Фотодинамическая терапия в лечении перитонита

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Фотодинамическая терапия в лечении перитонита

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата медицинских наук



Введение

перитонит гнойный брюшной фотодинамический

Актуальность проблемы

Лечение острого распространенного перитонита до настоящего времени остаётся одной из актуальнейших проблем абдоминальной хирургии, что подтверждается высокими цифрами летальности, которые по данным различных составляют авторов от 17% до 36%, а при тяжелых формах, в случае развития инфекционно-токсического шока и полиорганной недостаточности до 76-90% [Бородин М.А. и соавт., 2006; Гостищев В.К. и соавт., 2002; Гридчик И.Е. и соавт., 2004; Дехнич А.В. и соавт., 2011; Ерюхин И.А. и соавт., 2004; Измайлов С.Г. и соавт., 2010; Костюченко К.В. и соавт., 2009; Савельев В.С. и соавт., 2006; Ханевич М.Д. и соавт., 2000; Шаповалова Н.В. и соавт., 1998; Hirsch E.F., 2004; Malangoni M.A., 2003; Robledo F.A. et al., 2007].

Одним из составных и наиболее важных элементов комплексного лечения распространенного перитонита является устранение причины его развития и эффективная санация брюшной полости [; Гостищев В.К. и соавт., 2007; Савельев В.С. и соавт., 2007]. В настоящему времени предложено множество различных методов обработки брюшины, основанных на использовании ультразвуковых технологий, гидропрессивных обработок, лазерного облучения, озонотерапии, электроимпульсного воздействия и др. [Глухов А.А. и соавт., 2007; Мерзликин H.B. и соавт., 2011; Сажин В.П. и соавт., 2007] Вышеуказанные методы, безусловно, значительно повышают эффективность лечения рассматриваемой патологии. Однако, ряд вопросов, касающихся санации брюшной полости и снижения уровня бактериальной обсемененности брюшины до настоящего времени не решенными. Во-первых это обусловлено тем, что в ряде случаев не представляется возможным во время однократной интраоперационной санации полностью удалить патогенную микрофлору, во-вторых, купировать гнойно-воспалительный процесс в брюшной полости.

Как правило, брюшина всегда отвечает воспалением на любой патологический процесс, индуцированным инфекционно-воспалительным или травматическим повреждением органов брюшной полости и малого таза. При этом обширная площадь брюшинного покрова (более 2,0 м²), имеющая сложное строение, реактивность, а также важность физиологических функций (экссудативной, резорбтивной и барьерной), не оставляют сомнений в опасности распространения воспаления брюшины негативно влияющего на жизнедеятельность организма. Основными причинами летальности являются некупированный эндотоксикоз, абдоминальный сепсис и обусловленные ими последствия: острая печеночно-почечная и сердечно-сосудистая недостаточность, легочные и метаболические нарушения. При прогрессировании эндотоксической реакции в первую очередь страдает мочевыделительная система [Мишнёв О.Д. и соавт, 2004; Савельев B.C. и соавт., 2006].

Считается, что практически все органы и системы вовлекаются в процесс полиорганной недостаточности почти с одинаковой частотой, однако количество органов, задействованных в процессе, определяет прогноз заболевания. Так, при вовлечении в синдром четырех и более органов, летальность достигает ста процентов [Гологорский В.А. и соавт., 1988].

Доказано, что результат успешного лечения разлитого гнойного перитонита лишь на 15-20% зависит от эффективности антибактериальной терапии, а в остальном на 80% связано с адекватной хирургической тактикой, в том числе, полноценной санацией брюшной полости [Гостищев В.К., 2001; Савельев B.C. и соавт., 2006; Шуркалин Б.К. и соавт., 2003].

Применение только одного оперативного вмешательства, не может полностью прекратить те сложные патоморфологические процессы в брюшине, а также нарушения функций желудочно-кишечного тракта, которые создают условия для углубления процессов деструкции во многих системах жизнеобеспечения организма и неминуемо ведут к полиорганной недостаточности [Алиев И.М., 1995; Брискин Б.С. и соавт., 2000; 2003; Лобаков А.И. и соавт., 1995].

Поэтому, в настоящее время успех лечения перитонита определяют: адекватная хирургическая тактика, рациональная антибактериальная терапия, борьба с эндогенной интоксикацией и комплексная интенсивная терапия. В отношении хирургической тактики большинство современных исследователей имеют схожие принципиальные позиции в отношении таких вопросов, как способы завершения операций и эффективной санации брюшной полости, выбора вида санационных растворов, дренирования брюшной полости и интубации кишечника, экстракорпоральной детоксикации и оценки ее эффективности.

Среди современных медицинских технологий, используемых в лечении ряда онкологических и неопухолевых заболеваний особое место принадлежит фотодинамической терапии (ФДТ) [Гейниц А.В. и соавт., 2007; Козлов В.И., 1992; 1998; Странадко Е.Ф., 1993; 1994; Харнас С.С. и соавт., 1999; Korbelik M., 1996; Tadjiri H. et al., 1998]. Данный метод признан наиболее щадящим, так как воздействуя на патогенную клетку не затрагивает окружающие здоровые ткани. Он приводит к разрушению мембран клеток, внутриклеточных структур и бактериальных агентов, вызывая, тем самым, гибель клеток, [Гейниц А.В. и соавт., 2007; Moan J., 1984; Specht K.G. et al., 1990]. Фотодинамическая терапия является относительно безвредным, хорошо переносимым больными методом, который можно применять многократно, если это необходимо для дальнейшего выздоровления больного [Миронов А.Ф. и соавт., 1999; Толстых П.И. и соавт., 2004]. Известно, что даже при длительном применении лазерной ФДТ, резистентности у патогенных микроорганизмов не вызывает [Странадко Е.Ф. и соавт., 1999]. Вероятнее всего, это связано с тем, что гибель клетки вызывает целый каскад окислительных реакций, индуцированных синглетным кислородом, который всегда будет проявлять свою активность при фотодинамической терапии.

Отличительной особенностью фотодинамической терапии является исключительно локальный характер действия, а бактерицидный и бактериостатический эффект ограничивается зоной лазерного облучения, что позволяет избежать многих побочных эффектов наблюдаемых при антибактериальной терапии [Странадко Е.Ф. и соавт., 1998; Толстых П.И. и соавт., 2001; Gross A., et al. 1999; Schlegel R.A. et al., 2001].

В связи с снижением эффективности антибактериальной терапии, образованием устойчивых к большинству известных антибиотиков штампов микроорганизмов, ростом числа послеоперационных инфекционных осложнений, а также низкой эффективностью большинства общепринятых методов терапии, длительностью сроков лечения, поиск новых способов лечения гнойно-воспалительных процессов на всех этапах медицинской науки является актуальным.

В последние годы появились сообщения об успешном применении ФДТ для лечения гнойных ран, а также данные, что ФДТ не только не замедляет заживление ран, а возможно даже вызывает их ускоренную регенерацию [Азимшоев А.М., 2008; Странадко Е.Ф. и соавт., 1998; Adili F. et al., 1996; Parerh S.B. et al., 1991].

Проведенные исследования доказывают, что фотодинамическое терапия оказывает губительное воздействие не только на резидентную микрофлоры (Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Micrococcus spp., Sarcina spp., коринеформные бактерии, Propionibacterium spp. и др.), вызывающие заболевания только при определенных условиях, но также на антибиотико-резистентные штампы золотистого стафилококка, кишечной палочки и других микроорганизмов [Malik Z. et al., 1994]. Многими учеными выявлено, что грамположительные бактерии высоко чувствительны к фотосенсибилизирующему действию целого ряда фотосенсибилизаторов, абсорбирующих видимый свет [Bertoloni G. et al., 1984; 1992; 1993; MacMillan J.D. et al., 1966].

В настоящее время одним из перспективным физических методы, является антимикробная фотодинамическая терапия с использованием фотосенсибилизаторов и когерентного лазерного и некогерентного светодиодного излучения. Метод обладает ярко выраженной бактерицидной активностью, противовоспалительным действием, вызывает положительный иммунный ответ, предупреждая дистрофические и склеротические процессы. [Соколов В.В., 1999; Странадко Е.Ф., 2006].

Широкое развитие фотодинамической терапии и успешное внедрение методики в клиническую практику лечения доброкачественных и злокачественных новообразований, воспалительных процессов разной локализации и обнаруженное бактерицидного действие ФДТ, позволяет, с нашей точки зрения, осуществить попытку изучения возможности применения метода ФДТ для лечения распространенного перитонита в эксперименте.

Цель исследования

Разработать метод интраоперационной санации брюшной полости при распространенном перитоните в эксперименте на основе применения фотодинамической терапии и дать сравнительную оценку его эффективности.

Исходя из цели, поставленной в планируемой диссертационной работе, определены следующие задачи.

Задачи исследования

1. Изучить особенности накопления фотосенсибилизатора в воспаленной брюшине при экспериментальном перитоните.

2. Изучить антибактериальные свойства фотодинамической терапии при экспериментальном перитоните.

3. Дать сравнительную оценку эффективности санации брюшной полости при экспериментальном распространенном перитоните с применением фотодинамической терапии и традиционных методов лечения.

4. Изучить эффективность применения фотодинамической терапии при лечении экспериментального перитонита.

Научная новизна

В эксперименте на животных впервые изучены особенности накопления фотосенсибилизатора «Фотодитазина» в условиях острого экспериментального перитонита методом флуоресцентной спектрографии и доказана фотодинамическая реакция в воспалительных тканях брюшины.

Впервые разработан и предложен метод санации брюшной полости с помощью фотодинамической терапии в условиях острого экспериментального перитонита и оценены возможности применения фотодинамической терапии для санации брюшной полости.

Впервые дана оценка более эффективных альтернативных антибактериальных свойств фотодинамической терапии и ее преимущества, в сравнении со стандартными методами, в условиях острого экспериментального перитонита.

Впервые на основании лабораторных и клинико-морфологических данных проведена комплексная оценка, преимуществ и недостатков, фотодинамической терапии для лечения острого экспериментального перитонита по сравнению с традиционными методами интраоперационной санации брюшной полости.

Практическая значимость

Применение фотодинамической терапии для интраоперационной санации брюшной полости при оперативном лечении экспериментального распространенного перитонита в сравнении с традиционными хирургическими способами, позволяют значительно улучшить эффективность оперативного пособия. Эффективность фотодинамической терапии в борьбе с патогенной микрофлорой не оспорима, что представляет особую ценность, простота способа, его доступность, надежность, отсутствие повреждений брюшины дают основание к дальнейшему проведению клинических исследований и разработки новых нефармакологических путей санации брюшной полости основанных на применении метода фотодинамической терапии и внедрение его в клиническую практику.

Положения выносимые на защиту

1. Методом флуоресцентной спектроскопии установлено, что время необходимое для максимального накопления фотосенсибилизатора в тканях составляет 2-2,5 часа после внутривенного введения препарата. После проведения лазерного воздействия, интенсивность флюоресценции снижается на 76.6%, что свидетельствует об активной протекающей фотодинамической реакции и снижении концентрации препарата в тканях при распространенном перитоните.

2. Применение ФДТ для санации брюшины при остром экспериментальном перитоните, вызванном монокультурой кишечной палочки, свидетельствует о высокой антибактериальной активности данного метода по сравнению с традиционными методами лечения.

3. Применение метода ФДТ при распространенном перитоните позволяет в 3 раза быстрее отчистить брюшную полость от патогенной флоры, уменьшить эндогенную интоксикацию и снизить летальность экспериментальных животных по сравнению с традиционным методом санации почти в три раза.

Апробация работы

Результаты проведенных исследований доложены на научно-практической конференции «Фотодинамическая терапия и флуоресцентная диагностика» (г. Санкт-Петербург, 19-20 мая 2011 г.); на научно-практической международной конференции «Abstracts of XII international euroasian congress of surgery and gastroenterology», (Азербайджан, г. Баку, 13-16 октября 2011 г.); «Photodiagnosis and photodynamic therapy» (Финляндия, г. Хельсинки, 21-24 августа 2012 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, из которых 6- в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 110 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 12 таблицами и 18 рисунками. Указатель литературы включает 220 источников литературы, из них 65 работы иностранных авторов.



1. Обзор литературы

Перитонит - воспаление брюшины, проявляется как вторичный патологический процесс, осложняющий течение первичного процесса, травмы либо заболевания, пришедшего к образованию источника - воспалительной или травматической деструкции органов брюшной полости [Савельев В.С. и соавт., 2006].

В настоящее время основными этапами хирургического лечения распространенного перитонита остаются: экстренное оперативное вмешательство с целью устранения источника перитонита, адекватная санация и дренирование брюшной полости, медикаментозное подавление абдоминальной инфекции. Однако, для наиболее эффективного лечения распространенного перитонита необходим целый комплекс своевременных мероприятий, которые должны начинаться с первых минут госпитализации, а часто и на догоспитальном этапе [Ашрафов Р.А., 2001; Белобородое В.Б и соавт., 2003; Каншин Н.Н., 1980; Косовских А.А. и соавт., 2012; Яковлев С.В. и соавт., 2001; 2003; 2007].

Если способы устранения источника перитонита в основном отработаны, и обсуждаются только в технических деталях, то методы санации брюшной полости до сих пор являются предметом обсуждения в связи с использованием множества принципиально различных методик.

Основной причиной неудовлетворительного лечения больных с распространенным перитонитом является нарастание синдрома эндогенной интоксикации, приводящем в последствии к увеличению послеоперационных осложнений. Источником эндогенной интоксикации в первую очередь является сама брюшная полость [Алимов P.P. и соавт., 2006; Апарцин К.А. и соавт., 2009; Белобородов В.А. и соавт., 2008; Гирш А.О., 2006; Ерюхин И.А. соавт., 2007; Илюкевич Г.В. и соавт., 2006; Каримов С.Х. и соавт., 2006; Hynninen M. et al., 2008; Karamarkovic A. et al., 2005; Scheingraber S. et al., 2004]. В связи с этим одним из важнейших этапов операции является тщательная санация брюшной полости с максимально возможным удалением микрофлоры и фибринозных наложений, так как содержание микробных тел в них соответствует перитониальному экссудату. Несмотря на удаление источника перитонита, остатки фибринозных наложений, некротических тканей, большое содержание патогенной микрофлоры ведут к формированию синдрома эндогенной интоксикации в послеоперационный период [Баранов A.B., 2009; Глухов A.A. и соавт., 2009; Измайлов С.Г., и соавт. 2010; Кемеров C.B., 2005; Макушкин Р.З. и соавт., 2009; Мерзликин H.B. и соавт., 2011; Фаррахов А.З. и соавт., 2005; Scapellato S. et al., 2004]. Для снижения эндогенной интоксикации требуется адекватная санация брюшной полости при распространенном перитоните. К сожалению даже самая тщательная санация брюшной полости не приводит к полному купированию воспалительных изменений и снижению содержания микробных тел в брюшной полости, что приводит к поиску новых способов воздействия на инфекционно-воспалительный процесс.

Разработка рациональных подходов к лечению перитонита является актуальной задачей. Результаты лечения этого осложнения остаются крайне неудовлетворительными.

1.1 Виды экспериментального перитонита

В настоящее время, все существующие модели по воспроизведению экспериментального перитонита можно подразделить на пять групп [Буянов В.М. и соавт., 1997; Фавстов В.В. и соавт., 1997; Jacobi C.A. et al., 1998; Van Westreenen M. et al., 1999].

К первой группе можно отнести модели перитонита, для воспроизведения которых в брюшную полость животным вводили инородные тела: куски дерева, пробки, марли. Вероятность развития разлитого перитонита при данной методике маловероятна, так как инородные тела инкапсулировались, ограничивались от брюшной полости [Сельцовский П.Л., 1963]. В настоящие время данные модели не используются.

Ко второй группе модели перитонита относятся те, при которых в брюшную полость вводились агрессивные вещества, такие как дёготь [Головин Д.И., 1953], скипидар [Зубков О.Б., 1981] амниотическая жидкость коровы [Шамов В.Н., 1937], раствор алейроната и алеуроната, 1% раствор Люголя, желудочный сок, стерильный кал, желчь [Малюгина Т.А., 1973]. Протеолитические ферменты [Попов В.А., 1985], самозин [Demling R. et al., 1993; Rosman C. et al., 1992]. В настоящее время данные модели не применяются из-за несоответствия картины перитонита у экспериментальных животных с острыми хирургическими заболеваниями брюшной полости.

Третья группа включает в себя перитониты, вызванные введением в брюшную полость экспериментальных животных чистых монокультур микроорганизмов [Глухов А.А., 2006; Pross M. et al., 2002] или их смесей: взвесь золотистого стафилококка [Пауков B.C. и соавт., 1984], E. Coli и B. Fragilis [Ашурметов Р.И., 1992], смесь культуры кишечной палочки и патогенного стафилококка с 1 мл мочи [Карстен Э.Г. и соавт., 1981], культуру стафилококка с пересечением n. Vagus [Бушмакина М.П. и соавт., 1928], смесь культуры стрептококка, стафилококка, гонококка [Данилов И.В., 1940], взвесь суточной культуры В-гемолитического плазмокоагулирующего стрептококка группы А [Шпак С.И. и соавт., 1982], капсулы с чистыми культурами различных микроорганизмов [Седов В.И., 1983], перфузию через вживленную внутрибрюшную осмотическую помпу различных бактерий [Peck M.D. et al, 1991], бактериальную эмульсию [Рожанский В.И., 1983]. Недостаток данных групп заключается в том, что перитонит полученный у экспериментальных животных при данных моделях, имеет узкий микробный спектр, что не позволяет в полной мере перенести полученный опыт в клиническую практику. В связи с этим указанные модели перитонита используются для выяснения патогенности той или иной культуры [Струкова В.И. и соавт., 1987].

Четвертая группа объединяет модели перитонита, вызванные введением в брюшную полость экспериментальных животных содержимого полых органов тем или иным способом: 5% взвеси фекалий [Губский В.И., 1985; Солодовникова Ф.Н., 1980], 30% взвеси фекалий [Пауков B.C. и соавт., 1984; Тараненко Л.Д. и соавт., 1986.; Тарасенко С.В. и соавт., 1987], 10% каловой взвеси [Стащук В.Ф. и соавт., 1981], 2% каловой взвеси [Аширметов А.Х., 1983; Наджимутдинов К.Н. и соавт., 1982], 3% каловой взвеси [Шпак С.И. и соавт., 1982], 10% фильтрованной каловой взвеси [Лазаренко В.А. и соавт., 2008], вскрытие просвета тонкой или толстой кишки [Абдуллаев А.Х., 1984; Аширметов А.Х., 1958; Попов В.А., 1985; Ротердамская О.М., 1984; Сельцовский П.Л., 1963], желатиновые капсулы заполненные содержимым толстой кишки и сульфатом бария [Седов В.И., 1983].

Недостатком третьей и четвертой группы моделей экспериментального перитонита является то, что при воспроизведении данных моделей нельзя точно прогнозировать результат: или животные молниеносно погибают от так называемого «перитонеального сепсиса», или у них не развивается патологический процесс [Ашурметов Р.И. и соавт., 1992; Баклыкова Н.М., 1965; Савчук В.Д., 1979]. В лучшем случаи если процесс развивается, то не имеет характерной клинической картины, фазности, течения перитонита [Artz C.P. et al., 1962; Sleeman H.K. et al., 1967].

В эту группу можно включить следующие модели с созданием механических повреждений желудочно-кишечного тракта с нарушением целостности его просвета [Barauskas G. et al., 2004]. Созданием деструктивного аппендицита тем или иным способом: перевязка аппендикса у основания с пересечением брыжейки [Ерюхин И.А. и соавт., 1981]; перевязка основания отростка с нанесением на нем насечек до слизистого слоя [Лупашко Б.К. и соавт., 1981]; перевязка основания червеобразного отростка, изолированного от брыжейки, с последующим рассечением верхушки [Anderson E.D. et al., 1983; Anderson M. et al., 1968]; перемещение удаленного червеобразного отростка в брюшную полость на лигатурах [Просвирин В.Н и соавт., 1987]. Создание деструктивного холецистита: накладыванием тонкой лигатуру на стенку желчного пузыря (после удаления желчи) с выводом концов лигатуры наружу через ниппельную трубку. Брюшную полость зашивали наглухо; через некоторое время производили разрыв воспаленного желчного пузыря путем потягивания за концы нитей [Малюгина Т.А., 1973].

К пятой группе моделей экспериментального перитонита относятся комбинированные модели, при которых кроме введения в брюшную полость патогенного объекта, создают те или иные деструктивные процессы или фоновые заболевания организма с целью его «сенсибилизации» [Струкова В.И. и соавт., 1987]. К первой модели данной группы относятся животные с введением хлористого кальция в толщу скакательного комплекса, и последующим введением 30% каловой взвеси, с интервалом в 2 суток в брюшную полость [Баклыкова Н.М., 1965] Имеется модификация выше указанной модели, но с повреждением скакательного комплекса животных [Баклыкова Н.М., 1965; Морозов П.Н., 1985]. Так же имеется модель с предварительной иммунизацией животных адъювантом Фрейнда, и двукратным введением каловой взвеси в два этапа; первый раз используется минимальная (не смертельная) доза, а через 2 недели обычной дозы [Баклыкова Н.М., 1965]. К группе можно отнести калово-скипидарную модель экспериментального перитонита, при которой на высоте асептического воспаления брюшины вызванного введением в брюшную полость скипидара, повторно вводят смесь монокультур или каловую взвесь [Зубков О.Б., 1981; Шалимов С.А. и соавт., 1989]. Известна модель Глухова А.А., заключающаяся во введении через катетер установленный в брюшную полость лабораторным животным: аутокрови и микробной взвеси стафилококка, кишечной палочки, сине-зелёного гноя и пептококка в равных соотношениях. [Глухов А.А., 2006].

Представленные модели экспериментального перитонита в четвертой и пятой группе отличаются трудоемкостью и длительностью исполнения.

Как следует из вышеизложенного, существует множество моделей экспериментального перитонита, но не всегда можно получить стандартное воспаление брюшины, что обусловлено вариабельностью показателей патогенности и вирулентности используемой для моделирования флоры или механизма, которое могли бы клинически и морфологически быть схожими с перитонитом человека.

1.2 Способы интраоперационной санации брюшной полости при распространенном перитоните

Одним из основным этапов операции является санация брюшной полости, от качества которой в последующем зависит динамика протекания патологического процесса и последующие мероприятия [Афендулов С.А. и соавт., 2003; Шуркалиш Б.К и соавт. 2003; Cheadle W.G. et al., 2003; Hirner A., 1991; Vas S.I., 1994].

В настоящее время одним из основных способов интраоперационной санации брюшной полости остается промывание её нейтральными изотоническими или антисептическими растворами. В качестве антисептических растворов сейчас используют: 1-1,5% р-р перекиси водорода, раствор фурацилина в разведении 1:5000, 0,5% раствор диоксидина, 0,02% раствор хлоргексидина, 0,9% физиологический раствор [Банин И.Н. и соавт., 2003], физиологический раствор с антибиотиками, гипохлорид натрия [Суковатых Б.С. и соавт., 2009], гемодез, озонированные растворы и другие способы [Корабельников А.И., 1997; Мирошин С.И. и соавт., 1996; Наджимутдинов К.Н. и соавт., 1982; Ablan С.J. et al., 1991; Guzman V.G. et al., 1999]. Для проведения санации брюшной полости как правило используется от 4 до 6 литров раствора, при поздних стадиях до 10 литров [Нифантьев O.E. и соавт., 1990]. В анализируемой литературе ряд авторов предлогают увеличить объем промываемых жидкостей до 20-30 литров [Татишвили Г.Г. и соавт., 1985], утверждая, что в этих случаях чаще удается избежать повторных санаций [Барабеджанов Б.Д. и соавт., 2002; Многогрешнов И.Г., 1995; Grunau G. et al, 1996]. В последнее время наилучшим методом интраоперационной санации брюшной полости при распространенном процессе является применение многократного промывания брюшной полости осмосбалансированными кристаллоидными солевыми растворами, обычно используется физиологический раствор с оптимальной осмолярностью 450 мосм/л [Евдокимов В.В., 1981; Сухоруков A.M., 1996] или 0,5% раствор новокаина, при условии стабильной гемодинамики и отсутствии непереносимости. Раствор новокаина дополнительно обеспечивает обезболивающий, противовоспалительный эффект, служит средством разрешения пареза кишечника [Савельев B.C. и соавт., 2006].

При интраоперационной санации брюшной полости одним из требований является удаление налета фибрина, так как под ним остается патогенная микрофлора, которая идентична по качественному и количественному составу экссудату в брюшной полости.

В последнее время для более качественной механической отчистки париетальной и висцеральной брюшины от налета фибрина применяются различные устройства с механическими или физическими факторами воздействия [Ивачев A.C. и соавт., 1995], так как обычное промывания не всегда приводит к желаемому результату [Алиев И.М. и соавт., 1995; Булынин В.И. и соавт., 1999].

Одним из эффективных способов физического воздействия на брюшину является электроимпульсная обработка, которая способствует более лучшему отторжению фибрина в водной среде и оказывает выраженный антибактериальный эффект [Лохвицкий C.B. и соавт., 2002]. Также повышение эффективности при санации брюшной полости достигли с применением дополнительной ультразвуковой обработки. В качестве водной среды используют те же антисептические растворы, что и для санации брюшной полости. При этом каждое анатомическое пространство обрабатывается в течение 7-10 минут, начиная с области расположения очага, а затем поочередно обрабатывают поддиафрагмальное и подпеченочное пространства, полость малого таза, подвздошные ямки, корень брыжейки тонкой и поперечно-ободочной кишки [Оганесян М.А., 1988].

Кроме того, для интраоперационной санации в клинической практике применяются гидропрессивные технологии с применением озонированных растворов [Глухов A.A., 1999]. Методика основана на использовании высоконаправленного микродисперсного потока озонированного раствора, которая эффективно позволяет отчистить брюшину от некротических тканей, налета фибрина и микробов.

Существует методика с применением автономного ультразвукового излучателя в озонированном растворе натрия хлорида [Берген И.Г., 2009].

Для интраоперационной обработки брюшной полости разработана методика NO-содержащих воздушно-плазменных потоков [Лукьяненко E.B., 2006] при помощи стимулятора-генератора NO. При NO-терапии происходит активизация пролиферации лимфацидов и макрофагов, стабилизируется нарушенная деятельность лимфатического русла. На этом фоне резервы защитных механизмов местных иммунных реакций значительно повышаются.

Важным моментом проведения санации брюшной полости является снижение резорбции токсических веществ из брюшной полости в систему кровотока. Основным принципом достижения данной цели является раннее удаление экссудата из брюшной полости сразу после выполнения лапаротомии. Одним из важных факторов влияющих на процесс резорбции является температура раствора, используемого для санации брюшной полости, которая оказывает существенное воздействие на развитие постсанационной интоксикации [Дерябин И.И., 1995]. Предложен метод устраняющий данные недостатки основанный на последовательном использовании гипотермического 0,9% раствора NaCl (t-12-15?C) и последующей гидропрессивной обработки брюшины гипертермическим 0,9% раствора NaCl (t-46-47?C) [Банин И. Ню, 2003]. Усовершенствованный вариант интраоперационной гипотермической. санации с помощью устройства для подачи промывных растворов «Гейзер» рекомендуется в практику неотложной абдоминальной хирургии как наиболее эффективный способ промывания брюшины, обеспечивающий стабилизацию центральной и интестинальной гемодинамики, стимуляцию моторики желудочно-кишечного тракта, достижение детоксикационного эффекта и технологической простоты. [Мустафин P.P., 2003].

В настоящий период существует способ интраоперационной санации брюшной полости при перитоните физиологическим раствором перфузированным озоном с концентрацией озона 1,2 мкг/мл., при котором используют равномерно распыленную под давлением 60-65 атм. высокопарную струю озонированного физиологического раствора [Булынин В.И., 1997; Глухов А.А. и соавт., 2007]. Известен способ санации брюшной полости при разлитом перитоните с помощью гипо- и гипертермических озонированных растворов, которые попеременно чередуют 2-3 раза во время операции [Рябов А.А. и соавт., 2005].

В практике существует комбинированный способ интраоперационной аппаратной санации брюшной полости при разлитом перитоните с помощью аппарата «Гейзер» и гиперосмолярных полиионных растворов [Деринг В.Ф. и соавт., 2005]. Также предложено введение в брюшную полость мазей на водной основе [Барабаджанов Б.Д. и соавт., 2002], в частности после промывания брюшной полости антисептическими растворами, вводится мазь «Диоксизоль» из расчета 1-1,5 г/кг массы тела больного. При этом авторы рекомендуют только указанную дозу, так как меньшая доза не оказывает должного эффекта, а большая оказывает выраженным дегидратирующим эффектом.

В последние годы появились публикации, свидетельствующие о высокой эффективности предложенного фракционного протеолиза с помощью синтетических иммобилизированных протеаз (иммозины и др.) с экспозицией до трех часов, благодаря использования этой методики летальность снизилась почти в 2 раза [Григорьев Е.Г. и соавт., 2000].

В 1989 году [Кошелев В.Н. и соавт., 1989] с целью профилактики послеоперационных осложнений после оперативного вмешательства по поводу перитонита было предложено завершать оперативное пособие облучением брюшной полости гелий-неоновым лазером «АФЛ-1» с выходной мощностью 25-28 мВт экспозицией 10 минут (плотность мощности излучения 3-5 мВт/см²). Применение данной методики помогло снизить послеоперационную летальность в 2 раза.

В 1992 году [Чегин В.М. и соавт., 1992] был предложен метод интраоперационной обработки брюшной полости расфокусированным лучом углекислого лазера «Скальпель-1», мощностью 0,33-0,64 Вт/см² и экспозицией 2-19 минут в жидкой среде стерильного физиологического раствора. Предлагаемый метод был применен в клинике при операциях на органах брюшной полости, в том числе по поводу разлитого гнойного перитонита. Во всех случаях до санации брюшины в перитонеальных экссудатах, выявлено наличие различной по составу микрофлоры в высоких концентрациях, после санации предлагаемым способом брюшная полость становилась стерильной. Недостатки данных методик заключаются: в длительности проведения санации, в связи с малым полем светового пятна; при несоблюдении времени экспозиции; возможности термического повреждения брюшины.

Также известен метод санации брюшной полости при помощи расфокусированным лучом СО₂-лазера по методу, исключающим термическое повреждение, обладающий выраженным антибактериальным эффектом, примененный в эксперименте [Мустафаев Р.Д., 2003]. Данных о применение указанного метода в клинической практике нет.

Использование перечисленных методов интраоперационной санации брюшной полости не всегда позволяют полностью удалить патогенную микрофлору, из-за технических сложностей вызванных деструктивным процессом или анатомическими особенностями [Мишнев О.Д. и соавт., 2005; Wittmann D.H. et al., 1998]. Некоторые методы трудоемки или затратны. Поэтому дискуссия о способах послеоперационной санации брюшной полости продолжается до сих пор, и направлена на поиск более простых и эффективных методов санации брюшной полости.

1.3 Фотодинамическая терапия в лечении гнойных и хронических заболеваний

В 1924 году A. Passow и W. Rimpau исследовали фотохимическое воздействие на грамположительные и грамотрицательные бактерии с различными фотосенсибилизирующими красителями. Эксперименты выявили значительно более низкую инактивацию грамотрицательных бактерий по сравнению с грамположительными. Однако, выявленный феномен инактивации бактерий под воздействием ФДТ, в дальнейшем не вызвал заметного интереса в научном мире и результаты исследований в клинической практике не применялись. Причина этому - ограниченные знания о механизмах действия, лимитированные возможности синтеза действенных фотосенсибилизаторов для летальной фотосенсибилизации бактерий, отсутствие необходимых для этого источников света. В последние годы наблюдается возросший интерес к изучению проблемы фотодинамического воздействия на патогенную микрофлору на высоком научно - технической уровне исследований [Mills J.C., 1999; Spikes J.D., 1990; Wilson B.C., 1993]. В немалой степени возрождению интереса к возможности летальной фотосенсибилизации бактерий способствовал рост антибиотико-резистентных штампов патогенных микроорганизмов и возрастающая актуальность проблемы госпитальной инфекции и лечения гнойных и трофических ран [Толстых М.П. и соавт., 1999].

Попытки применения фотохимического воздействия для уничтожения бактерий предпринимались еще в начале текущего столетия, т.е. почти одновременно с лечением рака [Tappeiner H. et al., 1907].

Для запуска фотодинамической реакции необходимы два основных компонента: вещество - фотосенсибилизатор и свет. Фотосенсибилизатором является химическое соединение, молекула которого под действием света видимой части спектра способна переходить в возбужденное (триплетное) состояние, а при возврате в основное, передавать полученную энергию другим соединениям. В роли акцептора энергии выступает кислород, который всегда присутствует в биологических тканях и который под действием фотосенсибилизатора переходит в так называемую синглетную форму - чрезвычайно активное соединение, обладающее выраженным повреждающим действием на клетку. Взаимодействуя с белками и другими макромолекулами, синглетный кислород запускает каскад свободнорадикальных реакций, в результате которых повреждаются биологические структуры, развиваются некротические и апоптотические изменения. Ключевым фактором является способность фотосенсибилизатора избирательно накапливаться в энергодефицитных клетках (опухолевых, микробных, поврежденных), что обуславливает возможность использования фотодинамической реакции для их уничтожения. [Гейниц А.В. и соавт., 2007; Толстых П.И. и соавт., 2002; Earnshaw W.C. et al, 1999; Stennicke H.R. et al., 1998; Stewart F. et al., 1998; Tsujimoto Y. et al., 2000].

С помощью электронной и флуоресцентной микроскопии удалось показать, что фотосенсибилизатор наиболее активно накапливается на цитоплазматической мембране, в органеллах клетки, в частности митохондриях, приводя к немедленной инактивации митохондриальных ферментов (цитохром - С оксидазы, сукцинатдегидрогеназы, кальциевой помпы) [Henderson B.W. et al., 1992]. Хлорин, бензопорфирин, фталоцианин приводят к повреждению лизосом, результатом чего становится утечка гидролитических энзимов. Наблюдается также повреждение ДНК ядра клетки.

За отправную точку научного и экспериментального подхода к изучению фотодинамического лечения принято считать работу O. Raab, опубликованную в 1900 году [Raab O., 1900]. Еще, будучи студентом-медиком, проводя исследования в Мюнхенском фармакологическом институте, O. Raab установил, что низкие концентрации акридинового и других красителей, химически инертных в темноте, приводят к быстрой гибели некоторых видов микроорганизмов при облучении их солнечным светом. H. von Tappeiner высоко оценил это открытие, высказав предположение, что данный эффект найдет применение в практической медицине. Им впервые в 1904 г. был введен термин «фотохимическая реакция» [Tappeiner H. et al., 1907]. Позже, в 1905 г. эти же исследователи, наряду с эозином, использовали в качестве фотосенсибилизатора флуоресценции.

Работы A. Policarda заложили основу применения фотодинамической терапии в онкологии, было показано, что при облучении ультрафиолетом некоторые злокачественные опухоли человека флюоресцируют в оранжево-красной области спектра [Figge F.H. et al., 1948; Lipson R.L. et al., 1960; 1961; Lipson Gray M.J. et al., 1966; Policard A., 1924].

В отечественной литературе фотодинамическая терапия рака и других злокачественных опухолей наиболее полно освещена в работах Странадко Е.Ф. [Соколов В.В. и соавт., 1995; Странадко Е.Ф. и соавт., 1993; 1994; Чиссов В.И. и соавт., 1994].

В последние годы появились сообщения о применении ФДТ для лечения гнойных ран [Толстых П.И., 2008].

Доказано, что эффективность фотодинамической терапии не зависит от спектра чувствительности патогенных микроорганизмов, она оказалась губительной даже для антибиотико-резистентных штампов золотистого стафилококка, кишечной палочки и других микроорганизмов [Корабаев У.М. и соавт., 2000; 2005; Толстых П.И. и соавт., 2002; Biski P. et al., 2000; Dougherty T.J. et al., 1998; Malik Z. et al., 1990; 1992; 1994].

В конце прошлого столетия было проведены исследования по воздействию ФДТ на Mycobacterium tuberculosis и Helicobacter pylori, в качестве фотосенсибилизатора применяли сульфированным фталоцианином алюминия и лазерное облучение длиной волны 675 нм. При воздействии на M tuberculosis в дозе 20 Дж/см² отмечали задержку роста колоний, в контрольных группах где применяли только ФС или лазерное облучение данного эффекта не наблюдалось. В случаи с H. pylori при воздействии дозой в 1,5 Дж/см² отмечали гибель бактерий без повреждения слизистой [Malik Z. et al., 1990].

Противомикробное действие ФДТ не исчезает при длительном лечении хирургических инфекций, у патогенных микроорганизмов не развивается резистентность к ФДТ [Толстых М.П. и соавт., 1999; 2002; 2010 Grosserode M.H. et al., 1991].

Фотодинамическое повреждение носит локальный характер, а бактерицидный эффект ограничивается зоной лазерного облучения, что позволяет избежать многих побочных эффектов наблюдаемых при антибактериальной терапии [Корабаев У.М. и соавт., 2005]. В то же время, несмотря на перечисленные выше преимущества перед традиционными методами лечения, ФДТ еще не нашла широкого применения в гнойной хирургии. В литературе имеются лишь единичные сообщения, что ФДТ не только не замедляет заживление ран, а возможно даже вызывает их ускоренную регенерацию [Adili F. et al., 1996]. Однако, все эти сообщения, изложенные в отдельных работах, нуждаются в экспериментальном подтверждении и клинической апробации. Кроме того, почти все фотосенсибилизаторы созданные на основе гемопорфиринов (препараты I поколения - фотофрин, фотогем, фотосан) имеют целый ряд серьезных недостатков, а именно: возможность травмирования здоровых тканей при проведении ФДТ; низкую эффективность преобразования энергии излучения в цитотоксическую; длительность периода выведения фотосенсибилизатора из организма (от 4 до 6 недель), что вынуждает пациента находиться в этот период в затемненном помещении для исключения ожогов кожи вследствие фотосенсибилизации [Корабаев У.М. и соавт., 2005; Толстых П.И., 2008].

Поиски решения проблем, выявившихся при использовании фотосенсибилизаторов на основе гемопорфиринов, привели к созданию фотосенсибилизаторов второго поколения на основе хлоринов [Миронов А.Ф., 1998] и их производных, лучшим из которых является фотодитазин - препарат отечественной разработки на основе хлорина Е-6 [Пономарев Г.В. и соавт., 2004; 1998]. Фотодитазин фактически не токсичен (LDGO-168 мг/кг при терапевтической дозе 0,7-1,4 мг/кг), имеет полосу поглощения 662 нм (при этом фотодинамический эффект может развиваться в тканях на глубине до 1,7-2,0 см) с достаточно высоким квантовым выходом синглентного кислорода, обладает высокой туморотропностью превышение содержания по отношению к здоровой ткани в 8-19 раз [Волгин В.Н. и соавт., 2011; Евтушенко В.И. и соавт., 2009]. При этом фотосенсибилизация кожи настолько мала, что исключает ожоги от воздействия солнечного света [Дербенев В.А. и соавт., 2007; Капинус В.Н. и соавт., 2005]. Время выведения препарата из организма составляет не более 26 часов.

Приведенные показатели существенно отличают фотодитазин от других фотосенсибилизаторов на основе гематопорфиринов [Толстых П.И. и соавт., 2008], что является основой его высокой клинической эффективности. По данным литературы терапевтический эффект при лечении некоторых злокачественных заболеваний достигается 62-83% случаев в зависимости от вида и стадии заболевания [Dougherty T.J. et al., 1978; 1980; Kelly J.F., 1976]. При лечении гнойно-воспалительных процессов, в том числе и ран различного генеза, фармакокинетика данного препарата не изучалась.

При исследовании механизмов реакции in vivo, протекающих в организме в процессе процедуры ФДТ и после ее завершения установлено, что в дополнении к прямому повреждению мембран и других клеточных структур свободными радикалами происходит выделение клетками воспалительных и иммунных медиаторов [Якубовская Р.И. и соавт., 1997]. Среди них идентифицированные цитокины ИЛ6, ИЛ2, фактор некроза опухолей, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор, факторы роста и другие иммуннорегуляторы, компоненты коскадокомплемента, вазоактивные субстанции [Толстых П.И. и соавт., 2008; Bernardi P. et al., 1999; Cal J., 1998]. Они, в свою очередь, запускают процессы ответственные за дальнейшее развитие цитотоксического эффекта. Воспалительный процесс при ФДТ может послужить инициатором формирования эффективного иммунного ответа, в том числе противоопухолевого, противомикробного и противовирусного [Толстых П.И. и соавт., 2008; Daugas E. et al., 2000; Castedo M. et al., 2002; Wyld L. et al., 2001].

В этой связи перспективным способом применения ФДТ для лечения гнойно-воспалительных заболеваний оказалось использование фотосенсибилизатора в виде комплексов с низкотоксичными амфифильными полимерами. В институте химической физики имени М.Н. Семенова РАН была предложена лекарственная форма препарата для ФДТ опухолей, гнойных и огнестрельных ран, предусматривающая локальное использование ФС, в том числе фотодитазина, комплексированного на амфифильном полимерном носителе [Соловьева А.Б. и соавт., 2006], что позволило значительно снизить лекарственную дозу фотосенсибилизатора (ФС) и улучшить лечебный эффект, повышая биологическую доступность препарата. Последние исследования [Толстых П.И. и соавт., 2008] показали, что ряд амфифильных полимеров (на основе простых алифатических или сложных эфиров и спиртов), образуют комплексы с порфиринами в водной и органической фазе, в которых порфириновые фотосенсибилизаторы «ПФС» находятся в виде агрегатов размерами 100-300 нм. Использование таких комплексированных систем позволяет на порядок увеличивать эффективность ФДТ и тем самым значительно снизить концентрации используемых ФС, что ведет к снижению терапевтической дозы препарата и побочных токсических осложнений [Пономарев Г.В. и соав., 2004; 1998].

Основываясь на вышеизложенным, можно уверенно сказать, что мы стоим в начале относительно нового направления в хирургии - применение фотодинамической терапии для лечения распространенного гнойного перитонита.



2. Материалы и методы исследования

2.1 Материалы исследования

Характеристика экспериментального материала

Экспериментальное исследование проведено на 189 крысах самцах линии Wistar, массой 200-250 г., полученных из питомника РАМН «Столбовая» (г. Москва). Для выполнения работы использовали животных без внешних признаков заболевания, прошедших карантинный режим в условиях вивария Тверской государственной медицинской академии. Все животные содержались в одинаковых условиях и на стандартном пищевом режиме. Манипуляции с животными проводились в соответствии с Санитарными правилами по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев) №1045-7 от 06.04.1973, Конвенцией по защите животных, используемых в эксперименте и других научных целях (г. Страсбург, Франция, 1986), Директивой Совета 86/609/EEC от 24.11.86 по согласованию законов, правил и административных распоряжений стран-участниц в отношении защиты животных, используемых в экспериментальных и других научных целях. Работа выполнена совместно с руководителем отделения общей лазерной хирургии ФГБУ «ГНЦ ЛМ ФМБА России» к.м.н. Мустафаевым Р.Д.

В опытные группы входили животные одного возраста, полученные из питомника одновременно. Все исследования проводили в одно и тоже время суток. Проведение экспериментов на крысах обусловлено удобством в обращении, относительной простотой выполнения манипуляций и получения стандартных условий для анатомо-гистологических и клинико-иммунологических исследований в динамике.

Животных, находившихся под наркозом, выводили из опыта методом декапитации.

Производили макроскопическое описание органов и тканей брюшной полости, забор экссудата брюшной полости, также было проведено гистологическое исследование париетальной брюшины.

Таблица 1. Распределение экспериментальных животных по этапам исследования

	Крысы(n)	всего
	Опытная группа	Контрольная группа
I	48 (6х8)	16 (2х8)	64
II	43	22	65
III	36	24	60
Всего:			189

Представленная работа выполнена в 3 этапа (табл. 1):

I - изучение накопления фотосенсибилизатора в брюшной полости;

II - изучение эффективности лечения ОЭП при помощи ФДТ в сравнении с традиционными методами лечения;

III - изучение антибактериальных свойств ФДТ в сравнение с традиционными методами лечения.

Методика создания экспериментального перитонита у крыс

Для создания модели острого распространенного калового перитонита нами применена модифицированная методика Лазаренко В.А. и соавт. (2008), которая близка по этиопатогенезу, клиническим проявлениям и фазности течения у человека.

Для эксперимента использовалась профильтрованная 10% каловая взвесь в дозе 0,5 мл на 100 г. Данную взвесь получали путем смешиванием 0,9% раствора натрия хлорида и кала из слепой кишки нескольких интактных животных, затем смесь освобождали от крупнодисперстных частиц, фильтруя через 4 слоя марли.

Полученную взвесь не позднее чем через 20 минут после приготовления вводили интактным животным пункционным способом. Во избежание повреждения внутренних органов при введении каловой взвеси в брюшную полость животных располагали вертикально, каудальным концом вверх. Методом пункции вентральной стенки в центре по средней линии живота, направляя конец иглы поочередно то в правое и левое подреберья, то в правую и левую подвздошные области, вводили необходимое количество взвеси.

Характеристика групп животных I этапа исследований

Цель первого этапа исследования заключалось в изучение способности накапливания фотосенсибилизатора «Фотодитазина» в париетальной брюшине и оценки фотодинамической реакции при проведении ФДТ.

Эксперимент был выполнен на 64 крысах самцах линии Вистар. Все животные были разделены на 8 групп, из которых 6 - опытных, и 2 - контрольные. Каждая группа содержала 8 особей.

Первые 6 групп составляли крысы с острым экспериментальным перитонитом, которым внутривенно (в хвостовую вену) вводили фотосенсибилизатор «Фотодитазин» в дозе 0,8 мг/кг, в соответствии с группой от 30 до 180 минут до оперативного вмешательства:

1 группа - 30 мин. от момента введения фотосенсибилизатора;

2 группа - 60 мин. от момента введения фотосенсибилизатора;

3 группа - 90 мин. от момента введения фотосенсибилизатора;

4 группа - 120 мин. от момента введения фотосенсибилизатора;

5 группа - 150 мин. от момента введения фотосенсибилизатора;

6 группа - 180 мин. от момента введения фотосенсибилизатора.

7 контрольная группа - состояла из крыс, у которых на фоне экспериментально смоделированного распространенного перитонита, фотосенсибилизатор не вводили.

8 контрольная группа - состояла из интактные крысы (спектрально-флуоресцентные измерения проводили через 150 минут после введения фотосенсибилизатора).

После введения каловой взвеси в брюшную полость подопытным крысам, на 3 сутки, у животных наблюдались симптомы характерные для перитонита: вялость, заторможенность, животные «кучковались» в одном из углов клетки, взъерошенность шерсти, учащенное дыхание, отдышка, отказ от еды, жидкий стул и вздутие живота. Животных 6 основных группах и 7 контрольной, подвергали оперативному вмешательству в условиях общей внутривенной (в хвостовую вену) анестезии (тиопентал-натрия: 5-7 мг., 2% р-ра на 100 г. массы тела).

Во время операции макроскопическая картина брюшины у крыс 7 контрольной группы и всех основных групп соответствовала острому распространенному перитониту. В брюшной полости определялся экссудат, брюшная стенка тусклая, гиперемированная, с гнойно-фибринозными наложениями на поверхности и висцеральной поверхности печени. На органах брюшной полости рыхлые фибриновые спайки в виде «паутинки». На брыжейке кишечника отмечались отдельные мелкоочаговые кровоизлияния. Петли кишок были раздуты, заполненные массами темного цвета, в некоторых местах кишка отечна, сосудистый рисунок кишечной стенки усилен.

После оценки состояния брюшной полости и распространенности воспалительного процесса выполняли флуоресцентную спектрографию для изучения накопления фотосенсибилизатора в париетальной брюшине.

Изучение накопления фотодитазина в брюшине проводили с помощью многоканального оптического волоконного спектроанализатора (ЛЭСА-01-Биоспек), с определением интенсивности флуоресценции по 12 точкам (рис. 1). Оценивали соотношение интенсивности флюоресценции к так называемой, лазерной линии (интенсивность излучения, диффузно отраженного от тканей).



Рисунок 1. Проведение спектрально-флуоресцентных измерений на брюшине крысы с распространенным перитонитом с помощью ЛЭСА-01-Биоспек

...