Содержание к диссертации
Введение
1. Антимикробный хирургический шовный материал как средство профилактики по слеоперационных раневых инфекционных осложнений 9
1.1. Хирургическая послеоперационная раневая инфекция 9
1.2. Роль антисептиков в профилактике послеоперационных раневых инфекционных осложнений 20
1.3. Хирургический шовный материал и послеоперационнаяраневая инфекция 26
1.4. Основные подходы к проблеме создания антимикробных хирургических шовных материалов 32
1.5. Способы моделирования хирургической раны в эксперименте 40
2. Материалы и методы исследований 45
2.1.1. Экспериментальное исследование 45
2.1.2. Общая характеристика клинических наблюдений 50
2.2. Методы исследований 51
3. Сравнительная оценка антисептических средств, используемых для изготовления хирургического шовного материала с антимикробными свойствами (результаты собственных наблюдений) 58
3.1. Изучение физико-механических свойств хирургических шовных нитей 58
3.2. Исследование фармакологических свойств антисептиков, включенных в структуру хирургического шовного материала. 67
3.3. Практическая реализация данных экспериментальных исследований 102
Выводы 123
- Роль антисептиков в профилактике послеоперационных раневых инфекционных осложнений
- Способы моделирования хирургической раны в эксперименте
- Исследование фармакологических свойств антисептиков, включенных в структуру хирургического шовного материала.
- Практическая реализация данных экспериментальных исследований
Введение к работе
Актуальность проблемы. Послеоперационная раневая инфекция продолжает оставаться одной из самых актуальных проблем хирургии ввиду ее высокой частоты и отсутствия тенденции к снижению [16, 62, 106, 177, 194]. По данным разных авторов, в структуре всех инфекционных осложнений послеоперационного периода частота раневой инфекции достигает 10 - 40 %, превышая уровень, существовавший до широкого внедрения антибиотиков в хирургическую практику [46, 47, 75, 87, 177, 235, 273]. В настоящее время инфекционные осложнения, связанные с операционной раной, занимают ведущее место, составляя в целом около 14 % от всех осложнений после оперативных вмешательств [216].
Послеоперационные инфекционные осложнения ран увеличивают летальность, часто становятся причиной повторных операций, удлиняют сроки лечения в стационаре, существенно ухудшают результаты хирургических вмешательств [33, 46, 47, 137,241, 248, 266, 276]. Исследования, проведенные американскими учеными, показали, что каждый год приблизительно у 1 миллиона человек в США после операций возникают раневые инфекции, удлиняющие пребывание пациента в стационаре в среднем на 5-8 дней [18, 234, 247]. Прямые дополнительные затраты на лечение данного вида послеоперационных инфекционных осложнений ежегодно составляют 1,5 биллиона долларов [247, 273]. Риск гибели таких пациентов оказался в 2 раза, а вероятность повторной госпитализации в 5 раз выше по сравнению с пациентами без инфекции. Прямые расходы на лечение составили 7. 351 $ для инфицированных пациентов по сравнению с 3. 844 $ для пациентов без нее [18]. По данным британских исследователей, продолжительность лечения пациента с раневой инфекцией в Англии в 1999 году увеличивалась в среднем на 6,5 дней, а стоимость боль-ІШЧНЬІХ расходов возрастала вдвое [20]. По данным В.В. Омельяновского, в России инфекция операционной раны примерно на неделю задерживает выписку больного из стационара и повышает стоимость лечения в стационаре на 10 - 20 % [153] . Все это определяет не только медицинское, но и социально экономическое значение проблемы раневых їшфеїщионньїх осложнений в хирургии и дшстует необходимость разработки новых, эффективных, методов профилактики нагноений ран [46, 47,153].
Одним из направлений современной хирургии в решении проблемы инфекционных осложнений операционных ран является использование антимикробного хирургического шовного материала.
По мнению ряда авторов, значение подобных нитей трудно переоценить [60, 203]. Использование хирургических шовных нитей, содержащих антисептики, обеспечивает поддержание антимикробного эффекта в зоне оперативного вмешательства на длительный срок, предупреждая развитие инфекции в ране, и является перспективным направлением в профилактике раневых гнойно-воспалительных осложнений в хирургической практике [48,57, 67,141,185].
В связи с вышеизложенным, актуальность темы диссертации представляется несомненной.
Целью исследования является изучение эффективности различных антисептических средств и разработка хирургического шовного материала с антибактериальными свойствами для профилактики раневой инфеїщии.
Задачи исследования.
1. Определить эффективность различных антисептиков, включенных в структуру хирургической шовной нити, при раневой инфекции.
2. Изучить физико-механические свойства хирургической шовной нити из полиамида с пропиткой и покрытием из полиуретана для усовершенствования конструїщии и технологии ее производства и устранения недостатков, выявленных в процессе ее апробации.
3. Изучить антимикробные свойства хирургической шовной нити, содержащей различные антисептики, выявить наиболее эффективный из них и определить его оптимальную концентрацию в ней.
4. Разработать экспериментальную модель хирургической раны, позволяющую избежать дополнительной контаминации ее поверхности и, тем самым, повысить достоверность полученных результатов мшфобиологических исследований.
5. Изучить эффективность антимикробных свойств хирургической шовной нити с антисептиком при использовании ее для зашивания кожно-подкожно-мышечной раны в эксперименте и клинике.
Научная новизна исследования.
1. Опытным путем выявлен наиболее эффективный из антисептиков, входящих в структуру хирургической шовной нити в качестве антимикробного вещества, хлоргексидина биглюконат. Определена оптимальная концентрация содержания антисептика хлоргесидина биглюконата в нити различных условных номеров.
2. Впервые представлен антимикробный хирургический шовный материал на основе текстурированных полиамидных волокон, с пропиткой и покрытием из полиуретана, содержащий в качестве антимикробного вещества различные антисептики (дегмин, катапол, хлоргексидина биглюконат), широко применяемые в хирургической практике.
3. Разработана іфинципиально новая экспериментальная модель хирургической раны, позволяющая избежать дополнительной контаминации ее поверхности нозокомиальной микрофлорой при проведении микробиологических исследований и, тем самым, повысить достоверность полученных результатов.
4. Доказана эффективность антимикробного действия изучаемого хирургического шовного материала в прокольном канале при моделировании условно-чистой и контаминированной хирургической раны путем создания раневого канала.
Практическая значимость работы.
1. Разработана хирургическая шовная нить с антимикробными свойствами, являющаяся универсальной нитью для широкого применения в хирургической практике.
2. Предложен новый способ моделирования хирургической раны, позволяющий изучать течение раневых репаративных процессов в присутствии био логически активного хирургического шовного материала; он может быть использован для подбора оптимальной концентрации антисептика в хирургических шовных нитях с антимкробным действием.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Сравнительные исследования антимикробной активности различных антисептиков, включенных в структуру хирургической шовной нити, показывают, что наиболее эффективным из них является антисептик хлоргексидина биглюконат.
2. Оптимальной для текстурированных полиамидных нитей с пропиткой и покрытием из полиуретана условных номеров 2/0, 1, 3 и 4 является концентрация содержания антисептика хлоргексидина биглюконата, равная соответственно 4,5 %, 4,1 %, 2,7 % и 2 % от сухого остатка полиуретана.
3. Структура хирургической шовной нити определяет возможность контаминации послеоперационной раны нозокомиальной микрофлорой. Основными показателями данного феномена являются эффекты «капиллярности» и «фитильности» хирургической шовной нити.
4. Способ моделирования хирургической раны в эксперименте существенным образом влияет на достоверность данных микробиологических исследований. Наилучшим из существующих является предлагаемый нами способ моделирования хирургической раны путем создания раневого канала. Он позволяет не только изучать течение раневых репаративных процессов в присутствии биологически активного хирургического шовного материала, но может быть использован для подбора оптимальной концентрации антисептика в хирургических шовных нитях с антимкробным действием.
5. Использование антимикробных хирургических шовных нитей, содержащих антисептик, позволяет осуществить пролонгированную санацию про-кольного канала, чем способствует деконтаминации послеоперационной раны.
Реализация и внедрение результатов исследования. Диссертация выполнена в рамках федеральной программы «Хирургические шовные нити с антимикробным действием», согласно требованиям ГОСТ
5. 001-73 «Разработка и постановка продукции на производство. Медицинские изделия». Приказ МЗ РФ от 12. 12. 84 г.
По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе, - 1 авторское свидетельство на изобретение (Авторское свидетельство на «Способ получения хирургического шовного материала» SU № 1622991 А1, зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР 22. 09. 1990 г.) и 1 патент на изобретение (Патент на изобретение — «Способ моделирования условий хирургической раны» RU 2195709 С 17 G 09 В 23/28 от 27 декабря 2002 года).
Материалы диссертации используются в циклах лекций и семинарских занятий факультета повышения квалификации преподавателей и врачей на базе кафедры хирургических болезней № 1 СПбТМА им. И.И. Мечникова. Разработки диссертации внедрены в практику онкологического отделения МУЗ Череповецкая городская больница № 1 Вологодской области. В процессе выполнения работы подано и запатентовано 2 изобретения.
Апробация работы.
Материалы исследования доложены на научно-практических конференциях СПбТМА им. И.И. Мечникова (2003), на Международном конгрессе «Современные технологии в травматологии, ортопедии: ошибки и осложнения -профилактика, лечение (Москва, 2004).
Публикации.
Основной материал диссертации опубликован в 5 научных работах, среди которых - і авторское свидетельство на изобретение, 1 патент на изобретение, 3 статьи в центральной печати.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического указателя и приложения. Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, иллюстрирована 16 таблицами и 16 рисунками. Список литературы включает 276 наименований работ (224 отечественных, 52 иностранных авторов).
Роль антисептиков в профилактике послеоперационных раневых инфекционных осложнений
На сегодняшний день к решению проблемы этиологии раневой инфекции существуют два подхода. Согласно первой точке зрения, в патогенезе раневых инфекций основное значение имеют высоковирулентные микроорганизмы, вызывающие дополнительные повреждения тканей и существенно замедляющие репарацию ран. Согласно второй точке зрения, микрофлора ран в подав- ляющем большинстве случаев представляет собой сложную микробную ассоциацию, и выделить в ней ведущий патоген не представляется возможным [183]. Постулируется, что дополнительное повреждение тканей возникает в результате синергидного действия нескольких патогенов [183, 250, 259, 271, 272, 253]. В литературе существует множество примеров, подтверждающих усиление роста одних микроорганизмов в присутствии других. Многочисленные исследования, суммированные в обзоре P.G. Bowler, B.I Duerden, D.G. Armstrong, показывают, что заживление ран значительно замедляется, а риск клинически выраженной инфекции возрастает при общей микробной об-семененности тканей более 104-106 КОЕ/г ткани [229]. Ряд авторов считают, что Staphylococcus aureus является одним из наиболее частых возбудителей раневых инфеїщий [183]. Он выявляется как основной патоген в 39 - 70 % ЙОХВ. До 30 % всех инфекций, вызванных Staphylococcus aureus, обусловлены эндогенной микрофлорой, и инфицирующие штаммы генетически идентичны назальным штаммам оперированных пациентов [160]. По данным Д. Шевола и Н.Д. Дмитриевой, причиной раневой хирургической инфекции чаще всего являются Staphylococcus aureus (17 %), Enterococcus spp. (13 %), коагулазонегативные стафилококки (12 %), Escherichia coli (10 %), Pseudomonas aeruginosa (8 %), Proteus mirabilis (4 %), Klebsiella pneumonia (3 %), Streptococcus spp. (3 %), Acinetobacter spp. (2 %), Serratia marcescens (1 %) [216]. В результате бактериологических исследований содержимого нагноившихся ран брюшной стенки после удаления деструктивно измененного аппендицита, проведенных P.A. Зулкарнеевым и В.Ф. Чикаевым, выявлен микробный «пейзаж» с преобладанием грамотрицательной микрофлоры. При этом основным возбудителем ИОХВ являлась кишечная палочка (61,8 %). В 33,9 % она высевалась в ассоциации с другими микробами.
Синегнойная палочка выявлена в 5,4 %, группа протея - в 9,2 %, энтеробактерии - в 17,2%, стафилококк - в 6,4 % наблюдений. У 63,6 % больных клинические проявления ИОХВ (гнойно-геморрагическое отделяемое с капельками жира, выраженный отек окружающих рану тканей, грязно-серого цвета некротические ткани) были обусловлены анаэробной неклостридиальной инфекцией. При целенаправленном избирательном исследовании посевов содержимого нагноившихся ран на анаэробную среду обнаружены бактероиды, пептококки, пеіггостреіггококки, клостридии перфрингенс [86, 183, 275]. Частое представительство в этиологической структуре гнойной инфекции смешанных форм обусловливало необходимость уточнения клинической значимости аспорогенных анаэробов [182, 183, 229]. Исследования, проведенные Й.Г. Лещенко и соавт., подтвердили клиническую значимость бактероидов, пептококков и пептострептококков как основных возбудителей анаэробной неклостридиальной инфекции при аэроб-но-энаэробных формах [123]. Ряд авторов считает, что в настоящее время анаэробная неклостридиальная микрофлора является основным возбудителем послеоперационных раневых инфекций [99,107, 236]. По данным В.Д. Баликова, инфицирование послеоперационных ран происходит, в основном, за счет так называемых «госпитальных» штаммов бактерий, отлотаюпщхся выраженной вирулентностью и полирезистентностью ко многим антибиотикам, уровень которой в различных лечебных учреждениях и даже в различных отделениях одного стационара существенно варьирует [13, 14]. Изменение эпидемиологических характеристик возбудителей хирургических инфекций в связи с использованием антибактериальных препаратов убедительно подтверждается сопоставлением данных о структуре возбудителей госпитальной инфекции в разные десятилетия прошлого века, представленных И.А. Ерюхиным. Так, в доантибиотическую эру (20 - 30 годы) в этой структуре преобладали стрептококки. С внедрением пенициллина и сульфаниламидных препаратов первенство почти на тридцать лет прочно перешло к стафилококкам. Затем, постепенно, в связи с использованием цефалоспоринов первого поколения и аминогликозидов, грамотрицательные аэробы к 1970 году стали составлять до 70 % возбудителей госпитальной инфекции. К концу 70-х - на- чалу 80-х годов, когда осуществлялось интенсивное внедрение цефалоспори-нов широкого спектра действия, и, наряду с этим, получила распространение длительная инфузионная терапия с использованием катетеризации магистральных вен, в этиологии госпитальной инфекции стали преобладать не гра-мотрицательные, а грамположительные формы микроорганизмов — гемолитический стрептококк, энтерококки и другие. А в 90-е годы, вследствие сочетан-ного влияния эпидемических и эндемических факторов, наряду с гемолитическим стрептококком и энтерококками, важную роль в этиопатогенезе госпитальной инфекции обрели мтшиллинрезистентные стафилококки и грибы.
В последние годы отмечается заметное увеличение роли неклостридиальной анаэробной флоры [73, 74]. Накопленные к настоящему времени данные позволяют выделить из всего многообразия микроорганизмов те, роль которых в развитии раневых инфекций считается однозначно доказанной. К таким микроорганизмам относят: Staphylococcus aureus, Staphylococcus pyogenes, Pseudomonas aeruginosa и энте-робактерии. Перечисленные микроорганизмы с высокой частотой выделяют при раневых инфекциях, у них обнаружены многочисленные факторы вирулентности, в ответ на инвазию развивается воспалительный и иммунный ответ хозяина. По мнению СВ. Сидоренко, наиболее важным критерием наличия инфекционного процесса в ране является клиническая картина. Выявление микроорганизма (или ассоциации микроорганизмов) на фоне отека, гиперемии, боли в области раны с большой степенью вероятности свидетельствует об инфекционном процессе [183]. Применение пред-, периоперационной антибиотикопрофилактики и унифицированных схем эмпирической антимикробной терапии в послеоперационном периоде позволяют существенно снизить количество раневых гнойно-воспалительных осложнений [19, 15, 12, 13, 14, 70, 218, 221, 244, 246, 254, 274]. Однако существует и другая точка зрения на данную проблему. В.К. Гос-тшцев и В.В. Омельяновский утверждают, что первоначальный опыт первых нерандомюированных исследований не подтвердил ожидаемого эффекта ан-тибиотикопрофилактики, а в некоторых случаях продемонстрировал большую частоту раневых инфекционных осложнений ввиду появления устойчивых форм микроорганизмов [59]. По мнению В.М. Буянова и С.С. Маскина, применение антибиотиков стандартными курсами существенно не влияет на частоту нагноений послеоперационных ран [37]. В.К. Гостищев и В.В. Омельяновский считают, что внутривенное введение антибиотиков накануне, во время и после операции позволяет поддержать антибактериальную активность крови за счет циркуляции антибиотиков. Однако в послеоперационном периоде в зоне оперативного вмешательства - locus minoris resistentia - достигнуть должной концентрации антибактериальных препаратов не удается из-за нарушения кровообращения, расстройства микроциркуляции, отека тканей, асептического воспаления [59]. По мнению авторов, достигнуть должной концентрации антибактериальных препаратов в зоне операции возможно лишь при использовании депо антибактериальных средств за счет иммобиліззации антибиотиков и введения их в структуру шовных, пластических и дренирующих материалов.
Способы моделирования хирургической раны в эксперименте
Известны различные способы моделирования хирургических ран в эксперименте. рименте. В классическом «Руководстве по экспериментальной хирургии» под редакцией С.А. Шалимова, А.П. Радзиховского, Л.П. Кейсевича сказано: «Методика моделирования раны проста: на определенном участке кожного покрова животного удаляют шерсть, отступя 1 см по периметру, рассеїсают кожу и подкожную клетчатку, захватывают край кожного лоскута зажимом, и постепенно отсепаровывая его от подкожной клетчатки, удаляют. Рану покрывают марлевой повязкой или пленкой из какого-либо прозрачного материала, позволяющего вести визуальное наблюдение за заживлением раны. Под такую пленку можно вводить лекарственные препараты, микробные культуры, раздражающие вещества, удобно также брать для исследования раневое отделяемое. Все операции на животных, связанные с моделированием раневых гнойно-септических поражений, надо вьшолнять с соблюдением правил асептики и антисептики, а ішфицирующий материал следует вносить уже после окончания операции, при строгом контроле видового состава микрофлоры и ее количества, иначе результаты эксперимента вряд ли можно считать достоверными [213]. И.Д. Житнюк для выяснения осмотического действия разработанной им присыпки каждому подопытному животному (кролику) наносил с обеих сторон от позвоночника разможженные кожно-мышечные раны одинаковых размеров, оставляя их открытыми. Бактерицидные свойства присыпки проверялись в эксперименте на животных, которым в ягодичной области наносили разможженные кожно-мышечные раны, заражали их 1 млрд. микробных клеток культуры золотистого стафилококка и укрывали стерильной марлевой повязкой. В.П. Петровым, для решения вопроса о возможности применения присыпки И.Д. Житнюка с целью удлинения сроков первичной хирургической обработки ран мягких тканей, проводились экспериментальные исследования на животных (кроликах), которым в ягодичной области наносили разможженные кожно-мышечные раны, размером 6,0 х 3,0 см, заражали их 1 млрд. клеток су- точной культуры золотистого стафилококка или 0,5 граммами садовой земли, а затем зашивали наложением швов на кожу [78].
При разработке и испытаниях антимикробных хирургических шовных материалов Ю.А. Фурманов под наркозом (внутрибрюшинное введение 5 % раствора нембутала) подопытным животным (кроликам и белым крысам) наносил параллельно позвоночнику разрезы кожи и подкожной основы на спине, свободно имплантировал подкожно отрезки антимикробных шовных нитей и зашивал кожную рану отдельными узловыми швами [2,203]. При изучении влияния хирургического шовного материала, особенно материала из биологически активных волокон, на течение раневого инфекционного процесса в клинике общей хирургии ММИ им. И.М. Сеченова экспериментальные исследования проводились на животных (морских свинках), которым в асептических условиях в межлопаточной области наносили линейную рану длиной 5,0 см, вносили в нее различные культуры микробов, а затем зашивали кожную рану исследуемыми образцами шовных нитей [195]. Подобная модель хирургической раны применялась В.К. Гостищевым и С.С. Оганесяном с целью обоснования методов хирургического вмешательства и разработке комплексной и этиотропной терапии неклостридиальных инфекций мягких тканей в случае локальной анаэробной неклостридиальной инфекции [58]. При изучении причин возникновения раневых послеоперационных осложнений на экспериментальных моделях хирургических ран и разработке путей их целенаправленной профилактики А.В. Воленко использовал белых крыс линии Вистар обоего пола Под наркозом и при соблюдении правил асептики всем животным на спине наносились кожно-подкожно-мьппечные раны длиной 4,0 см. Ткани раны травмировали кровоостанавливающим зажимом, в рану вносили кусочек шелковой лигатуры длиной 1,0 см и участок размятой клетчатки размером 0,2 х 0,2 см. Во всех случаях кожные края ран зашивали 3-мя шелковыми швами наглухо [46, 47]. Из всех описанных в литературе способов моделирования хирургической раны, наиболее приближенным по технической сущности к клинической хи- рургической ране, по нашему мнению, является способ, предложенный R.F. Edlish. Он заключается в рассечении кожи и подкожных мышц подопытным животным (самкам белых мышей Sums-Webster) в паравертебральной области, введении в центр раны взвеси патогенных микробов и зашивании раны швом, проведенным через все слои (кожу, мышцы), с формированием узла на коже [239,264]. Во всех описанных выше способах моделирования хирургических ран в эксперименте имеются определенные недостатки, существенно, влияющие на достоверность оценки полученных результатов исследований, особенно при качественном и количественном учете их микробной обсемененности. Так, при моделировании хирургической раны, воспроизводя одну из важнейших ее составляющих, механическую травму, практически невозможно рассчитать в каждом конкретном случае силу травмирующего воздействия, создаваемую руками исследователя (разможжение тканей или травмирование их кровоостанавлившопщлі зажимом).
Свободная илшлантация в рану испытуемой нити исключает ишемизацию тканей сдавливающими швами, при которой происходит быстрое самопроизвольное инфицирование паравульнарных тканей [46, 47]. Само наличие хирургической шовной нити в тканях увеличивает микробную контаминацию раны в 10. 000 раз [216, 240]. Не учитывается качество и количество шовного материала, а также дополнительная контаминация раны различными штаммами возбудителей нозокомиальной инфекции, которая происходит не только во время проведения эксперимента, но и в послеоперационном периоде, в процессе заживления раны, зашитой нитью, за счет присущей ей «фитильности» [1, 179, 217]. В способе моделирования хирургической раны, предложеішом R.F. Edlish, автору удалось избежать всех перечисленных выше недостатков, кроме дополнительной контаминации раны нозокомиальной микробной ассоциацией. Его отрицательным моментом является также частичная потеря массы шовной нити при формировании узла на коже, что является важным фактором при изучении токсичности биологически активного хирургического шовного материала. 44 Таким образом, в настоящее время предложено множество способов моделирования хирургической раны в эксперименте. Однако среди них нет способа, полностью удовлетворяющего исследователей, занимающихся разработкой антимикробных хирургических шовных материалов. Эксперименты проведены на 184-х половозрелых самцах морских свинок весом 250 -300 граммов, которым выполнено 294 оперативных вмешательства, Все лабораторные животные поступали из питомника РАН «Рапиолово». Перед проведением исследований они выдерживались в условиях карантина в течение 2-х недель и содержались на стандартном рационе при обычном световом и температурном режиме на протяжении всего эксперимента. Все животные были разделены на 2-е группы, контрольную и изучаемую. В контрольной группе животных зашивание экспериментальных хирургических ран производили кручеными полиамидным нитями без покрытия и с покрытием из полиуретана без антисептика, в изучаемой — текстурированньши нитями на основе полиамида с пропиткой и покрытием из полиуретана, содержащими от 1 % до 10 % антисептика хлоргексидина биглюконата. Исследования выполнены в соответствии с международными рекомендациями с соблюдением принципов гуманного отношения к лабораторным животным. Эксперименты были выполнены под наркозом. Наркоз при проведении оперативного вмешательства осуществляли введением внутрибрюшинно наркотической смеси, состоящей из 0,5 мл 2 % раствора промедола, 0,25 мл 2 % раствора аминазина и 0,25 мл 2 % раствора димедрола (качественный и количественный состав наркотической смеси был подобран эмпирическим путем). Животных подготавливали к оперативному вмешательству, путем освобождения от шерсти участка кожи в лопаточной области с одной стороны, размерами 6,0 х 2,0 см, и обработкой операционного поля 1 % спиртовым раствором йода.
Исследование фармакологических свойств антисептиков, включенных в структуру хирургического шовного материала.
Технология изготовления хирургического шовного материала по нашему способу позволяла ввести в структуру полиуретанового латекса, используемого для пропитки и покрытия текстурированных нитей из полиамида, с целью придания им антимикробных свойств, значительное количество антисептика (дегмина, катапола, хлоргексидина биглюконата), до 60 % от сухого остатка полиуретана. Известно, что катионные поверхностно-активные вещества располагаются вокруг клеток не только в виде монослоев, но и в форме концентрических кругов, чему способствует их гидрофильно-гидрофобная структура. Часть поверхностно-активных веществ проникает вглубь клеток за пределы клеточной стенки или же взаимодействует с мембраной непосредственно, если клетки безоболочечные. Этим свойством объясняется присущая большинству поверхностно-активных веществ достаточно выраженная токсичность [Афиногенов Г.Е., Блинов Н.П., 1987]. Поэтому, нами в стандартном тесте гемолиза эритроцитов лошади была установлена предельно-допустимая концентрация содержания антисептика (дегмина, катапола, хлоргексидина биглюконата) в нити, которая по данным исследований составила 10 % от сухого остатка полиуретана. Хирургические шовные нити с антимикробными свойствами должны обладать определенной антимикробной активностью, которая определяется спектром и интенсивностью действия антимикробного вещества, включенного в структуру нити, в отношении тест-штаммов микроорганизмов. Метод «диффузии в агар» дает ориентировочное представление о выраженности антимикробного действия исследуемых хирургических шовных нитей. В эксперименте нами методом ((диффузии в агар» по отношению к суточным бульонным культурам тест-микробов (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruqinosa, Candida albicans, Serratia marcescens, Proteus vulgaris, Salmonella enteritidis, Bacillus achi) было проведено сравнительное ис- следование антимикробной активности опытных образцов текструрированных полиамидных нитей условного номера 4 с пропиткой и покрытием из полиуретана, в структуру которых были включены антисептики (дегмин, катапол, хлоргексидина биглюконат) в различных концентрациях (от 1 % до 10 % от сухого остатка полиуретана). Было установлено, что все исследуемые нити обладают широким спектром действия в отношении условно-патогенной микрофлоры.
Однако наибольшей антимикробной активностью в отношении выбранных нами тест-штаммов микробов отличались те из них, в структуру пропитки и покрытия которых был включен антисептик хлоргексидина биглюконат (Табл. № 5). Исходя из полученных данных, в дальнейших наших исследованиях были использованы образцы хирургических шовных нитей с антисептиком хлоргек-сидином биглюконатом. Используемый в дальнейших экспериментальных исследованиях хирургический шовный материал состоит из текстурировашгого капронового эластика с пропиткой и покрытием из полиуретана, в структуру которого, с целью придания нити антимикробных свойств, включен антисептик хлоргексидина биглюконат. В состав пропитки и покрытия для текстурированных нитей из полиамида входит полиуретановая дисперсия в растворе фосфорной кислоты, представляющая собой аммонийную соль фосфорной кислоты с разветвленной структурой, содержащей уретановые группы NH-CO-O-, карбомидные группы NH-C NHX и гибкие полиэфирные блоки, состоящие из звеньев окиси пропилена с эфирно-кислородными связями, способными также образовывать водородные связи. Следующий компонент нити — антисептик хлоргексидина биглюконат (гексаметилен-1,6-бис-р-хлорфенил-бигуанида диглюконат): [C1-C6H4-NH-CNH-NH- C№I-NH-(CH2)6-NH--CNH-NH- Взаимодействие составляющих, текстурированного капронового эласти- ка, полиуретановой дисперсии и антисептика, происходит за счет образования их активными группами водородных связей. В то же время проникновению полиуретана в текстурированный капрон способствует сама структура нити и полимера, а также хорошие адгезивные свойства материалов. В результате физических и химических взаимодействий компонентов получается псевдомононить полиамидной основы, пропитанная и покрытая полиуретановой дисперсией, содержащая антисептик хлоргексидина биглюко-нат. Определение оптимальной концентрации содержания антисептика в хирургическом шовном материале представляет наиболее трудно разрешимую задачу, возникающую при его изготовлении. Следующие теоретические рассуждения позволяют представить существующие отношения между всеми параметрами процесса диффузии антисептика из хирургической шовной нити в нейтральной водной среде и теоретически рассчитать концентрацию его для нитей различных условных номеров [Усенко 2L4,1975].
Если рассматривать шовную нить, как однородный бесконечный цилиндр радиусом г, в котором происходит диффузия антисептика с концентрацией Сі и коэффициентом диффузии Дь из которого в нейтральной водной среде происходит десорбция антисептика в раствор, где коэффициент его диффузии Д2, а концентрация С2, то при установлении в системе равновесия, описываемого константой распределения Кр = C2/Ci t можно написать следующее соотношение: Мсо - содержание антисептика в единице длины шовного материала, масс/й, ; Мт - содержание антисептика, продиффундировавшего из шовного материала в нейтральный водный раствор за время t массА.. Если предположить, что ДХ«Д2, что, в целом, справедливо для рассматриваемого нами случая, то соотношение упрощается: Из этого уравнения, в частности, следует, что длительность антимикробного действия шовного материала прямо пропорционально радиусу г шовной нити. Таким образом, при равной концентрации антисептика в растворе полиуретана, учитывая, что при изготовлении более тонких нитей будет затрачено меньшее его количество, теоретически можно предположить, что и время длительности антимикробного действия нитей меньших условных номеров будет меньше, чем у нитей большего диаметра. Для того чтобы нити разного диаметра оказывали одинаковое по длительности антимикробное действие, необходимо, чтобы из них за одно и то же время продиффундировало в раствор одинаковое количество антисептика; Исходя из этого соотношения, можно предварительно определить количество антисептика в нитях разных диаметров, если для нити какого-либо диаметра оптимальное содержание антисептика установлено. В связи со сложностью процессов, происходящих в области послеопера-ционной раны в живом организме, оптимальное содержание антисептика в шовном материале может быть определено только опытным путем. Для решения поставленной задачи в эксперименте in vivo нами было проведено исследование антимикробных свойств текстурированньтх полиамидных нитей условного номера 4 с пропиткой и покрытием из полиуретана, в структуру которых был включен антисептик хлоргексидина биглюконат в различных концентрациях (от 1 % до 10 % от сухого остатка полиуретана). В качестве контрольных бьши использованы крученые пошамидные нити условного номера 4 с покрытием из полиуретана без антисептика, специально изготовленные для предварительных медицинских испытаний, и крученые полиамидные нити того же условного номера, выпускаемые предприятием «Север» в промьшшенных объемах.
Практическая реализация данных экспериментальных исследований
Данные, полученные в ходе проведенных нами экспериментальных исследований опытных образцов хирургических шовных нитей с антимикробными свойствами, изготовленных производством изделий медицинского назначения СПбПТГО «Север» в рамках федеральной программы «Хирургические шовные нити с антимикробным действием», сввдетельствующие о выраженном пролонгированном антимикробном действии изучаемых образцов хирургических шовных нитей на условно-патогенную микрофлору, были в дальнейшем использованы при разработке и изготовлении антимикробного хирургического шовного материала [Авторское свидетельство на «Способ получения хирургического шовного материала» SU № 1622991 А1, зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР 22. 09. 1990 г.]. Антимикробный хирургический шовный материал, зарегистрированный под товарным знаком «Капроаг», выпускается с 1992 года. Местное антимикробное действие «Капроага» в организме в течение 2-3 суток обеспечивается антисептиком хлоргексидином биглюконатом. Клинические испытания, проведенные в больнице им. С. П. Боткина г. Москвы, на базе Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова, в Московском областном НИИ акушерства и гинекологии показали, что применение нитей «Капроаг» значительно снижает частоту послеоперационных инфекционных осложнений. В настоящее время нити «Капроаг» разрешены к производству (ТУ 42-2-628-92) и применению в хирургической практике, в частности в хирургических и гинекологических отделениях больниц, военно-полевых учреждениях, в онкологических отделениях, отделениях по пересадке органов и тканей, причем, данный материал может применяться во всех случаях, когда показано применение как рассасьшающихся, так и нерассасываю-щихся хирургических шовных нитей. Нами проанализированы истории болезни 250 пациентов, оперированных по поводу онкологических заболеваний органов желудочно-кишечного тракта в онкологическом отделении Череповецкой городской больницы Вологодской области в период с 2000 по 2003 год. Условно весь период наблюдений был разделен на 2 срока. В первый, с 2000 по 2002 год, 172 пациентам для зашивания кожно-подкожно-мышечной раны использовался капрон хирургический крученый, выпускаемым фирмой «Линтекс».
Во второй, в 2002 году, 78 пациентам для зашивания кожно-подкожно-мышечной раны был использован антимикробный хирургический шовный материал «Капроаг». Как в первом, так и во втором периоде наблюдений применялся стандартный перечень мер профилактики раневых инфекций, таких как периопераци-онная антибиотикопрофилактика, дренирование раны, бесповязочное ведение раны в послеоперационном периоде. В контрольной группе больных, состоявшей из 172 пациентов, частота послеоперационных раневых инфекционных осложнений составила 26,74 % (Табл. № 15). ложнений от пола и возраста больных. Отмечалась четкая зависимость количества послеоперационных раневых инфекционных осложнений от степени микробной чистоты раны. При «чисто-контаминированных» операциях (субтотальная дистальная и проксимальная резекция желудка, гастрэктомия, обходные желудочно-кишечные анастомозы, резекция печеночно-желчного протока, гепатикоеюностомия, холангиохолецистостомия и другие) частота послеоперационных раневых инфекционных осложнений составила 19,5 %, при «контаминированных» (правосторонняя гемиколэктомия, резекция поперечной ободочной кишки, резекция селезеночного изгиба толстой кишки, левосторонняя гемиколэктомия, резекция сигмовидной кишки, брюшно-промежностная экстирпация прямой кишки с низведением, резекция нисходящего отдела поперечной ободочной кишки или поперечной ободочной кишки, передняя резекция прямой кишки, различные виды обходных энтеро-энтероанастомозов, ликвидация эвентраций) - 27,32 %, что соответствует данным отечественной и зарубежной литературы (Табл. № 16). В течение 2002-го года в комплексе профилактических мер послеоперационных раневых инфекционных осложнений антимикробный хирургический шовный материал «Капроаг» был использован для зашивания кожно-подкожно-мышечной раны 78-и пациентам после плановых операций на органах желудочно-кишечного тракта, в том числе, трижды при повторных операциях при ликвидации эвентраций. Ни в одном случае применения антимикробного хирургического материала «Капроаг» инфекционных осложнений со стороны послеоперационной раны отмечено не было, что позволило снизить общее количество послеоперационных инфекционных осложнений со стороны раны по сравнению с 2001 годом и уменьшить затраты на лечение больных. Таким образом, применение антимикробных хирургических шовных нитей «Капроаг» в комплексе мер профилактики послеоперационных раневых инфекционных осложнений способствует улучшению качества лечения онкологических больных хирургического профиля. Осложнения после оперативных вмешательств являются основной причиной затяжного течения послеоперационного периода, летальных исходов заболевания и существенного увеличения материальных затрат на лечение [18, 33, 46,47, 137,177,247,273]. Среди послеоперационных осложнений важную роль играют инфекционные, особенно раневые инфекции, существенно ухудшающие результаты лечения и качество жизни больного. Раневые инфекции сопровождаются усилением боли, дискомфортом, связанным с открытым ведением раны, зачастую приводят к развитию сепсиса и даже смерти [20, 46, 47, 153]. Развитие раневых инфекций зависит от комплекса различных факторов, взаимодействующих между собой [73, 74]. Это, прежде всего, факторы защиты организма, состояние тканей, количество и вирулентность микробных агентов [10,46,47,59,73,74,93].
Различают системные и местные факторы риска развития послеоперационных раневых инфекционных осложнений. К системным факторам риска относят сахарный диабет, ожирение, истощение, множественные (3 и более) сопутствующие заболевания, операции в анамнезе, предшествующее лечение кортикостероидами, системное облучение, массивные гемотрансфузии и другие; к местным — наличие в ране некротизированных тканей, гематом, сером, инородных тел (в том числе дренажей и шовного материала), продолжительность операции более 2-х часов, предшествующее облучение зоны оперативного вмешательства и многие другие [76]. Известен комплекс мероприятий, призванных предотвратить развитие раневых инфекций: асептические хирургические технологии, санация кожи, лечение сопутствующих заболеваний, периоперационное обеспечение и другие [76]. Во время операции профилактика инфицирования ран основана на двух основных принципах: изоляция раны от попадания возбудителей инфекционных процессов извне (внешней среды) и резкое уменьшение числа микроорга- низмов, присутствующих в ране и на раневой поверхности [76]. В послеоперационном периоде достигнуть должной концентрации антимикробных препаратов в зоне оперативного вмешательства возможно при использовании депо антибактериальных средств, за счет иммобилизации их и введения в структуру шовных, пластических и дренирующих материалов [59, 132]. Одно из наиболее перспективных направлений в разработке хирургических шовных материалов — производство антибактериальных нитей — на сегодняшний день находится на этапе становления. К сожалению, несмотря на выраженные антибактериальные свойства некоторых из них, широкого распространения эти нити пока не получили [179,185]. Целью исследования является изучение эффективности различных антисептических средств и разработка хирургического шовного материала с антибактериальными свойствами для профилактики раневой инфекции, путем изучения антимикробных свойств хирургической шовной нити из полиамида с полимерным покрытием и пропит кой из полиуретана, содержащей различные антисептики (дегмин, катапол, хлоргексидина биглюконат), а также других ее качеств, изготовленной производством изделий медицинского назначения СПбПТГО «Север» в рамках федеральной программы «Хирургические шовные нити с антимикробным действием».
