Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Эндогенная интоксикация у пострадавших с тяжелой термической травмой и способы ее коррекции. Применение перфторуглеродов в современной медицине (обзор литературы)
1.1. Современное представление о патогенезе эндогенной интоксикации у тяжелообожжённых 10
1.2. Современные методы экстракорпоральной детоксикации 18
1.3. Перфторуглероды в современной медицине 24
ГЛАВА 2. Материал и методы
2.1. Общая характеристика исследования, сведения о больных 31
2.2. Лечебно-диагностические мероприятия. Оценка глубины поражения и тяжести термической травмы 33
2.3. Методы определения маркеров эндогенной интоксикации и лейкоцитарного индекса интоксикации 37
2.4. Метод определения индекса деформируемости эритроцитов 39
2.5. Методы определения газового состава и лактата крови 40
2.6. Методы оценки состояния антиоксидантной системы 41
2.7. Методы диагностики раневой инфекции 43
2.8. Статистические методы 45
ГЛАВА 3. Результаты исследований
3.1 Эндогенная интоксикация у пострадавших с тяжелой термической травмой 46
3.2. Антиоксидантные свойства перфторана перфторана у пострадавших с тяжёлой термической травмой 69
3.3. Прогностическая значимость изученных показателей у больных основной группы 72
3.4. Влияние парентерального введения перфторана на течение раневого процесса 76
3.5. Осложнения и летальность 88
Заключение 93
Выводы 105
Практические рекомендации 106
Список литературы 107
- Современное представление о патогенезе эндогенной интоксикации у тяжелообожжённых
- Лечебно-диагностические мероприятия. Оценка глубины поражения и тяжести термической травмы
- Статистические методы
- Прогностическая значимость изученных показателей у больных основной группы
Введение к работе
Актуальность проблемы. Одним из наиболее тяжелых и прогностически значимых проявлений ожоговой болезни является эндогенная интоксикация (ЭИ). Задачи, связанные с изучением патогенеза ЭИ, диагностикой и способами её коррекции у пострадавших с тяжелой термической травмой, по-прежнему актуальны. Высокий уровень ЭИ и продолжительное её течение обусловливают частое развитие жизнеугрожающих осложнений и синдрома полиорганной недостаточности, который, как известно, является основной причиной летальных исходов у пострадавших с тяжёлой термической травмой (Лужников Е.А., Гольдфарб Ю.С., 1995).
Кроме того, по мнению ряда авторов, эндогенная интоксикация оказывает значительное влияние на регенераторный потенциал клеток как в зоне поражения, так и в первично неповреждённых областях. Установлено, что клетки кожи в период токсемии, обладают меньшей жизнеспособностью и пролиферативной активностью даже за пределами очага поражения (Парамонов Б.А., Порембский Я.О., Яблонский В.Г., 2000). Высокий уровень интоксикации и продолжительное нарушение микроциркуляции у больных с тяжёлым ожоговым шоком нередко приводят к углублению ожоговой раны и развитию инфекционных осложнений. Гистиогенный компонент, а в дальнейшем и присоединение раневой инфекции в свою очередь усугубляют течение ЭИ у тяжелообожжённых.
Многочисленные публикации, посвященные эндогенной интоксикации, свидетельствуют о значительном вкладе в формирование острой («ранней») ожоговой токсемии веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ), тогда как «поздняя» обусловлена преимущественно токсическим действием глико- и липопротеидов бактериальной природы (Лившиц Р.И. с соавт., 1986). Избыточное накопление ВНСММ в средах организма связано, прежде всего, с
активацией протеолитических процессов, а так же с нарушением выведения ВНСММ из организма вследствие дисфункции органов детоксикации.
ВНСММ в настоящее время рассматриваются большинством авторов как универсальные маркеры эндогенной интоксикации (Волчегорский И.А., Вальдман Б.М., с соавт., 1991; Ерюхин И.А., Шашков Б.В. с соавт., 1994; Симбирцев С.А., Беляков Н.А., 1994; Малахова М.Я. с соавт., 1995). Они обладают высокой биологической активностью: оказывают вазо-, кардио-, нейро- и иммунодепрессивное действие (Пужевский А.С., Лившиц Р.И., 1990; Козулин Д.А., 2000; Парамонов Б.А., Порембский Я.О., Яблонский В.Г., 2000; Deborah L. Carlson, Ellis Lightfoot, JR., Debora D. Bryant et al., 2001). Кроме того, концентрация ВНСММ в кровотоке позволяет судить об интенсивности протекающих в организме катаболических процессов.
Определение концентрации ВНСММ в биологических средах организма является одним из наиболее информативных и доступных способов оценки выраженности ЭИ.
Несмотря на совершенствование способов лечения, летальность среди пострадавших с тяжёлой термической травмой остаётся высокой, что указывает на необходимость дальнейшего поиска более эффективных способов лечения (Азолов В.В. с соавт., 1999). Многочисленные методы эфферентной детоксикации не находят широкого применения у пострадавших с тяжёлой термической травмой вследствие особенностей патогенеза ожоговой болезни: массивная плазмопотеря, длительное существование обширных ран с гнойным воспалением и, как следствие, продолжительное течение и высокий уровень ЭИ. К сдерживающим факторам относятся: неизбежное удаление в процессе проведения процедуры некоторого количества жидкой части крови (плазмы), элиминация, наряду с токсинами, физиологических веществ, играющих важную роль в поддержании гомеостаза, повреждение форменных элементов крови, высокий риск возникновения инфекционных осложнений, а так же непродолжительный дезинтоксикационный эффект.
Изучение литературы, посвященной эндогенной интоксикации и методам её коррекции показало, что применение перфторуглеродных эмульсий с дезинтоксикационной целью является перспективным направлением современной медицины. Как известно, эмульсии на основе перфторуглеродов обладают комплексом фармакологических свойств: газотранспортных, реологических, дезинтоксикационных, антиоксидантных (Белоярцев Ф.Ф., 1980; Шилов В.В., Плужников Н.Н., 1995; Шилов В.В., 1999). Доказанная эффективность перфторуглеродов в коррекции ЭИ различной этиологии (Батоцыренов Б.В., Ливанов Г.А. и соавт., 1997; Круглова Т.С., Евлашева Н.Н. с соавт., 1997; Сосюкин А.Е., Ливанов Г.А. с соавт., 1997) и недостаточно изученное их влияние на ожоговую интоксикацию, побудили исследовать их дезинтоксикационные свойства в организме пострадавших с тяжёлой термической травмой.
Принимая во внимание благоприятное воздействие перфторана на периферическое кровообращение и микроциркуляцию представляется целесообразным изучение его влияния на течение раневого процесса у пострадавших с термической травмой, которое мало освещено в отечественных и иностранных литературных источниках.
Цель исследования
Повысить эффективность лечения пострадавших с обширными ожогами путём коррекции эндогенной интоксикации включением в состав интенсивной терапии перфторана
Задачи:
1) оценить влияние перфторана на динамику маркеров эндогенной интоксикации в остром периоде ожоговой болезни;
оценить состояние антиоксидантной активности крови на фоне применения перфторана;
изучить морфологическими методами динамику изменений микрососудистого русла и особенности воспалительной реакции в ожоговой ране на ранних этапах течения раневого процесса на фоне лечения перфтораном;
оценить влияние перфторана на частоту развития инвазивных форм раневой инфекции в остром периоде ожоговой болезни
Научная новизна исследования
Определены особенности динамики ЭИ и антиоксидантной активности крови у пострадавших с тяжёлой термической травмой на фоне стандартной интенсивной терапии и с использованием перфторана. Оценена дезинтоксикационная эффективность перфторана у пострадавших с тяжёлой термической травмой. С помощью гистоморфологических методов выявлены особенности воспалительной реакции и частота развития инвазивных форм раневой инфекции на ранних этапах течения раневого процесса на фоне лечения перфтораном. Обоснована целесообразность раннего включения перфторана в состав интенсивной терапии ожоговой болезни. В процессе работы разработан и впервые использован экспресс-метод диагностики инвазивной раневой инфекции, позволяющий через 7 часов после забора материала определить стадию микробной инвазии и своевременно прогнозировать развитие инфекционных осложнений (патент на изобретение № 2317544, Бюллетень №5 от 20.02.08).
Положения, выносимые на защиту:
Г. Включение перфторана в состав терапии в остром периоде тяжёлой ожоговой болезни приводит к существенному снижению уровня эндогенной интоксикации.
2. Перфторан повышает антиоксидантную активность крови у
пострадавших с тяжёлой термической травмой.
3. Внутривенное применение перфторана улучшает кровенаполнение
микроциркуляторного русла в жизнеспособных тканях зоны поражения и
способствует активному формированию лейкоцитарного вала между
погибшими и жизнеспособными тканями.
Применение перфторана способствует снижению глубины микробной инвазии в остром периоде ожоговой болезни.
Включение перфторана в состав интенсивной терапии ожогового шока позволяет снизить летальность в остром периоде термической травмы.
Реализация результатов исследования
Результаты исследования нашли применение в работе ожогового центра
НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе.
Основные положения исследования представлены на Международной конференции комбустиологов в г. Донецке (2005), на Международной конференции «Актуальные проблемы термической травмы» в г. Санкт-Петербурге (2006), в г. Нижнем Новгороде на Научно-практической конференции «Реконструктивная хирургия и восстановительное лечение в травматологии, ортопедии и комбустиологии» (2006), на II Съезде хирургов Сибири и Дальнего Востока в г. Владивостоке (2007). По теме диссертации опубликовано 13 работ, из них 6 статей в журналах. Подготовлено к изданию пособие для врачей «Применение перфторана в остром периоде ожоговой болезни». Получен патент на изобретение № 2317544, Бюллетень №5 от 20.02.08. «Способ гистологического исследования ожоговых ран».
Современное представление о патогенезе эндогенной интоксикации у тяжелообожжённых
Эндогенная интоксикация (ЭИ) является одним из наиболее тяжёлых проявлений ожоговой болезни и играет немаловажную роль в формировании синдрома полиорганной недостаточности — основной причины летальных исходов у тяжелообожжённых (Шано В.П., Гринь В.К., Фисталь Э.Я., с соавт., 2006). В последние десятилетия эндотоксикоз рассматривается как сложный многофакторный патологический процесс при котором происходит изменение или нарушение комплексного функционирования систем жизнеобеспечения, что проявляется в аутоинтоксикации продуктами конечного и извращённого метаболизма (Ерюхин И.А., Шашков Б.В., 1995). По мнению В.А. Остапенко (1994), в развитии синдрома эндогенной интоксикации можно выделить несколько тесно взаимосвязанных звеньев, определяющих тяжесть состояния больного и клиническую картину. Это токсемия, тканевая гипоксия, угнетение систем детоксикации и иммунной защиты. Симбирцев С.А. и Беляков Н.А. (1994) характеризуют ЭИ как патологический процесс, местные и системные проявления которого определяются воздействием на организм одного или целого ряда гуморальных факторов, вызывающих острое или хроническое повреждение органов и тканей и развитие связанных с ним функциональных расстройств. Напряжение компенсаторных механизмов организма у больных с тяжёлыми травмами проявляется развитием синдрома системного воспалительного ответа с высоким риском возникновения функциональной и несостоятельности систем и органов (Гельфанд Б.Р., Руднов В.А. с соавт., 2004; CerraF.B., 1990). К развитию полиорганной недостаточности приводят гипоксия, токсемия, нарушение микроциркуляции и реологических свойств крови, что ведет к ухудшению перфузии внутренних органов. На сегодняшний день в концепции развития синдрома полиорганной недостаточности (СПОН) гипоксия рассматривается как ключевое звено патогенеза (Баленко А.А. 1998). У пострадавших с тяжелой термической травмой гипоксия нередко носит многоуровневый характер. Обширное термическое повреждение кожи сопровождается массивной плазмопотерей и гиповолемией, приводя к нарушению гемодинамики. Гемодинамические расстройства с резкими нарушениями микроциркуляции вызывают циркуляторную гипоксию, нарушение потребления кислорода в тканях (Климов А.Г., Полушин Ю.С., Кошель Ю.Е., 2001). Это зачастую влечет за собой возникновение ? патологических изменений во внутренних органах и нарушение их функций. Кроме того, обширные поражения кожных покровов нередко сочетаются с ингаляционным поражением дыхательных путей дымом, копотью, продуктами горения синтетических покрытий и отравлением-угарным газом (Климов А.Г., Полушин Ю.С., Кошель Ю.Е., 2001). Это приводит к развитию гемической гипоксии, блоку ферментов дыхательной цепи и усугубляет тканевую гипоксию. Известно, что ингаляционная травма значительно утяжеляет состояние пострадавших и прогноз ожоговой болезни (Шлык И.В., 2000; Pallua N., von Billow S., 2006).
В ответ на травму происходят изменения в иммунной системе организма, которые проявляются в локальной и системной активации комплемента и внутрисосудистой активации нейтрофилов (Чурилова И.В, Зиновьев Е.В., Парамонов Б.А. с соавт., 2002; Ding H.Q., Zhou B.S., et al., 2002). Результатом этих процессов является избыточная генерация активных форм кислорода и генерализованное повреждение эндотелия сосудов кожи и внутренних органов (Шано В XL, Гринь В.К., Фисталь Э.Я. с соавт., 2006; Bekyarova G., Yankova Т., Kozarev I., 1997). Кроме того, свободные радикалы повреждают сосуды лёгких (Ravage Z.B., Gomez H.F. et al., 1998). Это приводит к внутрисосудистому гемолизу, интерстициальному отёку лёгких и внутриальвеолярным кровоизлияниям. (Ward Р.А., Till G.O., 1990). Синдром острого повреждения лёгких и респираторный дистресс-синдром, как правило, развиваются в остром периоде ожоговой болезни и являются наиболее тревожными в прогностическим отношении.
У тяжелообожжённых имеется множество предрасполагающих факторов для пролонгированного существования гипоксии. Стойкий оксидантный стресс в сочетании с токсемией приводит к постоянному повреждению мембран эритроцитов, нарушению их деформируемости и гемолизу. В сочетании с угнетением эритропоэза это влечёт за собой прогрессирующую анемию, требующую регулярных гемотрансфузий, и стойкую гипоксию (Bekyarova G., Yankova Т. et al., 1997).
Таким образом, гипоксия у тяжелообожжённых является следствием нарушения гемодинамики, реологии крови, микроциркуляции и поражения дыхательных путей.
Гипоксия приводит к активации процессов перекисного окисления липидов и к дисфункции органов детоксикации, что в сочетании с массивным поступлением в кровь продуктов тканевой деградации вносит значительный вклад в развитие синдрома эндогенной интоксикации (Баленко А.А., Ионов А.Ю. с соавт., 1999).
В настоящее время вещества, обусловливающие ЭИ, классифицируются по следующим группам (Симбирцев С.А., Беляков Н.А., 1996.)!
- продукты естественного обмена в высоких концентрациях;
- активированные ферменты, способные повреждать ткани;
- медиаторы воспаления и другие биологически активные вещества;
- класс среднемолекулярных веществ различной природы; - продукты перекисного окисления липидов;
- неоднородные по составу компоненты нежизнеспособных тканей;
- агрессивные компоненты комплемента;
- бактериальные токсины (экзо- и эндотоксины).
В состоянии физиологического равновесия эти биологически активные (БАВ) вещества являются регуляторами функциональных систем организма. Обширные повреждения приводят к избыточному образованию БАВ, нарушению процессов их ингибирования и выведения и обусловливают их повреждающее действие.
Лечебно-диагностические мероприятия. Оценка глубины поражения и тяжести термической травмы
Для реализации цели и поставленных задач были использованы данные о 105 пострадавших с тяжёлой термической травмой, находившихся на лечении в отделении реанимации и интенсивной терапии ожогового центра НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе с 2001 по 2007 г.г.
В процессе выполнения работы использовались клинические, лабораторные, бактериологические и гистоморфологические методы исследования (табл. 1).
Исследование включало оценку тяжести эндогенной интоксикации у тяжелообожжённых, оценку тяжести гипоксии и состояния антиоксидантной системы в остром периоде термической травмы, изучение особенностей течения раневого процесса у пострадавших. Изучалось влияние парентерального введения перфторана на перечисленные явления и прогностическое значение изучаемых показателей.
Сведения о пострадавших вводились в специально разработанную компьютерную базу данных, содержащую информацию об этиологии, площади и глубине ожогов, данных клинического осмотра, лабораторных показателях, проведённом лечении и исходе.
Все пострадавшие были разделены на две группы. В основную группу вошли пострадавшие, которым в состав инфузионной терапии был включён перфторан. Перед применением перфторан размораживали при комнатной температуре в течение нескольких часов. Перфторана вводили в периоде шока после стабилизации гемодинамики из расчёта 4 мл/кг массы тела пострадавшего. Введение производилось в центральную вену в течение 1,5-2 часов в условиях реаниматологического мониторинга. Контрольную группу составили пострадавшие, получавшие стандартную инфузионную дезинтоксикационную терапию, включавшую субстратные антигипоксанты (реамберин 1,5% - 400 мл х 2 раза/сут.) Характеристика групп представлена в табл. 2.
Как следует из табл. 2, пострадавшие основной и контрольной групп сопоставимы по тяжести травмы и возрасту. В основной и контрольной группах среди пострадавших с тяжелой термической травмой преобладали мужчины работоспособного возраста. Основным этиологическим фактором в обеих группах являлось пламя. Сопутствующее поражение дыхательных путещ которое, как известно, оказывает значительное влияние на прогноз ожоговой болезни, встречалось более чем у половины пострадавших и в основной и в контрольной группах. В основном в исследуемых группах предпринималась консервативная подготовка ран к оперативному лечению.
Статистические методы
Забор материала для исследования производился стерильным ватным тампоном, который помещался в стерильную пробирку и в дальнейшем высевался на 5% кровяной агар, сахарный бульон, и «среду для контроля стерильности» в соответствии с приказом МЗ СССР «Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях медико-профилактических учреждений» № 535 от 22.04.85.
Методика забора и гистоморфологического исследования биоптатов ожоговых ран (патент на изобретение № 2317544, Бюллетень №5 от 20.02.08. «Способ гистологического исследования ожоговых ран»)
Забор биоптатов производился стерильными, инструментами в течение первых 7-8 дней с момента поступления больного в стационар. Фрагменты ткани забирали до жизнеспособного кровоточащего слоя с разных участков раневой поверхности, клинически соответствующих глубине поражения ПІА, ІІІБ степени. Биоптат представлял собой полнослойный фрагмент дермы или струпа размерами 5x5 мм, включающий в случаях наиболее глубокого поражения подкожно-жировую клетчатку. Далее биоптат погружался в фиксирующий раствор. Состав фиксирующего раствора: спирт 96% - 425 мл, формалин — 50 мл, 25% уксусная кислота - 50 мл. Время фиксации — не менее 2 часов. Материал проводили по следующей методике:
1) этанол 50% - 10 мин.;
2) этанол 85% - 10 мин.;
3) этанол 95% -10 мин.;
4) этанол 96,6% - 10 мин.;
5) этанол 99% - 10 мин.;
6) хлороформ 1 — 5 мин.; 7) хлороформ П - 5 мин.;
8) хлороформ + парафин 1/1 — 5 мин. в термостате 37-38;
9) парафин 1-10 мин. в термостате 66-67;
10) парафин II — 10 мин. в термостате 66-67;
11) заливка в парафин;
12) парафиновые срезы толщиной 4-5 мк;
13) окраска: гематоксилин-эозин, азур-П-эозин по Романовскому, по
Шиффу, трихром по Массону;
14) срезы заключаются в полистерол;
15) гистологическое исследование препаратов.
Результаты исследования трактовались в соответствии с классификацией стадий раневой инфекции В.А. Pruitt (1993). Согласно классификации, имеются две стадии местного инфекционного процесса:
I стадия — Колонизация, включающая три подстадии, которые характеризуют глубину проникновения микроорганизмов в первично повреждённые ткани:
A. Поверхностная: колонии микроорганизмов на поверхности ожоговой раны.
B. Глубокая (проникающая): микроорганизмы в толще ожогового струпа.
C. Распространённая: формирование колоний микроорганизмов в глубоких слоях повреждённых тканей.
II стадия - Инвазия, которая включает три подстадии, характеризующие глубину проникновения микроорганизмов в первично неповреждённые ткани: A. Микроинвазия: микроорганизмы в изменённой ткани под ожоговым струпом.
B. Генерализация: массивное распространение микроорганизмов с формированием мелких колоний в жизнеспособных тканях под ожоговым струпом. С. Микрососудистая инвазия: проникновение микроорганизмов в мелкие кровеносные и лимфатические сосуды.
Выполнение методики занимает в среднем около 7 часов, что позволяет оценить развитие инфекционного процесса в день забора биоптата и скорректировать проводимую антибактериальную терапию и местное лечение.
Гистоморфологические исследования выполнялись на базе патологоанатомического отделения ГУ НИИ СП им. И.И. Джанелидзе совместно с канд. мед. наук В.А. Ильиной.
Статистическая обработка результатов исследования выполнена с помощью пакета программ EXCEL. Вычисляли среднее арифметическое, средне-квадратичное отклонение, ошибку среднего. При оценке достоверности различия сравниваемых показателей использовали «t» - критерий Стьюдента. Различие считали достоверным при уровне значимости Р 0,05.
Прогностическая значимость изученных показателей у больных основной группы
В процессе исследования нами была отмечена различная динамика лабораторных показателей на введение перфторана и изучено прогностическое значение некоторых из них.
При анализе динамики маркеров ЭИ в основной группе среди выживших и умерших пострадавших было выявлено, что снижение ВНСММ на гликокаликсе эритроцитов в артериальной крови после инфузии перфторана происходило независимо от исхода ожоговой болезни, но являлось более выраженным и стабильным у выживших пациентов. У умерших больных, уже со следующих суток отмечалась тенденция к повторному нарастанию ВНСММ, что рассматривалось нами как неблагоприятный прогностический признак (рис. 18). статистически достоверно по сравнению с выжившими У выживших больных основной группы концентрация ВНСММ на эритроцитах венозной крови после инфузии перфторана снижалась в 1,5-2 раза и оставалась пониженной в дальнейшем. У умерших больных после инфузии перфторана так же отмечалось заметное снижение ВНСММ. Однако, обращало на себя внимание, что в данном случае, снижение исследуемого показателя, так же как и на эритроцитах артериальной крови имело нестойкий характер. В дальнейшем выявлялось его волнообразное нарастание, что, возможно, свидетельствует о нарушении функции органов детоксикации (рис. 19).
. Динамика ВНСММ в основной группе в зависимости от исхода ожоговой болезни. Эритроциты венозной крови (усл. ед.) - статистически достоверно по сравнению с выжившими
Исходные концентрации ВНСММ на эритроцитах у выживших и умерших больных не имели достоверных различий. Однако, в группе умерших выявлено быстрое повторное их нарастание на мембранах эритроцитов уже к 3-м суткам наблюдения, что объясняется не только повышением сорбционных свойств гликокаликса, которое имеет место и в группе выживших больных, но и более быстрым нарастанием концентрации ВНСММ в исследуемых средах. Очевидно, что такой вариант ответа на применение перфторана является прогностически тревожным. Данная динамика, развивавшаяся, несмотря на проводимую интенсивную терапию, говорит о быстрой декомпенсации органов детоксикации, обусловленную индивидуальными компенсаторными возможностями организма и еще раз указывает на целесообразность усиления дезинтоксикационной терапии в период выхода больных из шока.
Различный лабораторный ответ на введение перфторана наблюдался и при изучении важнейшего неферментативного звена антиоксидантной защиты - восстановленного глутатиона. Обращало на себя внимание, что повышение восстановленного глутатиона у умерших в дальнейшем больных до нормальных значений после применения перфторана носило эпизодический характер. Уровень его понижался уже на следующие сутки и оставался ниже, чем у выживших в среднем в 2 раза, что указывает на стойкий оксидантный стресс (рис. 20).
При анализе динамики МДА внутри основной группы так же выявлено заметное уменьшение показателя и у выживших и у умерших пациентов. У выживших больных однократное введение перфторана вызывало стойкий положительный эффект с моментами нормализации уровня МДА. У умерших пациентов МДА так и не достигал нормальных значений и уже на следующие сутки появлялась тенденция к повторному нарастанию данного метаболита (рис. 21).
