Введение к работе
Актуальность проблемы обусловлена общей тенденцией к росту травматизма в связи с быстрыми темпами развития промышленных технологий и транспорта. Несмотря на постоянное совершенствование медицинской науки, внедрение в практику новых способов диагностики и лечения тяжелых травм и их последствий, острота проблемы не снижается.
Проблема патогенеза и лечения ран относится к числу наиболее старых разделов медицины и имеет многовековую историю. С.С. Гирголап (1956) писал: "Вряд ли для какой-либо другой цели в медицинской практике было предложено большее число как отдельных средств и их сочетаний, так и целых методов и систем, чем для лечения ран." Продолжающийся и в настоящее время поиск новых методов ч способов лечения ран свидетельствует о том, что ни один из них, имеющихся в арсенале практических хирургов, не удовлетворяет полностью их требованиям. Такой постоянный интерес и внимание к этой проблеме объясняется, прежде всего, тем, что представление о раневом процессе постоянно меняется вместе с развитием медицины, биологии и технических наук.
Кроме того, прогресс науки всегда открывает новые возможности в лечении ран. Актуальность данной проблемы связана еще и с тем, что при постоянном росте травматизма увеличивается количество инфекционно-воспалительных и рубцово-спаечных осложнений.
В последние годы широкое распространение для лечения ран и профилактики осложнений получили различные биологические полимерные материалы: препараты на основе коллагена и полисахаридов, аллопластические материалы на основе костного матрикса, полиэтилен, поливиниловый спирт, фторопласт, силоксан и другие. Основным направлением в настоящее время у нас в стране и за рубежом стало не
4 только создание новых покрытий, но и придание уже широко
используемым материалам необходимых физических и химических
свойств для профилактики и лечения последствий травм, осложненных
дефектами кожного покрова.
Правильная диагностика раневого процесса, основанная на объективных критериях, изначально определяет адекватное лечение.
В настоящее время применяется широкий арсенал средств для лечения раневых и ожоговых поверхностей: разные виды повязок - как традиционные на основе ваты и марли для лечения ран, так и кожные ауто-, алло- и ксенотрансплантаты для лечения ожогов (Кузин М.И. с соавт., 1981; Адамян А.А., 1989; Атясов Н.И., 1989). Широкое применение для лечения раневых поверхностей сейчас находят препараты серебра, как импрегнированные в полимеры, так и входящие в состав многих композиционных смесей и растворов (Афиногенов Г.Е. с соавт., 1991, 1994, 1995, 1996, 1998; Яковлева СМ. с соавт., 1994), а также повязки на основе углерода (Рябцев В.Г.с соавт., 1988).
Одним из приоритетных направлений создания новых
биологических и полимерных покрытий является включение в их состав лекарственных веществ, позволяющих предупредить инфицирование пораженной поверхности, а также возникновение других возможных осложнений. В зависимости от величины пораженной поверхности, времени возникновения осложнений, сопутствующей патологии и других условий в состав покрытий вводят следующие активные вещества: антибиотики, гемостатики, ферменты, гормоны, анестетики, антисептики (Толстых П.И., Гостишев В.К., 1987; Шехтер А.А., Соколова А.И., Спевак С.Е., 1988; Четверикова Т.Д., 1994; Афиногенов Г.Е. с соавт., 1995, 1996). Как правило, лекарственные вещества а различной концентрации вводятся непосредственно в состав покрытия. Способы введения лекарственных препаратов в покрытия можно условно разделить на химические, диффузионные и растворные. Важнейшей составляющей при введении
5 лекарственного вещества в покрытие является скорость высвобождения этого вещества, так как от этого в конечном итоге будет зависеть терапевтический эффект. Скорость высвобождения лекарственного вещества зависит от того, каким образом оно распределено в покрытии. Известны следующие варианты распределения:
-
Молекулы лекарственного вещества химически присоединены к полимерным цепям или включены в основную цепь биодеструктирующего полимера по всему объему покрытия;
-
Лекарственное вещество находится лишь в поверхностном слое покрытия;
3. Препарат равномерно распределен в покрытии в виде наполнителя.
Защитные свойства покрытий по отношению к болезнетворным
микроорганизмам могут, помимо применения лекарственных веществ, обеспечиваться за счет самой структуры покрытия. С этой целью используется многослойная композиция или пористая структура, например покрытия из сетчатого полиуретанового пенопласта толщиной 2,5-3,0 мм, связанного с наружной микропористой пластиной полипропилена с величиной пор до 0,25 мкм, то есть не пропускающие микроорганизмы (Кузин М.И., Костюченок Б.М., 1981).
В качестве перспективных можно рассматривать и другие пленочные покрытия, наносимые на поверхность поврежденной кожи в виде раствора, который затем затвердевает и предупреждает проникновение инфекции в рану и ее развитие, например абиетиновая кислота. Покрытия для раневых поверхностей, обладающие хорошим кровоостанавливающим действием, содержат гемостатические агенты.
Для удобства наложения твердого покрытия, а также для обеспечения стерильности используются специальные удаляемые слои или участки повязки. На границе съемных частей могут быть выполнены линии насечек, облегчающие их удаление.
Важной тенденцией в разработке покрытий является облегчение их удаления с поврежденной поверхности кожи (атравматичность). Наиболее распространенным средством достижения атравматнчности является снижение прилипаемости покрытия к раневой поверхности. Для этого нижний слой повязки выполняется из не приклеивающейся к ране полимерной пленки. Используется также клейкая рамка или окаймление, с помощью которого повязку фиксируют к коже вокруг пораженной поверхности.
Для хорошего моделирования покрытия на поврежденной коже повязка должна быть эластичной, что зависит как от ее химического состава, так и от способа ее формирования. Эластичность комбинированного покрытия, например, может улучшаться за счет использования растягивающегося во всех направлениях нетканого материала, заключенного и покрытие.
Одной из тенденций развития полимерных покрытий является создание рассасывающихся пленок, позволяющих избежать необходимости удаления покрытия с пораженной поверхности.
Рассасывание может быть вызвано либо медленным растворением полимера (например в случае, если покрытие состоит из поливинилового спирта или бнокомпонентов, образующих собственно кожу), либо его биодеструкцией. Способность к биодеструкцин придается полимеру путем введения определенных биохимически-лабильных групп.
До середины 70-х годов такая способность была известна только у природных полимеров, затем появились первые синтетические биодеструктнруемые полимеры. Исторически первым специально разработанным материалом такого рода был полигликолид, на основе которого созданы рассасывающиеся хирургические нити «Дексоп».
В настоящее время для получения рассасывающихся покрытий используются карбокснметилцеллюлоза и ее соли, альгннаты, полиортоэфиры, сополимер гликолнда с лактидом, окисленная целлюлоза.
7 полнаминокнслоты, полиуретаны, полидиоксандиол, поликапролактон, полимеры 1-ой яблочной кислоты.
Время полного рассасывания покрытия, как правило, не должно превышать 3-4 недель. Этот показатель заметно варьирует в зависимости от интенсивности отделения экссудата, толшины покрытия и химической структуры биологического или синтетического полимера.
Основным направлением улучшения качества рассасываемых покрытий является повышение их абсорбционной способности. Например, предложено пленочное покрытие, состоящее из смеси поликапролактона и сополимера акрилонитрила со стиролом. Постепенное рассасывание первого полимера повышает пористость и проницаемость пленки, а водостойкость ее обеспечивается сополимером.
Перспективно использование комбинированных покрытий, в которых рассасывающимся является слой, непосредственно прилегающий к пораженной поверхности, или рассасывающимися являются два слоя, имеющие различную скорость деструкции. Применение прозрачных покрытий, появившихся во второй половине 80-ч годов, позволило вести визуальное наблюдение за ходом заживления раны.
Одним из направлений усовершенствования покрытий для ран следует считать их производство со слоями, имеющими пустоты, и перфорированные пленки. Перфорация выполняется в обращенном к ране слое и позволяет достичь различных целей: обеспечить прохождение раневого экссудата, повысить газо- и влагопроницаемость покрытия. Не прилипающая к ране перфорированная пленка используется также для предотвращения присыхания абсорбирующего материала.
Для обеспечения защиты раневой поверхности от механических повреждений покрытие должно обладать достаточной прочностью. Это свойство может быть достигнуто путем использования комбинированных покрытий, наружный слой которых обладает высокой устойчивостью на разрыв.
В последние годы появилась тенденция максимального приближения вновь созданных покрытий к свойствам естественной кожи. С этой целью создаются аналоги кожи, состоящие обычно из агрегатов дермы, а также из коллагеновых пленок, содержащих фибробласты (Gay, Miller, 1983). Создана также искусственная кожа, представляющая собой проницаемую двухслойную мембрану, нижняя часть которой служит матрицей для синтеза неодермы и состоит из ковалентно связанных коллагена и хомдронтнн-б-сульфата или гликозоаминогликана (ГАГ), а верхняя -прозрачная, имитирующая эпидермис нормальной кожи, представлена пористым медицинским силиконом.
Однако, наряду с успехами по созданию покрытий для лечения ран, не решены многие важные проблемы, которые позволили бы широко распространить и внедрить в практическую медицину полимерные покрытия. Одним из наиболее существенных недостатков пленочных покрытий является их низкая паро- и газопроницаемость.
Для оптимизации процесса эпителизации кожной раны необходимо, чтобы ее поверхность не была сухой, так как образующаяся корка препятствует мобилизации и миграции клеток эпидермиса, в то же время влажная рана создает предпосылки для развития инфекционных процессов.
Существенно влияет на функциональные основные свойства покрытий введение в них различных лекарственных веществ, которые в свою очередь могут ухудшать их физико-химические свойства.
Результаты начатых экспериментальных исследований по использованию коллагспового клея «Коллап», полнсахирпдного клея «Альгогель» с целью закрытия ран и стимуляции образования грануляций свидетельствуют о том, что эти препараты оказывают антимикробное действие. Коллагенсодержащий клей «Коллап» обладает гемостатическим действием. Клей «Альгогель», содержащий природный полисахарид альгинат натрия, ускоряет созревание грануляционной ткани (Афиногенов Г.Е. с соавт., 1998).
Наблюдения свидетельствуют, что деминерализованная костная ткань (ДКТ) стимулирует регенерацию соединительной ткани не только костной природы. Она способна сокращать сроки заживления как костных, так и мягкотканных ран (Исайчев Б.А., 1996).
Э.Г. Грязнухин (1996) считает, что биомасса из ДКТ улучшает исходы лечения открытых переломов, травматических дефектов мягких тканей, а также их гнойных осложнений. По его мнению, биомассу in ДКТ в комбинации с другими компонентами целесообразно использовать для лечения различных осложнений травм опорных тканей.
Проблеме создания и использования современных биологических и синтетических полифункциональиых покрытий и изучению эффективности их действия в целях профилактики и лечения иифекциоиио воспалительных и рубиово-спаечных осложнений и посвящено настоящее исследование.
Цель исследования
Разработать в эксперименте и апробировать в клинической практике систему профилактики и лечения травматических дефектов кожи и подлежащих тканей, инфекционно-воспалительных и рубцово-спаечных осложнений, основанную на применении новых полимерно-биологических композиции, направленную на улучшение результатов лечения больных. Реализация настоящей цели была связана с решением следующих задач:
-
Провести анализ причин, влияющих па развитие нпфекцпопно-воспалительных и рубцово-спаечных осложнений при лечении больных с посттравматическими дефектами кожи и подлежащих тканей.
-
Проанализировать результаты медико-биологических исследований различных синтетических и биологических покрытий и имплантатов с учетом их физико-химических свойств.
-
Изучить в эксперименте и апробировать в клинике эффективность применения пленкообразующих клеев «Коллап» и «Альгогель» в зависимости от фаз раневого процесса.
-
Экспериментально и клинически обосновать применение размельченных деминерализованных костных трансплантатов при лечении микробно загрязненных поверхностных и глубоких ран.
-
Определить в эксперименте эффективность созданных антимикробных полнфункцнонапьных силоксановых покрытий па модели микробно загрязненных и инфицированных ран.
-
Обосновать возможность осуществления проведения в отсроченном порядке ПХО ран с применением антимикробных полимерных покрытий при открытых переломах костей.
-
Разработать показания для клинического применения биологических, полимерных покрытий и имплантатов для лечения мягкотканных и костных дефектов в зависимости от глубины повреждения, степени обсемененности и объема рубцово-спаечных изменений соединительной ткани.
Методы исследования
В работе применялись клинический, экспериментально-биологический, токсикологический, рентгенологический, гистологический, допплерофлуометрическнй, статистический методы исследования.
Объекты исследования
Полимерные пленки п мембраны с антимикробными агентами и беї них, пленкообразующие ранозаживляюшие клеи «Альгогель» и «Коллап», РДКТ; экспериментальные животные: кролики - 156, крысы - 110, мыши -100; 132 больных со скальпированными ранами кисти, открытыми переломами костей и дефектами мягких тканей с наличием инфекционно-
воспалительных и руоиово-спаечных осложненніі, 101 архивная история болезни.
Научная новизна исследовании
-
На основе анализа результатов медико-биологических исследований впервые доказано бактериостатическое и ранозаживляюшее действие пленкообразующих клеев «Альгогель» и «Коллап».
-
В ходе эксперимента in vivo выявлено стимулирующее влияние на эпителизацию и созревание грануляционной ткани на поверхности раны биомассой из размельченного деминерализованного костного— трансплантата.
-
Экспериментально, на основе рентгенологических и морфологических исследований, доказано, что полисилоксановая мембрана является препятствием для агрессивного прорастания рубцопо-фиброзпой ткани как в области дефекта кости, так и в костномозговой канал.
-
Разработанные в эксперименте и апробированные в клинике способы ~_ лечения открытых переломов с дефектами мягких тканей включают остсосинтез и закрытие дефекта созданной нами гтлпфункпііоналі.поіі мембраной с антимикробными агентами, что обеспечивает не только профилактику инфекционных и рубцово-спаечных осложнений, но и возможность производить эффективную ПХО ран спустя 24-72 часа после травмы.
-
Впервые разработан алгоритм применения биологических и синтетических покрытий в зависимости от:
глубины и тяжести повреждения мягких тканей:
степени обсемененности:
сроков обращения пострадавшего за помощью.
6. Новизна предложенных способов хирургического лечения ран.
дефектов мягких тканей и их последствий подтверждены двумя
авторскими свидетельствами: № 1388013 от 15.12.87 и № 1745223 от
12 8.03.92. и заявкой на изобретение: «Способ защиты костного мозга от
агрессии рубцовой ткани».
Практическая значимость работы
Предложена схема этапного лечения микробно загрязненных и инфицированных ран у больных с дефектами кожи и мягких тканей, открытыми переломами костей с применением разработанных биологических и синтетических покрытий.
Применение пленкообразующих антисептических клеев «Коллап» и «Альгогель» в определенные фазы раневого процесса способствует сокращению сроков лечения поверхностных микробно загрязненных ран на 5-7дней. Биомасса из РДКТ стимулирует заживление и эпителизацию инфицированных ран.
Использование полисплоксановых мембран при травматических дефектах кожи позволяет предотвратить повторную их контаминацию микроорганизмами и исключить болезненные многократные перевязки.
Созданные нами, на основе силоксана, полимерные покрытия с
антимикробными свойствами подавляют рост микрофлоры в ране до
эпидемиологически незначительных величин, сводят до минимума риск
возникновения инфекционных осложнений. Антимикробные
силоксановые пленки являются эффективным средством профилактики и лечения инфекционно-воспалительных осложнений у больных с открытыми переломами костей, осложненных обширными дефектами кожи или ее отслойкой. Выраженный антибактериальный эффект созданных полимерных покрытий позволяет применять их для закрытия раневой поверхности после первичной хирургической обработки и в отсроченном порядке через 24-72 часа с момента травмы с хорошим клиническим результатом. Использование антимикробных силоксановых покрытий при лечении поверхностных и глубоких инфицированных ран
позволяет избежать дополнительного введения антибиотиков, а также обеспечивает -экономию перевязочного материала.
Результаты оперативного лечения больных со сгибательно-разгибательными контрактурами коленного сустава с использованием силоксановых имплантатов по оригинальной методике оказались лучшими на 18,8%, чем у больных, оперированных без имплантации пленки. Антимикробные силоксановые имплантаты являются эффективным средством по предупреждению инфекционных и репндпшж рубцово-спаечных процессов.
Оказание своевременного и адекватного хирургического пособия с применением полимерных и биологических покрытий позволяет улучшить результаты лечения: уменьшить число воспалительных осложнений, предупредить развитие рубцово-спаечных процессов в ране, сократить сроки лечения и снизить затраты на лечение больных.
Положении, iiMiiociiiMhic на зашиту:
-
Коллагеновый клей «Коллап» обладает хорошим сорбционным, гемостатическим и надежным антимикробным действием. Полисахаридный клей «Альгогель» стимулирует формирование грануляционной ткани, ускоряет ее созревание и предупреждает повторное инфицирование ран. Обоснованное, по (разам раневого процесса, применение пленкообразующих ранозаживляюшнх клеев оказывает выраженный лечебный эффект и способствует сокращению сроков заживления поверхностных микробно загрязненных ран.
-
Применение ДКТ в виде размельченной массы создает возможность заполнения раневых дефектов любой формы, предупреждает их повторное инфицирование и сокращает сроки лечения больных с поверхностными и глубокими микробно загрязненными ранами.
-
Покрытие раневых дефектов различной площади и глубины полнсилоксанопыми пленками и мембранами обеспечивает надежную
14 зашиту от вторичного обсеменения ран, позволяет осуществлять визуальный контроль за ходом заживления и избежать механическом травматизацни ран при перевязках.
-
Созданные на основе кремнийорганической полисилоксановой пленки антимикробные покрытия обеспечивают достаточную терапевтическую концентрацию антибиотиков и антисептиков как в области инфекционного очага, так и в организме в целом.
-
Применение биологических и полимерных покрытий и имплаптатов служит методом профилактики и лечения пнфекционно-воспалительных и рубцово-спаечных осложнении у больных с повреждениями костей и дефектами мягких тканей.
Объем и структура работы
