Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы
1.1. Этиология гнойной хирургической инфекции
1.2. Патогенез раневого процесса С. 17-23
1.3. Методы контроля течения раневого процесса С.23-26
1.4 Физические и технологические аспекты применения энергии низкочастотного ультразвука в лечении гной ной хирургической инфекции С.27-32
1.5 Раневые покрытия в местном лечении гнойных ран С.32-41
ГЛАВА2. Материалы и методы
2.1 Экспериментальные исследования С.42-45
2.2 Характеристика клинических исследований :.. С.45-53
2.3 Методы контроля эффективности лечения С.54-61
CLASS ГЛАВ A3. Результаты экспериментальных исследований CLASS с.62-77
ГЛАВА 4 Микрофлора ран при гнойно-воспалительных поражениях мягких тканей .
4.1 Состав микрофлоры ран у больных с гнойно-воспалительными заболеваниями мягких тканей С.78-85
4.2 Состояние антибиотикочувствительности микрофлоры ран у больных с гнойно-воспалительными поражениями кожи и мягких тканей . С.85-88
ГЛАВА 5 Результаты клинического применения ультразвука и раневых покрытий в лечении гнойных ран с.89-120
Заключение с.121-
Выводы с.127
Практические рекомендации с.128
Литература С.129-
- Физические и технологические аспекты применения энергии низкочастотного ультразвука в лечении гной ной хирургической инфекции
- Характеристика клинических исследований
- Состав микрофлоры ран у больных с гнойно-воспалительными заболеваниями мягких тканей
- Состояние антибиотикочувствительности микрофлоры ран у больных с гнойно-воспалительными поражениями кожи и мягких тканей
Физические и технологические аспекты применения энергии низкочастотного ультразвука в лечении гной ной хирургической инфекции
Основным методом лечения гнойных ран в настоящее время остается хирургическая обработка. Однако многолетний опыт клинических наблюдений свидетельствует о невозможности полного механического иссечения погибших тканей и удаления всей раневой микрофлоры [90, 97, 110, 240]. Повышение технического уровня оснащения хирургии открыло новые возможности для совершенствования техники и улучшения результатов хирургической обработки раны [50, 127, 133, 143, 178].
Под ультразвуком (УЗ) понимают механические колебания частиц среды с частотой более 16000 Гц, обладающие определенной энергией и распространяющихся в виде попеременных сжатий и растяжений [17, 31, 35]. В зависимости от частоты колебаний ультразвук разделяют на низко-, средне- и высокочастотный. Интенсивность или мощность ультразвука измеряется в ваттах, определяется количеством энергии, проходящей в секунду через один квадратный сантиметр излучателя. Ультразвуковые колебания с частотой от 22 до 60 кГц (0-1,5 Вт/см ) называют низкочастотным ультразвуком [169].
Распространение УЗ-энергии зависит от плотности среды. Он не распространяется в воздухе, который имеет очень разреженную среду, поэтому для передачи УЗ-энергии в ткани пользуются плотными безвоздушными средствами (вода, вазелиновое масло, глицерин, подсолнечное масло, мазь).
В последние годы отмечается увеличение интереса клиницистов к использованию низкочастотного (22-60 кГц) ультразвука (НУЗ) в гнойной хирургии [20,47, 72, 92, 182, 213]. Бактерицидное действие УЗ было отмечено с самого начала его применения в медицине [17, 31, 46]. Для НУЗ характерно явление кавитации, представляющее собой процесс образования полостей в участках разрежения среды. Образовавшаяся кавитационная полость заполняется парами жидкости и газами, растворенными в озвучиваемой жидкости. Существование кавитационных пузырьков очень кратковременно, и под влиянием наступающего затем сжатия среды образовавшиеся полости как бы захлопываются, что сопровождается гидравлическими ударами, электрическими разрядами и высокими локальными пиками температуры [72]. В процессе кавитации возникают электрохимические и фотохимические процессы, образуются свободные радикалы и перекиси [69]. В гетерогенной среде на границе раздела фаз помимо имеющего места акустического давления возникают мелко- и среднемасштабные течения и турбуляции, существенно ускоряющие наряду с кавитацией процессы диффузии, растворения, диспергации веществ [31]. Удельный вес всех факторов действия ультразвука различен и зависит от частоты и амплитуды ультразвуковых колебаний, характера биологической ткани, продолжительности и режима озвучивания [31, 35, 169].
Установлено, что УЗ-колебания вызывают набухание микробных клеток, разрыхление их оболочек с последующим разрушением [52, 57]. Е.А. Давыдов [52] при изучении повреждающего действия на стафилококк обнаружил, что озвучивание микробной суспензии вызывает гибель клеток, особенно находящихся в фазе деления. Те стафилококки, которые в этих условиях не погибали, теряли свойства вирулентности или резко снижали их.
Используя влияние низкочастотного УЗ на золотистый стафилококк in vitro, Ф.И. Горня [45] установил, что бактерицидный эффект связан с повышением температуры озвучиваемой среды, а затем уже с другими эффектами, в частности с кавитацией. При исключении температурного фактора с помощью внешнего охлаждения даже 10-минутное «озвучивание» бактериальной взвеси не приводило к ее стерилизации. Одни авторы [57, 64, 173] приводят данные о том, что наиболее устойчивы к УЗ кокковые формы, особенно стафилококк, другие [52, 174, 152], напротив, находят этот вид микроорганизмов чувствительным к УЗ. А.Н. Горячев и соавт. (1986) в эксперименте установили, что низкочастотный ультразвук действует бактерицидно на грамотрицательную микрофлору, но не влияет на стафилококк.
М.И. Перельман и B.C. Моисеев (1979) изучали действие УЗ на синегнойную палочку, протей, стафилококк, кишечную палочку в зависимости от экспозиции и температуры микробной взвеси. Существенных различий в чувствительности микроорганизмов к УЗ авторы не выявили. Различие во мнениях можно объяснить произвольным выбором режима УЗ-обработки и концентрации микробной взвеси, а также различием оборудования, но сам факт бактерицидності! УЗ несомненен [30, 48, 182].
Ю.Ф. Каменев (1980), изучая воздействие низкочастотного УЗ на золотистый стафилококк in vitro, обнаружил повышение чувствительности микробов к антибактериальным препаратам за счет дезинтеграции их клеточных оболочек.
В настоящее время существуют два способа ультразвуковой обработки ран - «ультразвуковым ножом» и озвучивание гнойной раны (ультразвуковая кавитация), полость которой заполняется антибактериальным раствором [90]. О применении «ультразвукового ножа» для первичной и вторичной хирургической обработки ран, открытых переломов и остеомиелитов сообщили В.А. Поляков и Г.Г. Чемянов (1977). Метод основан на значительной биологической потенции ультразвуковых колебаний, обладающих антимикробным и противовоспалительным действием. Использование «ультразвукового ножа» в травматологической практике позволило снизить число послеоперационных осложнений [124, 169, 222].
Другим методом, позволяющим улучшить внедрение антисептических препаратов вглубь тканей, является «озвучивание» раны через слой жидкости. Сущность метода состоит во введении в полость гнойной раны раствора антибиотика или антисептика, который подвергается воздействию ультразвуковых колебаний. Авторы отмечали подавление роста микрофлоры, более быстрое очищение ран и развитие грануляций, сокращение сроков лечения [31,96, 170, 182,223].
В процессе кавитации в жидкости образуются микроскопические полости, несущие электрический заряд на пограничной поверхности [170]. В кавитационных полостях происходят химические реакции, для которых требуется значительная энергия. Молекулы воды в них диссоциируют с образованием радикалов ІҐ и ОН [275]. В этих полостях установлено наличие электрохимических процессов [172]. Доказано биологическое воздействие УЗ на окружающие ткани. В слое лекарственного вещества развиваются процессы массообмена и массопереноса, что приводит к очистке поверхности от гноя, детрита, фибрина. Происходит очистка поверхности с эмульгированием раневого отделяемого, внедрение лекарственных веществ в ткани на глубину 2,5-3 см., подавление способности микробных клеток к размножению и ускорение репаративных процессов [185, 190] За счет вибрационного массажа тканей дна и стенок раны, за счет кавитации и радиационного давления в ране улучшается кровообращение [270].
Показаниями к применению ультразвука в настоящее время являются гнойные раны, перитонит, обширные инфицированные поверхности, гнойники различных локализаций, хронический остеомиелит, эмпиема плевры, травматические и операционные раны [31,115, 169].
Вопрос о повреждающем действии УЗ изучен недостаточно, полученные данные разноречивы. Ф.И. Горня и З.А. Макаев [45], исследуя в эксперименте лечение открытых переломов, пришли к выводу, что время нахождения в работе УЗ-инструментов при резке и сварке костей не должно превышать 30 секунд, так как в последующем наступает некроз попутно «озвучиваемых» мягких тканей. В.А. Поляков и Е.А. Борисов [31, 129] применяя УЗ в экспериментах на кроликах, отметили отсутствие патологических изменений в тканях и в организме в целом.
Характеристика клинических исследований
Клиническая часть работы выполнена на базе Правобережного гнойно-септического центра города Красноярска в период с 2001 по 2005 годы. Среди обследованных больных были лица обоего пола в возрасте от 18 до 73 лет (табл.2).Большинство больных (31 - в группе сравнения (54,3%) и 35 (56,4%) в основной группе) были госпитализированы в поздние сроки (более 7 суток) от начала заболевания при развитии гнойно-некротических изменений в зоне воспаления (таб.5.). В сроки до трех суток от начала заболевания госпитализированы лишь 13 (22,8%) больных группы сравнения и 11 (17,7%) пациентов основной группы (табл.5). При поступлении в стационар больным с гнойными поражениями кожи и мягких тканей выполнялась хирургическая обработка ран, заключавшаяся в широком раскрытии гнойной полости с максимально допустимой некрэктомией и дренированием. Послеоперационное лечение в группах включало местную и общую терапию. Применение препаратов для местного лечения регламентировалось стадией раневого процесса согласно классификации М.И. Кузина (1990 г.).
В комплекс общих лечебных мероприятий у больных обеих групп вошла антибиотикотерапия, иммунокорригирующая и симптоматическая терапия. Эмпирическую антибактериальную терапию начинали с внутримышечного введения полусинтетических пенициллинов с ингибитором Р-лактамаз (ампициллин/сульбактам) или цефалоспоринов И-Ш поколения (цефуроксим, цефотаксим, цефтриаксон, цефтазидим, цефоперазон) в сочетании с аминогликозидами (амикацин, гентамицин).По результатам исследования состава и антибиотикочувствительности микрофлоры биоптатов ран на 4 сутки в случае обнаружения резистентных штаммов микроорганизмов осуществляли замену антибактериальных препаратов. С целью повышения резистентности организма, стимуляции фагоцитоза и регенерации соединительной ткани назначали метилурацил и пентоксил в общепринятых дозировках.
В основную и сравнительную группу вошли соответственно 21 и 20 пациентов с венозными и атеросклеротическими трофическими язвами. Наиболее частой локализацией трофических язв являлась внутренняя поверхность нижней трети голени - область медиальной лодыжки - у 23 (56,1%) пациентов, передняя поверхность голени - у 13 (31,7%) и область стопы-у 5 (12,1%) (рис. 5).
Язвенный анамнез у пациентов, включенных в исследование, колебался от 3 до 23,4 месяцев и соответствовал в среднем 13,2±0,8 месяца. Средняя площадь трофических язв на момент поступления в стационар у пациентов группы сравнения составила 5,35±0,8 см , у пациентов основной группы -5,68±0,5 см2.
В рамках комплексного лечения трофических язв венозного генеза у пациентов обеих групп наряду с антибактериальной терапией применялась системная флеботропная фармакотерапия (детралекс, антикоагулянты, дезагреганты, витамины) и дозированный эластический бандаж. Местное лечение у пациентов группы сравнения с трофическими язвами в фазе воспаления включало применение антисептиков и мазей на водорастворимой основе, в фазе регенерации - солкосериловой или актовегиновой мази, куриозина.
В качестве источника ультразвуковых колебаний, подводимых к очагу инфекции, использовали медицинский ультразвуковой аппарат «Проктон-1», разработанный Научно-производственной фирмой «Метромед» г.Омск, создающий ультразвук резонансной частотой 26,5±0,7 кГц и мощностью 0,5-3 вт/см (рис. 6). Обработку раневой поверхности проводили с помощью набора инструментов-волноводов, изготовленных из титановых сплавов марки ВТ-3-1, ВТ-5, ОТ-4 и предназначенных для передачи ультразвуковых колебаний в зону озвучивания патологического очага. Для осуществления обширной некрэктомии использовали аппарат «Проктон-1» с волноводом-инструментом «ПВ», представляющим собой однополувол новый цилиндрический стержень с рабочим окончанием в виде скальпеля. Для импрегнации лекарственного препарата в очаг инфекции применяли волновод-инструмент «ПЖ», представляющий собой двухполуволновый стержень диаметром 4,5 мм с изогнутым волноводным трактом и чашеобразным рабочим окончанием диаметром 16 мм с амплитудой излучающего торца 40+20 мкм.
Методика некрэктомии заключалась в следующем: под общей анестезией после обработки раневой поверхности антисептиками с помощью шприца вводили изотонический раствор хлорида натрия под некротическую ткань. Затем волноводом «ПЖ» плавными движениями вдоль раны иссекали участок некроза. После хирургической обработки раны, некрэктомии выполняли ультразвуковую обработку раневой поверхности через раствор антисептика (3% перекиси водорода, 1% хлорамина) в течение 30-90 секунд. Жидкость подавалась на рану под рабочую поверхность волновода в проточном режиме из шприца или системы внутривенного введения, так как озвучивание стационарной жидкостью приводит к внедрению в обрабатываемые ткани микроорганизмов, клеточного детрита и других элементов раневого содержимого (рис.7).
Успех и эффективность ультразвуковой санации во многом определяются соблюдением ряда методических приемов. В первую очередь необходимо точное совпадение резонансной частоты волновода и акустического узла. Оно определяется по максимальному току (регистрируется амперметром на передней панели генератора) и сопровождается выраженным эффектом вспенивания жидкости у опущенного в нее рабочего конца волновода (вплоть до фонтанирования). Второе непременное правило — тщательное перемещение волновода по раневой поверхности с захватом всей ее площади и соблюдением при этом постоянного зазора (1 мм) между торцевой частью инструмента и обрабатываемой поверхностью. Ось волновода должна быть все время перпендикулярна обрабатываемой поверхности.
Состав микрофлоры ран у больных с гнойно-воспалительными заболеваниями мягких тканей
Бактериологические исследования выполнены у 57 больных группы сравнения, получавших традиционную терапию, и 62 больных исследуемой группы, комплексное лечение которых включало сочетанное применение низкочастотного ультразвука и раневых покрытий. В динамике лечения исследовали количественный, качественный состав и уровень антибиотикочувствителыюсти микрофлоры ран.
Забор биоптата для бактериологического анализа осуществляли в момент хирургической обработки или вскрытия гнойного очага, на 7-8 сутки и на 12-14 сутки от начала лечения. Определение бактериальной обсемененности гнойных ран проводили по методу Gould в модификации Рябинского-Родомана. Идентификацию выделенных микроорганизмов проводили с учетом морфо-тинкториальных, культуральных и биохимических свойств.
Учитывая, что у двух обследованных из группы сравнения и у одного из исследуемой группы обсеменешюсть ран на протяжении всего стационарного лечения не превышала этиологически значимого уровня, проанализированы результаты бактериологического исследования 116 больных с гнойно-воспалительными заболеваниями кожи и мягких тканей.
При первичном посеве в группе сравнения микроорганизмы из биоптатов ран выделены у 55 пациентов, при этом у 48 (87,2%) количество микроорганизмов составляло 105 и более КОЕ/г ткани (рис.35). При вторичном посеве на 7-8 сутки лечения положительный результат бактериологического анализа имелся у 46 больных, при этом этиологическая значимость выделенных микроорганизмов сохранялась у 63,6% обследованных группы сравнения. На 12-14 сутки микрофлора из ран выделена у 23 больных, причем у большинства из них (рис.35) обсемененность составила 105 и более КОЕ/г ткани (27,3% пациентов группы сравнения).
Средняя степень контаминации ран у больных в основной группе при первичном, вторичном и третичном посевах составила соответственно 5,4±0,03 107КОЕ/г, 8,4±0,02 106КОЕ/г, 6,2±0,05 105 КОЕ/г, что свидетельствовало об этиологической роли выделенных микроорганизмов в развитии и поддержании инфекционного процесса. Показатели достоверны при Р 0,05.
Результаты первичного посева из ран больных основной группы существенно не отличались от группы сравнения. Микроорганизмы выделены из биоптатов ран у 61 больного. Из них у 53 пациентов (86,9%) бактериальная обсемененность ран составляла 10 и более КОЕ/г, лишь у 8 больных (13,1%) во время хирургической обработки или вскрытия гнойного очага микроорганизмы выделялись в меньшем количестве (рис.36). При вторичном посеве в исследуемой группе микрофлора в ранах сохранялась у 47 больных, однако у 24 из них микроорганизмы выделены в количестве, недостаточном для поддержания инфекционного процесса ( 105КОЕ/г). У остальных 23 (37,7% пациентов основной группы) микрофлора сохраняла свою этиологическую значимость, однако максимальная степень обсемененности при этом не превышала 107 КОЕ/г (рис.36).
На 12-14 сутки микроорганизмы изолированы из ран 22 больных основной группы, при этом во всех случаях степень обсемененности не превышала 105 КОЕ/г, а у 18 больных (93,4% больных основной группы) оказалась менее 105 КОЕ/г, что объективно свидетельствовало о завершении инфекционного процесса.
Количество микроорганизмов в 1 г ткани у пациентов основной группы составляло 6,3+0,06x107 при первичном посеве, 3,7+0,02x105 - при повторном посеве на фоне сочетанного применения низкочастотного ультразвука и раневых покрытий, 2,8±0,03х103 — при третичном посеве. Различия между обсемененностью ран у больных основной группы в различные сроки лечения и различия между аналогичным показателем основной группы и группы сравнения при повторном и третичном посеве достоверны при Р 0,05.
При динамическом бактериологическом исследовании установлено, что сочетанное применение низкочастотной ультразвуковой терапии и раневых покрытий «Воскопран» и «Коллахит-ФА» позволяет в ранние сроки снизить микробную контаминацию ран (рис.37).
Идентификацию выделенных микроорганизмов осуществляли с учетом морфотинкториальных, культуральных и биохимических свойств.
Основными представителями микрофлоры гнойных ран явились микроорганизмы рода Staphylococcus, энтеробактерии и неферментирующие грамотрицательные бактерии (рис.38).
Состояние антибиотикочувствительности микрофлоры ран у больных с гнойно-воспалительными поражениями кожи и мягких тканей
Антибиотикочувствительность выделенных культур определяли дискодиффузионным методом с последующим отнесением изученных микроорганизмов к чувствительным или устойчивым. В группу устойчивых микробов вошли не только устойчивые, но и умеренно-устойчивые в силу особенностей их фармакокинетики.
Исследован уровень чувствительности стафилококков к бензилпенициллину, цефазолину, цефотаксиму, эритромицину, линкомицину и фторированным хинолонам (ципрофлоксацину). Чувствительность энтеробактерий была определена к беталактамам (ампициллин, цефотаксим), аминогликозидам (гентамицин, амикацин), хлорамфениколу и фторированным хинолонам (ципрофлоксацин). Чувствительность неферментирующих грамотрицательных бактерий исследована к беталактамам (карбенициллин, азлоциллин, пиперациллин, меропенем, цефепим, цефтазидим, цефоперазон), аминогликозидам (гентамицин, амикацин), полимиксинам (полимиксин), фторированным хинолонам (ципрофлоксацин).
Внугрилабораторный контроль антибиотикочувствительности проводили при помощи референт-штаммов, поэтому все результаты исследования клинических штаммов считали достоверными.
Анализ антибиотикочувствительности выявил чувствительность стафилококков к цефалоспоринам (цефатоксим, цефазолин), фторхинолонам (ципрофлоксацин). К остальным антибиотикам (пенициллинам, макролидам и линкозамидам) они резистентны. При сочетанном применении низкочастотной ультразвуковой терапии и раневых покрытий количество штаммов стафилококков, чувствительных к антибактериальным препаратам, увеличивается: к цефалоспоринам - на 25%, к фторхинолонам - на 5% (рис.44).
Штаммы энтеробактерий наиболее чувствительны к аминогликозидам (амикацину -100%, гентамицину -100%), фторхинолонам, к остальным препаратам (левомицетину, цефотаксиму) они резистентны (рис.45).
Неферментирующие грамотрицательные бактерии проявляют чувствительность к пенициллинам (карбенициллин, азлоциллин, пиперациллин) лишь в 25% (рис 46), наиболее чувствительны к амикацину (100%), меропенему (100%), фторхинолонам (95%), цефазолину и цефотаксиму (85%). К меропенему чувствительность микроорганизмов сохранялась в течение всего периода наблюдений как в основной группе, так и в группе сравнения. В основной группе количество штаммов НГОБов, чувствительных к цефалоспоринам возросло на 15%, к фторхинолонам - на 5% (Р 0,05).
Таким образом, наиболее эффективными препаратами эмпирической антибактериальной терапии гнойно-воспалительных заболеваний кожи и мягких тканей являются цефалоспорины II-III поколения, аминогликозиды III поколения (амикацин), фторхинолоны (ципрофлоксацин), карбапенемы (меропенем). Сочетанное применение низкочастотной ультразвуковой терапии и раневых покрытий препятствует вторичной контаминации ран госпитальными штаммами.
Больным группы сравнения проводилась, при необходимости, хирургическая обработка ран, включавшая вскрытие гнойных полостей, затеков, карманов с одномоментной максимально допустимой некрэктомией. Хирургическую обработку завершали дренированием ран.
С целью повышения резистентности организма, стимуляции фагоцитоза и регенерации соединительной и эпителиальной ткани назначали метилурацил и пентоксил в общепринятых дозировках. Антибиотнкотерапия назначалась с учетом результатов антибиотикограммы, возможного побочного действия, совместимости с другими препаратами.
Больным с трофическими язвами при поступлении проводилась только консервативная терапия. В рамках ее назначалась системная флеботропная фармакотерапия и дозированный эластический бандаж.
Применение препаратов для местного лечения регламентировалось стадией раневого процесса согласно классификации М.И. Кузина (1990г.). Во время перевязок раны промывали 3% раствором перекиси водорода, 1% раствором хлорамина, удаляли гнойно-некротические массы механическим путем. В процессе дальнейшего лечения в фазе воспаления использовали водный раствор хлоргексидина, 0,02% раствор пливасепта, 0,02% раствор борной кислоты. Для очищения раны применяли протеолитические ферменты: трипсин, химотрипсин, а также мази на водорастворимой основе: диоксиколь, левомеколь. У больных с трофическими язвами очищения ран достигали с помощью мази «Ируксол», содержащей коллагеназу, и 0,2% раствора куриозина.
![Возможности комбинированного применения озона и низкочастотного ультразвука в лечении гнойных ран (экспериментально-клиническое исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4385/199525.png "Возможности комбинированного применения озона и низкочастотного ультразвука в лечении гнойных ран (экспериментально-клиническое исследование) [Электронный ресурс] Емельянов Андрей Юрьевич")
