На правах рукописи

Иванков Михаил Петрович

ПРИМЕНЕНИЕ РАНЕВЫХ ПОКРЫТИЙ С

НАНОСТРУКТУРНЫМ СЕРЕБРОМ В КОМПЛЕКСНОМ

ЛЕЧЕНИИ ГНОЙНЫХ РАН

(Экспериментально - клиническое исследование)

14.01.17 – хирургия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва – 2014.

2

Работа выполнена в ФГБУ « Центральный военный клинический госпиталь имени А.А.Вишневского» Министерства обороны Российской Федерации и ФГБУ «Государственный научный центр лазерной медицины Федерального медико-биологического агентства»

Научный руководитель:

доктор медицинский наук Шандуренко Иван Николаевич

Официальные оппоненты:

Стручков Юрий Викторович - доктор медицинских наук, профессор кафедры общей хирургии лечебного факультета ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им.

Сеченова» Минздрава России Луцевич Олег Эммануилович - доктор медицинский наук, профессор, заслуженный врач РФ, заведующий кафедрой факультетской хирургии № ГБОУ ВПО « МГМСУ им. А. И.

Евдокимова » Минздрава России.

Ведущая организация: ФГБУ «Всероссийский центр медицины катастроф «

Защита» Минздравсоцразвития России».

Защита диссертации состоится «_» _ 2014 г. в 14. на заседании диссертационного совета Д208.022.01 при ФГБУ «Государственный научный центр лазерной медицины Федерального агентства» по адресу: 121165, г.Москва, ул. Студенческая, д.40, строение 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «ГНЦ ЛМ ФМБА России » по адресу: 121165, г. Москва, ул. Студенческая, д. 40. стр.1. а также на сайте: «www.lasermedicine-ssc.org»

Автореферат разослан «» 2014г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук В.А. Дербенев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

.

Актуальность проблемы. Лечение гнойных ран мягких тканей считается одним из важнейших направлений в современной хирургии.

Трудности их лечения обусловлены многими причинами, в том числе особенностями возникновения, формирования и характером течения раневого процесса (Гейниц А.В. и соавт.,2006). По современной классификации Центра контроля за инфекционными осложнениями в хирургическом стационаре, в случае протекания заживления ран после оперативных вмешательств через нагноение вводится термин «инфекция области хирургического вмешательства» (ИОХВ) (Корнев И.И.,2011). Эта проблема в последние годы становится чрезвычайно актуальна. Так, нагноение операционных ран после хирургических вмешательств на желудке наблюдается у 10 - 16% оперированных больных (Ефименко Н.А.,2011), а в хирургии ободочной и прямой кишок этот процент еще выше и достигает 29% (Переходов С.Н.,2010). Среди всех хирургических больных ИОХВ встречается у 35-45% (Блатун Л.А.,2011). По международным данным частота инфекции области хирургического вмешательства в зарубежных клиниках в среднем составляет 10-12 на 100 операций и не может быть ниже 4-5 на 100 операций. Несколько снизилась, но сохраняется летальность до % при плановых операциях и 27 % - при экстренных, обусловленные ИОХВ (Савельев В.С.,2011). Резко возрастает число ИОХВ с исходом в тяжелый сепсис, вызванный грамотрицательными микроорганизмами, а также микробами устойчивыми к большинству современных антимикробных препаратов (Стручков Ю.В. с соавт., 2010; Толстых П.И. с соавт., 2011;

Блатун Л.А. с соавт., 2011). Эта проблема имеет большое экономическое значение. Гнойные осложнения становятся причиной повторных хирургических вмешательств, что существенно удлиняет и удорожает лечение хирургических больных (Луцевич О.Э. с соавт., 2012).

Возникновение ИОХВ достоверно увеличивает срок госпитализации пациента, появляется потребность в использовании дополнительных антибактериальных препаратов, что в свою очередь повышает риск развития устойчивости к антимикробным препаратам и селекции госпитальных полирезистентных штаммов. Оценочная стоимость лечения инфекции области хирургического вмешательства по данным США (2012) на одного пациента составляет около 22 000 долларов.

На этом фоне актуальность совершенствования и разработки новых раневых покрытий с пролонгированным биологическим действием, атравматичных, гипоаллергенных, микробонепроницаемых, не вызывающих биосовместимостью, не вызывает сомнений.

В настоящее время разработана и создана методика производства новых раневых покрытий с нанесенными в вакууме на покровный материал наноструктурами серебра. Данные раневые покрытия прошли апробацию в отделении гнойной хирургии 3 ЦВКГ им. А.А. Вишневского, разрешены к применению.

аргументированной информации, отражающей преимущества и недостатки местного применения раневых покрытий с наноструктурным серебром в комплексном лечении больных с гнойными ранами в сравнении с традиционными подходами.

наноструктурами серебра на течение раневого процесса и раневую микрофлору организма обуславливает необходимость и определяет актуальность исследования данной проблемы.

Цель работы: Улучшение результатов лечения больных с гнойными ранами мягких тканей различной этиологии и локализации путем применения новых раневых покрытий с наноструктурным серебром.

Задачи исследования:

1. Изучить физико-механические и гигиенические параметры новых раневых покрытий с наноструктурным серебром, применяемых для лечения гнойных ран мягких тканей.

2. Оценить антимикробную и цитотоксичную активность новых раневых покрытий с наноструктурным серебром, применяемых для лечения гнойных ран мягких тканей.

3. Изучить динамику раневого процесса в эксперименте и у больных с гнойными ранами различной локализации и генеза при лечении новыми раневыми покрытиями с наноструктурным серебром.

4. Изучить результаты лечения больных с гнойными ранами мягких тканей различного генеза и локализации при использовании новых раневых покрытий с наноструктурным серебром.

Научная новизна:

Впервые:

Изучены физико-механические, гигиенические свойства новых раневых покрытий с наноструктурным серебром и доказано, что данные раневые покрытия обладают качествами, достаточными для перевязочных материалов.

Доказано, что раневые покрытия с наноструктурным серебром обладают высокой антимикробной активностью по отношению к музейным (S.Aureus - 209, E. Coli - 123, Cl.Perfringer - 235) и клиническим (S.Aureus, S.Epidermidis, E.Coli, Proteus, P.Aerugenose) штаммам микроорганизмов, в том числе и облигатным неспорообразующим (Peptococcae, Peptostretococcae, Veillonella и др.).

Доказано, что применение раневых покрытий с наноструктурным серебром при лечении экспериментальных гнойных ран усиливает фагоцитоз и макрофагальную реакцию; способствует нормализации микроциркуляции в тканях, формирующих гнойную рану; стимулирует пролиферацию фибробластов и ангиогенез; способствует ускорению образования и созревания нормальной грануляционной ткани.

Впервые установлено, что использование новых раневых покрытий с наноструктурным серебром у больных способствует раннему очищению от гнойно-некротического детрита, появлению грануляционной ткани и сокращению сроков лечения больных с гнойными ранами мягких тканей различного генеза и локализации в 1,6 раза.

Доказана эффективность новых раневых покрытий при лечении гнойных ран мягких тканей различного генеза и локализации.

Практическая значимость Полученные результаты клинико-морфологических исследований свидетельствуют о том, что внедрение новых раневых покрытий с наноструктурным серебром в клиническую практику улучшает результаты лечения больных с гнойными ранами мягких тканей различной этиологии и локализации, позволяет сократить сроки стационарного и амбулаторного лечения данной категории больных на 4 дня (20%).

Метод прост, эффективен, патогенетически обоснован и доступен для широкого применения в хирургическом отделении стационара и хирургическом кабинете поликлиники.

Реализация результатов исследования Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры хирургии Федерального государственного образовательного учреждения послевузового профессионального и дополнительного образования « Государственный институт усовершенствования врачей Минобороны России», в лечебную работу хирургических отделений ФГБУ « 3ЦВКГ им.

А.А. Вишневского» МО РФ, в отделении хирургической инфекции ФГБУ « Государственный научный центр лазерной медицины Федерального медикобиологического агентства ».

Основные положения диссертации, выносимые на защиту 1. Раневые покрытия с наноструктурным серебром обладают антимикробными свойствами и не оказывают цитотоксического действия при лечении гнойных ран мягких тканей.

2. Раневые покрытия с наноструктурным серебром по физико-механическим, гигиеническим свойствам отвечают требованиям ГОСТов №10550-70 и 10550-75, рекомендованы для применения в клинике при лечении гнойных ран мягких тканей.

3. Применение раневых покрытий с наноструктурным серебром высокоэффективно и патогенетически обосновано, способствует раннему очищению от гнойно-некротического детрита, появлению грануляционной ткани и сокращению сроков лечения больных с гнойными ранами мягких тканей различного генеза и локализации в 1,6 раза.

Апробация диссертации международной конференции по современным технологиям и возможностям реконструктивно-восстановительной и пластической хирургии (Москва, 2010) ; научной конференции с международным участием посвященной 200летию со дня рождения Н.И.Пирогова (Санкт – Петербург,2010);

межкафедральном совещании кафедр хирургии и военно-полевой хирургии ФГОУ ПП и ДПО « ГИУВ МО РФ» (Москва, 2011); научно практической конференции с международным участием «Видеоэндоскопическая хирургия в многопрофильном стационаре» (Красногорск, 2013).

По теме диссертации опубликованы 6 печатных работ, из них 3 в журналах, рекомендованных экспертным советом ВАК по медицине для опубликования результатов исследований по кандидатским и докторским диссертациям.

Степень личного участия в работе Основана на самостоятельном участии в проведении изучения физикомеханических и гигиенических свойств новых перевязочных материалов с наноструктурным серебром. Проведена серия экспериментов на беспородных крысах. Личное участие в лечении и анализе полученных результатов у 155 пациентов с гнойными ранами различного генеза и локализации. Выполнены планирование и статистический анализ, оформление научных статей, написание и оформление диссертационной работы. Состоялись выступления на научных конференциях в Российской Федерации.

Объем и структура диссертации Диссертационная работа изложена на 118 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав (обзор литературы, материал и методы исследования, результаты исследования и их обсуждение), заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы из источников (105 отечественных и 51 зарубежных авторов). Работа иллюстрирована 3 клиническими наблюдениями, 31 рисунками и таблицами.

Материалы и методы Новые раневые покрытия с наноструктурным серебром разработаны ООО «Нано Асептика» в Испытательной лаборатории доклинических исследований «Биомир» АНО ИМБИИТ и представленных предприятием ООО «Владекс». Изучение физико-механических и гигиенических свойств нового поколения раневых покрытий с наноструктурным серебром было проведено согласно ГОСТов РФ 3816-18, 10550-754 и 12088 в лаборатории Государственного центра перевязочных, шовных и полимерных материалов в хирургии Института хирургии РАМН совместно со старшим научным сотрудником Добыш С.В. На новые раневые покрытия с наноструктурным серебром получено разрешение для клинического применения. В 2010 году в ФГБУ 3 ЦВКГ имени А.А. Вишневского МО РФ, в отделении гнойной хирургии, проведены клинические испытания новых раневых покрытий.

Были изучены следующие варианты атравматических раневых покрытий:

- антимикробные раневые покрытия с атравматичным слоем на основе сетчатого мелкоячеистого трикотажного полотна с наноструктурным серебром, именуемое «Асептика-1»;

- 2-х слойные антимикробные раневые покрытия, имеющие наружный покровный слой из нетканого полотна на основе полипропиленовых волокон и атравматичного внутреннего покрытия с наноструктурным серебром, именуемое «Асептика-2»;

- 3-х слойные антимикробные раневые покрытия на основе нетканого полотна с наружным защитным гидрофобным слоем из полипропиленовых волокон, средним гидрофильным сорбционным слоем и внутренней частью наноструктурным покрытием серебра, именуемое «Асептика-3».

атравматичные защитные раневые покрытия «Медитекс», не содержащие антибиотики или антисептики.

В эксперименте изучали следующие параметры: поверхностную плотность, разрывную нагрузку, антимикробную активность по отношению к музейным и клиническим штаммам микроорганизмов, в том числе и облигатным неспорообразующим, сорбционную способность, смачиваемость, устойчивость к паровой и радиационной стерилизации, климатическим воздействиям, цитотоксичность, атравматичность.

Кроме физико-механических и гигиенических свойств новых раневых покрытий проводили экспериментальное изучение лечебного эффекта атравматических раневых покрытий с наноструктурным серебром «Асептика».

С учетом свойств раневых покрытий и предполагаемой области ее применения эксперимент проводили на модели гнойной раны. Эксперименты in vivo выполнены в соответствие с приказом МЗ СССР от 12 сентября 1977г.

№ 755 на 45 линейных беспородных белых крысах самцах массой 175 г + г. Экспериментальные исследования проведены в виварии Института хирургии РАМН им. А.В.Вишневского. Наркотизированным животным путем внутримышечного введения 0,25 мл 10% раствора кетонала на предварительно дэпиллированной коже спины в межлопаточной области по трафарету формировали полнослойные кожные раны, размером 2,0 х 2,0 см по А.В.Николаеву (1979) в модификации М.П.Толстых (2002). Суть методики заключалась в следующем. За 30-40 минут перед опытом in vivo в стерильную чашку Петри помещали ровную поролоновую губку толщиной 0,5 см и диаметром 2,0 см, предварительно простерилизованную и высушенную в термостате; заливали 1,0 мл суточной взвеси культуры Staphylococcus aureus в концентрации 1х105 микробных тел/мл. Размеченный квадратным трафаретом 2,0 х 2,0 см кожно-фасциальный лоскут иссекали острыми глазными ножницами. Мышечное дно раны раздавливали зажимом Кохера. Для предупреждения контракции раны за счет эластичности, стандартизации условий лечения, к краям раны подшивали пластмассовую рамку, соответствующую размеру раны. Внутрь ее укладывали круглую инфицированную поролоновую губку. Рамку в свою очередь, укрывали полиэтиленовым «капюшоном» для удержания инфицированной поролоновой губки на дне и предупреждения вторичного инфицирования и высыхания раневой поверхности. На вторые сутки в ране развивалась картина гнойного воспаления. С этого момента начинали местное лечение гнойных ран животных. Пластмассовую рамку удаляли на третьи сутки.

Контроль за течением раневого процесса производили на основании:

1) данных клинического наблюдения:

- наличия или отсутствия в области раны отека мягких тканей, гиперемии кожных покровов, болезненности при манипуляциях;

- наличия или отсутствия на поверхности раны некротического детрита и раневого экссудата;

основании наблюдений отмечали время купирования явлений -на перифокального воспаления, появление грануляционной ткани, ее зрелости, начала эпителизации, сроков заживления.

2) объективных критериев оценки течения раневого процесса:

данных бактериологических, цитологических и гистологических исследований.

Для оценки скорости заживления гнойных ран использовали планиметрические методы исследования по стандартной методике М.П.Толстых. На рану накладывали стерильную пластину целлофана или полиакрила, на которую наносили контуры раны, а затем е изображение переносили на миллиметровую бумагу и определяли размеры контуров на 7, 14 и 22 сутки.

Статистический анализ выполняли на персональном компьютере с использованием специальных программ медицинской статистики, SSPS v10. и STATISTICA v 6.0. Полученные в ходе исследования цифровые данные были обработаны с применением методов статического анализа, принятых в современной медицинской науке. Статистическая обработка цифровых данных включала в себя расчет средних величин (М), определение среднеквадратического отклонения и средней математической ошибки (m).

Определяли доверительный интервал (М+m). Различия признавали статистически значимыми при вероятности Р 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Изучение физических и гигиенических свойств вариантов раневых покрытий «Асептика» показало, что наибольшей поверхностной плотностью обладает повязка «Асептика-3» и составляет 230 г/м2. Повязка «Асептика-2»

состоящая из двух слоев имеет поверхностную плотность около 175 г/м2. У однослойной повязки «Асептика-1» этот показатель меньше в два раза, чем у предшествующей повязки и составляет 72 г/м2.

Наиболее высокая сорбционная способность была в «Асептике-3» и составляла от 11,2 до12,5 г/г при смачиваемости от 15 до 18 секунд. Повязка «Асептика-2» обладала более низкой сорбционной способностью в пределах 8 г/г, и имела более быструю смачиваемость от 7 до 8 секунд. Данный факт позволяет предположить, что имеющаяся высокая плотность повязки «Асептика-3» с дополнительными слоями позволяет использовать ее на ранах с умеренным и обильным отделяемым. Повязку «Асептика-2»

выгоднее использовать на ранах со скудным отделяемым. Смачиваемость и сорбционная способность для «Асептики - 1» не определяли.

Исследование кинетики сорбции исследуемыми материалами воды и крови показало, что основное поглощение модельных жидкостей осуществляется в первые два часа и далее продолжается монотонно в течение суток до полного насыщения.

Изучение антимикробной активности показало наибольшую задержку роста в отношение музейных и клинических штаммов Staph. Epidermidis и Ps. Аeroginosa у повязок «Асептика-2 и 3» и составляла 8 мм. «Асептика обладала более низкой антимикробной активностью и составляла 6 мм.

Антимикробная активность к облигатным неспорообразующим (Peptococcae) составила 4 мм. Устойчивых микроорганизмов к наноструктуному серебру не выявлено.

Все три повязки подвергали исследованию на разрыв в продольном направление. Этот показатель соответствовал нормам по проекту и составлял для «Асептики - 1» в диапазоне от 17,2 до 18,4 кГс, «Асептики – 2 » от 10, до 10,8 кГс, и для «Асептики - 3» от 20,0 до 21,5 кГс.

По перечисленным выше параметрам было проведено исследование повязок «Асептика» после обработки паровой и радиационной стерилизацией и воздействия климатических факторов. Все образцы показали полное соответствие согласно установленным требованиям гостов 3816-18 и 10550-73.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И КЛИНИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

Изучение заживления гнойных полнослойных плоскостных ран (модель инфицированного травматического поражения) проводили на крысах-самцах, разделенных на три группы (в каждой по 15 животных).

В 1-й группе для местного лечения применяли раневые покрытия «Асептика-2», во второй – раневые покрытия «Асептик-3», а в третьей группе (контрольная) использовали раневые покрытия «Медитекс».

По данным клинического наблюдения на 3-и сутки лечения у экспериментальных животных основных групп отмечали уменьшение количества отделяемого в ране; изменялся его характер на серозно-гнойный, исчезали гиперемия и перифокальный отек, на дне раны появлялись островки молодых грануляций. В контрольной группе эти изменения отмечали позже на 5-7 сутки.

На 5-е сутки лечения у животных с гнойной раной наблюдалось выполнение всей раневой поверхности яркой сочной грануляционной тканью. У 25 (83,3%) животных, в местном лечении которых применяли покрытия «Асептика», наблюдали выраженную раневую контракцию и эпителизацию. В контрольной группе данные изменения определяли лишь на 11-12 сутки.

При динамическом количественном бактериологическом исследовании в процессе лечения животных наиболее выраженный антибактериальный эффект был выявлен в основных группах животных, у которых применяли покрытия "Асептика 2-3". Так, в данных группах на 3-и сутки отмечали снижение уровня микрофлоры на 1-2 порядка, а на 5-е сутки микрофлора не определялась. В группе сравнения микрофлора не высевалась на 7-е сутки лечения.

Динамика снижения микробной обсемененности ран.

больных, перевязочные средства Примечание: *- достоверность различий в сравнении с При цитологическом исследовании уже на 3-и сутки лечения в основных группах значительно уменьшилось количество свободнолежащей микрофлоры и нейтрофильных лейкоцитов с преобладанием неизмененных фибробластического ряда.

При цитологическом исследовании гнойных ран, лечение которых проводили покрытиями «Медитекс» в первые трое суток в мазках-отпечатках лейкоциты, как неизмененные, так и с признаками дистрофических нарушений.

На 5-е сутки в контрольной группе незначительно уменьшилось количество дистрофически измененных нейтрофилов (41,8%), а процент незрелых мононуклеарных элементов и макрофагов несколько возрос (8,3 и 2,9% соответственно). Обнаруживались немногочисленные юные и более зрелые фибробласты (0,6%). Свободнолежащая микрофлора, нити фибрина, детрит встречались в более значительном количестве, чаще выявлялись дегенеративного фагоцитоза.

существенно не изменялась по сравнению с предыдущим сроком. Фагоцитоз бактерий ингибирован. Другой результат получен в основных группах, где на 7-е происходило значительное уменьшение интенсивности нейтрофильной инфильтрации и увеличение количества макрофагов, юных и зрелых фибробластов, волокнистых структур. Микрофлора, фибрин и некротический детрит не обнаруживается. Выявляются клетки многослойного плоского эпителия.

Только к 15-м суткам лечения с использованием покрытий «Медитекс»

число фибробластов увеличивается до 10%, а содержание макрофагов прослеживалась цитологическая картина вялотекущего раневого процесса без активной динамики репаративных процессов, без увеличения количества макрофагов и юных фибробластов, их дифференцировки и созревания.

Как показано в таблице 2 полное заживление ран в опытных группах наступило через 20,3 + 1,2 дня и 20,0 + 1,4 суткам, а в контрольной к 28,2 + 1,2 суток. Различия между опытными группами животных, леченных «Асептикой 2 и 3» и контрольной раны, которую покрывали салфеткой