минут до операции с целью премедикации экспериментальным животным вводили атропина сульфат в дозе 0,05 мг/кг подкожно. Далее, в стерильных условиях, под эфирным наркозом, на выбритом от шерсти участке кожи в межлопаточной области выполняли иссечения кожи до поверхностной фасции в виде круга диаметром 40 мм, на поверхности дна образованной раны выполняли рассечение поверхностной фасции (Фиг. 1). В целях удержания краев раны и предотвращения их сближения накладывали кожнофасциальные узловые швы (Фиг. 2). После в рану вносили марлевый тампон с взвесью суточной культуры полиантибиотикорезистентного клинического штамма золотистого стафилококка в дозе 2 млрд микробных тел в 1 мл физиологического раствора (Фиг. 3). Накладывали асептическую повязку. На 8-12 сутки со дня операции была сформирована инфицированная рана со всеми характерными признаками: отек исследуемой области, рана со скудным фибринозно-гнойным отделяемым, дно раны покрыто участками фибрина, вялыми грануляциями, отеком исследуемой области, скудным фибринозно-гнойным отделяемым, дно раны покрыто участками фибрина, вялыми грануляциями. Кожа вокруг раны отечна, несколько гиперемирована (Фиг. 4).
После перехода инфицированной раны во вторую фазу раневого процесса (т.е.через 8-12 суток после формирования раны) область раны обрабатывали раствором диоксидина 1%, по мере необходимости хирургическим путем удаляли некротические ткани и гнойное отделяемое, затем осуществляли ультразвуковую обработку пораженного участка в течение 3 минут с резонансной частотой 26-28 кГц, для среды проведения волн применяли озонированное масло "Отри" 12000 (содержание озонидов - не менее 12000 мг активного кислорода/кг, кислотное число - не более 80 мг КОН/г), которое наносили на рану. Среды озвучивали с помощью установки для ультразвуковой кавитации «Проктон -1». Аппарат ультразвуковой «Проктон-1» - предназначен для хирургического и терапевтического лечения гнойных ран путем воздействия энергией низкочастотных ультразвуковых колебаний на патологически измененные ткани как через жидкие или консистентные лекарственные препараты, так и контактно.
Результаты исследований.
Предлагаемым способом было пролечено 30 животных экспериментальная группа. Контрольную группу составили 30 животных со стандартным лечением.
После формирования раны за животными устанавливалось динамическое наблюдение. Наблюдали за изменением: веса, показателя глюкозы, планиметрии, допплеровской флуометрии.
1. Отслеживали динамику веса.
Показатели веса были сопоставимы во всех группах и не имели тенденции к значимому снижению, что свидетельствует об отсутствии выраженного токсического влияния аллоксана.
2. Показатели глюкозы.
Показатели глюкозы крови были сопоставимы в двух группах на всем протяжение эксперимента и соответствовали наличию сахарного диабета.
3. Планиметрическое исследование раны: сроки и скорость заживления ран.
Для получения объективных показателей заживления ран вторичным натяжением мы использовали широко распространенный в клинической практике планиметрический метод Поповой Л.Н. 1942 г. (Кузин М.И. Раны и раневая инфекция. М. Медицина, 1990, с. 258) основанный на регистрации скорости уменьшения раневой поверхности во времени, результаты планиметрии фиксировали на 3, 9, 18, 27, 36 сутки (Фиг. 8). Измерения повторяют через равные промежутки времени у всех животных, а затем вычисляют процент уменьшения площади раневой поверхности за сутки по отношению к предыдущему результату по формуле:
2
где ΔS - искомая величина в см;
2
S - величина площади раны при предшествующем измерении в см;
n
2
S - величина площади раны в настоящий момент в см;
t - число дней между измерениями.
2
В таблице 3 показаны результаты планиметрии у животных с аллоксан-ремаксол индуцированным диабетом в см. Скорость заживления ран была значительно выше у крыс получавших лечение озонированным маслом под действием ультразвука в сравнении с контрольной группой.
4. Лазерная допплеровская флоуметрия.
С целью выявления малейших нарушений кровообращения применяли исследование микроциркуляторного русла для определения уровня микроциркуляции в нескольких точках непосредственно у края трофической язвы и в здоровой области, использовали лазерный доплеровский флоуметр BLF - 21 фирмы «Transonic System Inc.» (Фиг. 5).
При исследовании микроциркуляции выявили следующие закономерности: к 4-м суткам после моделирования раны во всех группах крыс в ране отмечались высокие цифры кровотока, статистически значимых отличий в интенсивности кровотока между группами выявлено не было. Это подтверждает наличие активного воспалительного процесса в ране и адекватность модели во всех группах крыс. В контрольной группе животных с моделью гнойно-некротической раны на протяжении всего эксперимента уровень кровотока в области раны оставался повышенным. В экспериментальной группе в динамике происходило снижение интенсивности кровотока, что свидельствовало о переходе активной фазы гнойного процесса в репаративную.
К 12-м суткам послеоперационного периода лучшие результаты были получены при лечении методом озонотерапии и ультразвуковой обработкой пораженного участка у крыс с сахарным диабетом, сформированным аллоксаном и ремаксолом.
Проведенные нами исследования показали, что использование озонированного масла под действием низкочастотного ультразвука оказывали значительное стимулирующее влияние на молодую грануляционную ткань, что приводит к ускорению процессов репарации и раннему заживлению ран. Наиболее высокие показатели заживления ран отмечались в первые 12 суток (Фиг. 7).
Пример 1. Лабораторное животное №1 (из экспериментальной группы). Инфицированную рану формировали на фоне длительно текущего аллоксан-ремаксол индуцированного сахарного диабета, для этого крысе, натощак, после 24 часового голодания внутрибрюшинно вводили 5% аллоксана в дозе 200 мг/кг (40 мг) и после через 15 минут внутрибрюшинно вводили гепатопротектор ремаксол 13 мл/кг (2,5 мл). Через 3 месяца после формирования сахарного диабета, когда полностью были купированы токсические явления (с помощью накопительного действия ремаксола) и сформирован длительно текущий сахарный диабет, формировали рану и проводили ее лечение. Рану формировали следующим образом: за 15 минут до операции с целью премедикации экспериментальному животному вводили атропина сульфат в дозе 0,05 мг/кг подкожно. Далее, в стерильных условиях, под эфирным наркозом, на выбритом от шерсти участке кожи в межлопаточной области выполняли иссечения кожи до поверхностной фасции в виде круга диаметром 40 мм, на поверхности дна образованной раны выполняли рассечение поверхностной фасции. В целях удержания краев раны и предотвращения их сближения накладывали кожнофасциальные узловые швы. После в рану вносили марлевый тампон с взвесью суточной культуры полиантибиотикорезистентного клинического штамма золотистого стафилококка в дозе 2 млрд микробных тел в 1 мл физиологического раствора. Накладывали асептическую повязку.
На 8-12 сутки со дня операции была сформирована инфицированная рана со всеми характерными признаками: отек исследуемой области, рана со скудным фибринозно-гнойным отделяемым, дно раны покрыто участками фибрина, вялыми грануляциями. После перехода инфицированной раны во вторую фазу раневого процесса (т.е. через 8-12 суток после формировании раны), область раны, ежедневно обрабатывали раствором диоксидина 1%, по мере необходимости, хирургическим путем удаляли некротические ткани и гнойное отделяемое, также осуществляли ультразвуковую обработку пораженного участка в течение 3 минут с резонансной частотой 26-28 кГц. В качестве среды проведения волн применяли озонированное масло "Отри" 12000 (содержание озонидов - не менее 12000 мг активного кислорода/кг, кислотное число - не более 80 мг КОН/г.). Через 6 дней лечения кожа вокруг раны отечна, несколько гиперемирована, размер инфицированной раны 2,2×2,0 см. Через 12 дней лечения кожа в области раны нежная, слегка гиперемированная. (Фиг. 7)
Пример 2. Лабораторное животное №32 (из контрольной группы). Инфицированную рану формировали на фоне длительно текущего аллоксан-ремаксол индуцированного сахарного диабета, для этого крысе, натощак, после 24 часового голодания внутрибрюшинно вводили 5% аллоксана в дозе 200 мг/кг (40 мг) и после через 15 минут внутрибрюшинно вводили гепатопротектор ремаксол 13 мл/кг (2,5 мл). Через 3 месяца после формирования сахарного диабета, когда полностью были купированы токсические явления и сформирован длительно текущий сахарный диабет.
Рану формировали следующим образом: за 15 минут до операции с целью премедикации экспериментальному животному вводили атропина сульфат в дозе 0,05 мг/кг подкожно. Далее, в стерильных условиях, под эфирным наркозом, на выбритом от шерсти участке кожи в межлопаточной области выполняли иссечения кожи до поверхностной фасции в виде круга диаметром 40 мм, на поверхности дна образованной раны выполняли рассечение поверхностной фасции. В целях удержания краев раны и предотвращения их сближения накладывали кожнофасциальные узловые швы. После в рану вносили марлевый тампон с взвесью суточной культуры полиантибиотикорезистентного клинического штамма золотистого стафилококка в дозе 2 млрд микробных тел в 1 мл физиологического раствора. Накладывали асептическую повязку. На 8-12 сутки со дня операции была сформирована инфицированная рана со всеми характерными признаками: отек исследуемой области, рана со скудным фибринозно-гнойным отделяемым, дно раны покрыто участками фибрина, вялыми грануляциями. После перехода инфицированной раны во вторую фазу раневого процесса (т.е. через 8-12 суток после формировании раны), область раны, ежедневно обрабатывали раствором диоксидина 1%, по мере необходимости хирургическим путем удаляли некротические ткани и гнойное отделяемое. Через 12 дней лечения размер инфицированной раны 2,2×2,5. (Фиг. 6). Через 28 дней послераневой дефект зарубцевался нежной рубцовой тканью.
При лечении экспериментальных ран озонированным маслом под действием низкочастотного ультразвука воспалительные явления отсутствовали или были выражены в незначительной степени, а процессы регенерации были наиболее интенсивными и отмечены во всех тканевых структурах. В среднем сроки лечения ран и язв сокращались более чем в 2 раза.
Способ обеспечивает купирование процессов воспаления и сокращение сроков очищения раневой поверхности от гнойно-некротических тканей, стимуляцию роста грануляционной ткани и ускорение эпителизации раны, сокращение сроков заживления раны.