Разработка и оценка эффективности местного гемостатического средства на основе синтетического цеолита для остановки массивных наружных кровотечений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Разработка и оценка эффективности местного гемостатического средства на основе синтетического цеолита для остановки массивных наружных кровотечений

05.26.02 - безопасность в чрезвычайных ситуациях

14.01.17 - хирургия

На правах рукописи

Коваленко Роман Александрович

Санкт - Петербург - 2010

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении здравоохранения «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени А.М. Никифорова» МЧС России и Федеральном государственном унитарном предприятии Научно-производственный центр «Фармзащита» Федерального медико-биологического агентства.

Научные руководители: доктор медицинских наук профессор БОЯРИНЦЕВ Валерий Владимирович

кандидат медицинских наук САМОЙЛОВ Александр Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук профессор НОВИЦКИЙ Альберт Александрович

доктор медицинских наук профессор ЧЕРНОВ Эдуард Владимирович

Ведущая организация: ФГУ "Национальный медико - хирургический центр им. Н.И. Пирогова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию"

Защита состоится «30» сентября 2010 г. в __ часов на заседании диссертационного совета Д 205.001.01 при Федеральном государственном учреждении здравоохранения «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени А.М.Никифоро-ва» МЧС России по адресу: 194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 4/2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного учреждения здравоохранения «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени А.М.Никифорова» МЧС России.

Автореферат разослан «30» августа 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук М.В. Санников.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. На протяжении последних десятилетий травмы являются одной из ведущих причин инвалидизации и летальных исходов во всем мире. По официальным данным ВОЗ, смертность от травм в Российской Федерации (РФ) в 2004 г. составила 218 на 100000 населения, уступив только смертности от сердечно-сосудистых заболеваний (645 на 100000) и значимо превысив смертность от онкологических заболеваний (142 на 100000). По этому показателю наша страна более чем в 2 раза превышает общемировой уровень (93 на 100000) и более чем в четыре раза уровень смертности в США (50 на 100000) [Мировая статистика здравоохранения, 2009].

Проблема травматизма является особенно актуальной для медицины катастроф. При возникновении чрезвычайных ситуаций как техногенного, так и природного (землетрясения, ураганы, оползни) характера и особенно при террористических актах травмы являются одной из ведущих причин гибели. Так, в 2009 г. произошло 270 чрезвычайных ситуаций (ЧС) техногенного характера, при которых погибло 723, пострадало 1873 человека [МЧС России: статистика чрезвычайных ситуаций в России за 2009 г. Электронный ресурс]. Однако, если учитывать показатели дорожно - транспортного травматизма, статистика оказывается более шокирующей. Ежегодно в ДТП на территории России погибает примерно 35 тыс. человек и получают травмы различной степени тяжести более 250 тыс. человек. Не менее трети жертв ДТП составляют молодые люди в возрасте от 15 до 29 лет.

Практически в 70% случаев смерть пострадавших наступает непосредственно на месте совершения ДТП или на пути следования в медицинские учреждения. В каждом пятом случае можно избежать смертельного исхода при соответствующей подготовке участников дорожного движения по оказанию первой помощи пострадавшим (работники патрульно-постовой службы, спасатели, водители и т.д.) [Гуманенко Е.К., 2005]. Среди непосредственных причин смерти при ранениях и травмах особое место занимает острая массивная кровопотеря. Это жизнеугро-жающее состояние обуславливает около 50% летальных исходов на догоспитальном этапе [Брюсов П.Г., 1999; Bellamy R.F., 1984].

Помимо медиков, задача оказания первой помощи при террористических актах, техногенных катастрофах и других чрезвычайных ситуациях сегодня возложена и на парамедицинский персонал, в т.ч. на службы спасения. Вероятность сохранения жизни и благоприятного исхода лечения при ранениях и травмах напрямую зависит от сроков оказания медицинской помощи, в случае продолжающегося кровотечения - как можно более раннего и полноценного гемостаза. Это представляется возможным только при наличии эффективных методов остановки кровотечения, которые могли бы использоваться уже на догоспитальном этапе. В связи с этим разработка и внедрение новых средств гемостаза является одной из приоритетных задач, стоящих перед медицинской наукой.

Цель исследования: разработать и оценить эффективность местного гемостатического средства на основе синтетического цеолита при массивных наружных кровотечениях в эксперименте и обосновать рекомендации по его использованию в ходе ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

Задачи исследования.

1. Разработать местное гемостатическое средство для остановки наружных кровотечений на догоспитальном этапе.

2. Разработать экспериментальную модель наружного кровотечения, имитирующую условия оказания помощи раненым и пострадавшим с наружными кровотечениями на этапах медицинской эвакуации и выполнить на разработанной модели сравнительную оценку эффективности местных гемостатических средств.

3. Определить особенности реакции тканей и характер течения раневого процесса при использовании местных гемостатических средств на основе синтетического цеолита.

4. Разработать рекомендации по использованию местных гемостатических средств для остановки наружных кровотечений в ходе ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

Основные научные положения, выносимые на защиту.

1. Использование разработанного местного гемостатического препарата на основе синтетического цеолита позволяет достоверно снизить объем кровопотери и летальность в экспериментальной модели массивного наружного кровотечения.

2. При повреждении крупных сосудов использование разработанного местного гемостатического препарата на основе синтетического цеолита является методом выбора остановки массивного наружного кровотечения на догоспитальном этапе при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

3. На госпитальном этапе оказания хирургической помощи раненым, у которых для временной остановки массивного кровотечения был применен гемостатический препарат на основе синтетического цеолита, существуют особенности проведения первичной хирургической обработки и лечения ран.

Научная новизна и теоретическая значимость работы. Впервые разработана экспериментальная модель массивного наружного кровотечения с максимальной имитацией условий оказания помощи на этапах медицинской эвакуации при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций с возможностью экстраполяции полученных данных на человека. В опытах на средних и крупных лабораторных животных выполнена сравнительная оценка эффективности местных гемостатических препаратов и табельных средств остановки кровотечений на догоспитальном этапе на модели тяжелого ранения паха с повреждением магистральных сосудов.

На протяжении экспериментальных исследований у биообъектов автором проведен мониторинг жизненно важных функций, выполнена объективная оценка тяжести состояния с использованием интегрального клинико-патогенетического показателя - индекса шкалы ВПХ-СП (био), что позволило повысить валидность исследований.

Изучена степень и характер повреждения тканей при использовании местных гемостатических средств на основе синтетического цеолита и влияние их применения на течение раневого процесса в хроническом эксперименте на лабораторных животных.

Практическая значимость. В ходе исследования разработано средство для остановки массивных наружных кровотечений на этапах оказания медицинской помощи. Проведенные экспериментальные исследования показали высокую эффективность местных гемостатических препаратов на основе синтетического цеолита, что позволяет внедрить их использование в практику оказания первой помощи при наружных кровотечениях на этапах оказания медицинской помощи при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

Впервые разработаны рекомендации по использованию местных гемоста-тических препаратов для остановки наружных массивных кровотечений при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

Составлен новый алгоритм оказания первой помощи при наружных кровотечениях на догоспитальном этапе с использованием местных гемостатических препаратов.

Уточнены этапы первичной хирургической обработки и ведения ран в условиях стационара при использовании местных гемостатических препаратов на основе синтетического цеолита.

Реализация результатов исследования. Результаты изучения эффективности местных гемостатических препаратов на этапах медицинской эвакуации используются для корректировки и дополнения существующих методов остановки кровотечений и соответствуют тематике НИР ГосНИИИ ВМ МО РФ, шифр «Гемостоп». Результаты исследования используются в учебном процессе кафедры военно-полевой хирургии ГИУВ МО РФ для чтения лекций слушателям последипломной подготовки, при проведении практических занятий. Местные гемостатические средства на основе синтетического цеолита используются по рекомендованной методике при лечении раненых и пострадавших с продолжающимся наружным кровотечением на догоспитальном этапе на отделении скорой медицинской помощи ГУЗ ГП №17 г. Санкт-Петербург, а также с целью гемостаза во время выполнения оперативных вмешательств в Санкт-Петербургском НИИ скорой помощи имени И.И.Джанелидзе.

Апробация диссертации. Материалы диссертационного исследования доложены на IV Международной научной конференции молодых-ученых медиков (Курск, 2010), XVII Росcийском национальном конгрессе «ЧЕЛОВЕК и ЛЕКАРСТВО» (Москва, 2010), Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы медицинской науки» (Ярославль, 2010), конференции молодых ученых «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины» (Санкт-Петербург, 2010), Первом европейском конгрессе по военной медицине (Светлогорск, 2010), Всероссийской научно-практической конференции «Скорая медицинская помощь-2010» (Санкт-Петербург, 2010).

По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 статьи в журнале по перечню ВАК Минобразования и науки, 6 научных статей и тезисов докладов, 1 изобретение.

Структура и объем диссертационного исследования.

Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций, библиографического указателя, включающего 59 отечественных и 104 зарубежный источник и 2 приложений. Работа иллюстрирована 14 таблицами и 88 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

кровотечение раневый гемостатический догоспитальный

На основании проведенного анализа проблемы были сформулированы медико-технические требования для местных гемостатических средств, применяемых для остановки массивных наружных кровотечений при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций:

-эффективность при кровотечениях различной интенсивности и из различных источников;

- возможность применения парамедицинским персоналом;

- быстрое достижение гемостаза;

- минимальный риск возникновения рецидива кровотечения;

- термическое воздействие на ткани < 80 0С.

С учетом данных требований было разработано средство перевязочное гемостатическое «ГЕМОСТОП» включающее смесь синтетических цеолитов типа СаА формулы mCаO nNa2O 2SiO2 Al2O3 0.5H2О и типа СаХ формулы mCаO nNa2O 2.5SiO2 Al2O3 0.5H2О, кристаллические решетки которых содержат катионы кальция в количестве 8 ? 10 масс. % при следующем соотношении указанных компонентов, масс. %:

синтетический цеолит mCаO nNa2O 2SiO2 Al2O3 0.5H2О - 70?80,

синтетический цеолит mCаO nNa2O 2.5SiO2 Al2O3 0.5H2О - 30?20,

при отношении n : m, равном 0,13 ? 0,22, на основе гранулированного цеолита.

Выбор соотношения цеолитов типов СаА и СаХ обусловлен тем, что при содержании в смеси цеолита типа СаХ выше 30% снижается скорость свертывания крови и, как следствие, снижается эффективность гемостаза. С другой стороны, увеличение в смеси содержания цеолита типа СаА выше 80% приводит к увеличению температурного воздействия на рану вследствие высокой удельной теплоты гидратации этого типа цеолита.

На первом этапе разработки препарата осуществлялся синтез гранулированного цеолита с определенным размером пор 0,26 нм, что совпадает с размерами молекул воды. Синтезированный с заданными свойствами цеолит избирательно поглощает молекулы воды, создавая эффект «молекулярного сита»: при контакте с кровью цеолит поглощает воду, что сопровождается локальной концентрацией крупных белковых и клеточных компонентов крови.

На втором этапе для увеличения эффективности гемостаза (воздействие на кальций зависимые факторы свертывания крови X, IX, VII, II) выполнялась модификация цеолита путем замены ионов натрия на ионы кальция. Активные ионы кальция в используемых цеолитах, способные многократно ускорять гемостаз, размещаются в узлах кристаллической решетки цеолитов двух типов СаА и СаХ. Содержание катионов кальция выбиралось из тех соображений, что при значении менее 8 масс.% эффективность первичного гемостаза не достигалась, а при значении более 10 масс.% скорость гемостаза практически не увеличивалась. Определение элементного состава проводилось методом сканирующей электронной микроскопии с помощью энергодисперсионной приставки (рис. 1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Спектр элементного состава синтезированного цеолита

На третьем этапе для повышения эффективности действия синтезированный и модифицированный цеолит подвергался активации, которая проводилась путем управляемой скорости подъема температуры.

В установке производился программный разогрев носителя до температуры 4500 С в течение 4 часов. Затем его охлаждали в эксикаторе до комнатной температуры и фасовали в герметичную тару. Таким образом, разработанное средство перевязочное гемостатическое «ГЕМОСТОП» представляет собой модифицированный активированный синтетический цеолит NaCaAX, обладающий заданными целевыми свойствами.

Оценка эффективности разработанного средства осуществлялась путем проведения серии экспериментов на средних (кролях средней массы 2,7±0,4 кг) и крупных (баранах средней массы 50,0±4,3 кг) лабораторных животных в 3 этапа. Экспериментальная модель продолжающегося наружного кровотечения создавалась с учетом максимальной имитации условий оказания медицинской помощи при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. На первом этапе производилась оценка эффективности местных гемостатических препаратов на модели тяжелого ранения паховой области с повреждением магистральных сосудов у кролей (n=36). Оперативный доступ выполнялся в проекции бедренной артерии непосредственно под паховой складкой. Наносился разрез 4-5 см, выделялись и фиксировались с помощью резиновых турникетов бедренные артерия и вена (рис. 2).

Рис. 2. Выполнен оперативный доступ к проксимальному отделу бедренной артерии, сосуды взяты на турникет

Затем надсекались мышцы в области раны, пересекались бедренные сосуды. Для остановки кровотечения засыпался гемостатический препарат, осуществлялась компрессия 5 мин. В случае неэффективности гемостаза засыпалась повторная порция еще на 5 мин. Восполнение кровопотери осуществлялось инфузией 50 мл 0,9 % раствора NaCl через 15 мин. с момента ранения. Период наблюдения составил 4 часа. В зависимости от используемого метода остановки кровотечения животные были разделены на 5 групп по 6 животных в каждой. В седьмой группе (контроль) никаких способов остановки кровотечения не применялось (n=6). В опытных группах исследовались местные гемостатические средства: препараты на основе синтетического цеолита «QuikClot» (Z-Medica, США) и «ГЕМОСТОП» (НПЦ «Фармзащита», Химки, РФ), препарат на основе хитозана «Сelox» (MedTrade, Великобритания), препарат на основе cмектита «WoundStat» (TraumaCure, США). В одной группе накладывалась только давящая повязка с помощью ИПП-АВ3.

На втором этапе проводилось изучение эффективности местных гемостатических средств на аналогичной модели у крупных животных (бараны) (n= 30). В опытных группах исследовались вышеуказанные гемостатические агенты (рис. 3). В контрольной группе накладывалась давящая повязка.

Рис. 3. Нанесение препарата на источник кровотечения

Через 15 мин. осуществлялась инфузия 800 мл кристаллоидов. Период наблюдения составил 4 часа.

На первом и втором этапе оценивались следующие параметры: эффективность первичного гемостаза и возникновение повторных кровотечений, объем кровопотери до и после использования препаратов, выживаемость за период наблюдения, основные физиологические показатели.

На третьем этапе проводилось изучение реакции тканей в ответ на применение препарата «ГЕМОСТОП» и его влияние на течение раневого процесса.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

На первом этапе исследования после 5 мин. аппликации изучаемых гемостатических агентов первичный гемостаз в 100,0% случаев был достигнут только при использовании препарата «ГЕМОСТОП». В группе «QuikClot» кровотечение было остановлено у 5 из 6 животных (83,3%), «WoundStat» - в 66,7% случаев. Наименее эффективным оказался препарат «Celox», при его использовании в 50,0% наблюдалось продолжающееся кровотечение. Различия с контрольной группой достоверны для групп «ГЕМОСТОП», «QuikClot» и «WoundStat» (p < 0,05).

После повторного использования гемостатических агентов в 100,0% случаев кровотечение было остановлено в 5 группе («QuikClot»). В 3 группе («WoundStat») в одном случае кровотечение продолжалось и после повторного использования, эффективность первичного гемостаза составила 83,3%. Наименьшая эффективность была у препарата «Celox», с помощью которого кровотечение удалось остановить в 66,7% (рис. 4). Достоверные различия с контрольной группой выявлены для всех препаратов (p < 0,05).



Рис. 4. Эффективность первичного гемостаза после 10 мин. аппликации

Повторные кровотечения наиболее часто (в 33,3%) возникли при использовании препарата «Celox». Наиболее эффективным оказался «ГЕМОСТОП», при использовании которого случаев возобновления кровотечения не было (рис. 5). В группах «WoundStat» и «QuikClot» повторные кровотечения возникли у одного животного (16,7%).

Рис. 5. Возникновение повторных кровотечений в исследуемых группах

Летальные исходы в опытных группах наиболее часто возникали при использовании препарата «Celox» (50,0%). 100,0% выживаемость наблюдалась только при использовании препарата «ГЕМОСТОП». Различия с контрольной группой достоверны (p < 0,05) для групп «ГЕМОСТОП», «QuikClot» и «WoundStat» (рис. 6).

Рис. 6. Функция выживаемости при использовании различных методов гемостаза

* - различия достоверны с контрольной группой (р < 0,05)

** - различия достоверны с группой «ГЕМОСТОП» (р < 0,05)

При измерении объема кровопотери после лечения было установлено, что меньше всего животные теряли кровь при использовании препаратов «ГЕМОСТОП» и «QuikClot» (в среднем 9,17 ± 0,9 и 21,1 ± 8,3 мл, соответственно). Во всех остальных группах объем кровопотери после применения препаратов превышал начальный. Самые высокие показатели были при использовании «ИПП-АВ3» (рис. 7).



Рис. 7. Объем кровопотери в исследуемых группах

* - различия достоверны с контрольной группой (р < 0,05)

** - различия достоверны с группой «ГЕМОСТОП» (р < 0,005)

Статистически достоверные различия в объеме кровопотери по сравнению с контрольной группой выявлены для препаратов «QuikClot» (p<0,05) и «ГЕМОСТОП» (p<0,005). Кроме того, выявлены достоверные различия в объеме кровопотери после лечения в опытных группах между препаратом «ГЕМОСТОП» и использованием «ИПП-АВ3», препаратами «WoundStat» и «Celox» (p<0,005).

При выполнении термометрии значимое повышение температуры в ране (> 1 0С) отмечено при использовании препаратов на основе синтетического цеолита. Для препарата «QuikClot» максимальная температура составила 92 0С, (средняя максимальная температура - 87 0С). При использовании препарата «ГЕМОСТОП» максимально температура поднималась до 78 0С, средняя максимальная температура была на уровне 73 0С. Пик температуры отмечался в среднем через 10-15 с использования препарата с постепенным снижением в течение 3-4 мин. до физиологических показателей. Различия между группами достоверны в указанных на графике временных интервалах (рис. 8).



Рис. 8. Повышение температуры в ране при использовании препаратов на основе цеолита

Таким образом, на первом этапе исследования применение всех препаратов оказалось эффективным для остановки продолжающегося артерио-венозного кровотечения на модели ранения бедренных сосудов у кроликов, что позволило значимо снизить летальность по сравнению с контрольной группой.

Наибольшей эффективностью по показателям первичного гемостаза, возникновения повторных кровотечений и выживаемости в проведенном эксперименте обладали препараты на основе синтетического цеолита - «QuikClot» и «ГЕМОСТОП». Применение последнего в 100,0% случаев позволило добиться первоначального гемостаза и предотвратить летальные исходы.

На втором этапе исследования первичный гемостаз после 5 мин. аппликации средства был достигнут у всех животных только при использовании препарата «ГЕМОСТОП». Несколько хуже показали себя препараты «QuikClot», «WoundStat» и «Celox», с помощью которых кровотечение удалось остановить в 71,4%, 57,1%, и 28,6% случаев, соответственно. Различия с контрольной группой достоверны для групп «ГЕМОСТОП» и «QuikClot», между опытными группами различия выявлены в паре «ГЕМОСТОП» - «Celox» (p < 0,05).

После повторного использования гемостатических агентов эффективность гемостаза при использовании «QuikClot» и «WoundStat» составила 85,6% и 71,4% соответственно. Наименьшая эффективность была у препарата «Celox» и составила 43,0%. Различия с контрольной группой достоверны для групп «ГЕМОСТОП», «QuikClot» «WoundStat», между опытными группами различия выявлены в паре «ГЕМОСТОП» - «Celox» (p < 0,05).

Повторные кровотечения наиболее часто (в 66,7%) возникли при использовании препарата «Celox». Наиболее эффективным оказался «ГЕМОСТОП», при использовании которого рецидивов кровотечения не было. В группе «WoundStat» и «QuikClot» повторные кровотечения возникли в 40,0% и 33,3% случаев, соответственно. Различия достоверны для препаратов «ГЕМОСТОП» и «Celox» (p < 0,05)

Наименьшее колическтво летальных исходов зарегистрировано при использовании препарата «ГЕМОСТОП», выживаемость в данной группе составила 100,0%. Самая низкая выживаемость была в 3 группе («Celox») - 14,3%. При использовании препаратов «WoundStat» и «QuikClot» этот показатель был 42,9% и 57,1%, соответственно (рис. 9). Различия с контрольной группой достоверны (p < 0,05) для групп «ГЕМОСТОП» и «QuikClot». Кроме того, выявлены достоверные различия между группой «ГЕМОСТОП» и группами «WoundStat», «Celox» (p < 0,05).



Рис. 9. Функция выживаемости при использовании различных методов гемостаза

* - различия достоверны с контрольной группой (р < 0,05)

** - различия достоверны с группой «ГЕМОСТОП» (р < 0,05)

При измерении объема кровопотери после лечения было установлено, что меньше всего животные теряли кровь при использовании препаратов «ГЕМОСТОП» и «QuikClot» (в среднем 165,14 ± 11,33 и 789,29 ± 273,79 мл, соответсвенно). При использовании препарата «WoundStat» этот показатель составил 920,42 ± 236,29 мл. Самый высокий объем кровопотери в опытных группах был при использовании «Celox» - 1365,71 ± 175,72 мл (рис. 10). Статистически достоверные различия в объеме кровопотери по сравнению с контрольной группой выявлены только для препарата «ГЕМОСТОП» (p<0,005). Кроме того, выявлены достоверные различия в объеме кровопотери после лечения в опытных группах между препаратами «ГЕМОСТОП» и препаратами «Celox» и «WoundStat» (p<0,05).



Рис. 10. Объем кровопотери до и после использования методов гемостаза

* - различия достоверны с контрольной группой (р < 0,005)

** - различия достоверны с группой «ГЕМОСТОП» (р < 0,05)

На втором этапе исследования лучшие показатели были достигнуты при использовании препарата «ГЕМОСТОП». Его применение в 100,0% случаев позволило добиться первичного гемостаза, сопровождалось самой низкой летальностью и наименьшим числом рецидивов кровотечения. Однако при использовании данного средства было выявлено повышение температуры в ране до 78 0С, что является достаточным для повреждения тканей в месте контакта с препаратом.

В связи с этим представляло интерес подробное изучение степени тканевых повреждений и особенности заживления ран при использовании гемостатических препаратов на основе цеолита.

На третьем этапе исследования проводилось изучение сроков заживления ран и характера раневого процесса при использовании препарата «ГЕМОСТОП». Кролям наносились кожно-мышечные раны по задней поверхности бедра с обеих сторон. Для получения кровотечения надсекались мышцы. После заполнения раны кровью в опытной группе засыпался исследуемый препарат, в контрольной группе препараты не применялись. Препарат удалялся через 4 часа. Всем животным ежедневно выполнялись перевязки с обработкой ран раствором антисептика и сменой повязок, в ходе которых макроскопически оценивался внешний вид раны, наличие признаков воспаления и раневой инфекции, осуществлялся забор биоптатов.

У всех животных в контрольной группе отсутствовали признаки развития инфекции, все раны зажили первичным натяжением на 7-10 сутки. При гистологическом исследовании никаких особенностей течения раневого процесса выявлено не было.

В опытной группе через 4 часа у всех животных отмечена гиперемия кожи по краю раны, в 3 случаях (25,0%) наблюдалась отслойка эпидермиса с образованием пузырей с серозным содержимым. Данные изменения были расценены как термические ожоги 1-2 степени. В микропрепаратах опытной группы в соединительной ткани отмечалась слабая диффузная инфильтрация полиморфноядерными лейкоцитами, отек, спазм артериол и полнокровие капиллярного и венозного русла, краевое стояние полиморфноядерных лейкоцитов в венулах, диффузные кровоизлияния, в некоторых артериолах имелись пристеночные тромбы. Отмечался некроз эпидермиса и частично дермы с сохранением придатков кожи (потовых желез, волосяных фолликулов), на периферии от фокуса максимального поражения имелось отслоение эпидермиса (рис. 11).

Рис. 11. Микропрепарат соединительной ткани и кожи, опытная группа, 4 часа

Мышечная ткань в глубине раны характеризовалась исчезновением поперечной исчерченности, а также фрагментацией отдельных мышечных волокон. При микроскопии нерва определялся отек нервных волокон (рис. 12).

Рис. 12. Микропрепарат нервного волокна. Опытная группа, 4 часа

Через 24 часа в опытной группе определялись частичные некрозы подкожной жировой клетчатки и мышечной ткани на глубину 1-2 мм. В одной ране выявлен краевой некроз участка кожи 1?3 мм. При микроскопии в соединительной ткани отмечалась инфильтрация полиморфноядерными лейкоцитами, отек, полнокровие, краевое стояние полиморфноядерных лейкоцитов и скопление их вокруг венул, диффузные кровоизлияния (рис. 13). При микроскопии кожи изменения были аналогичны изменениям через 4 часа.

Рис. 13. Микропрепарат соединительной ткани и кожи, опытная группа, 24 часа

Мышечная ткань характеризовалась исчезновением поперечной исчерченности, а также фрагментацией отдельных мышечных волокон и кариолизисом. Вокруг некоторых волокон отмечались скопления полиморфноядерных лейкоцитов по типу муфт. Сохранялся отек нерва с фрагментацией волокон (рис. 14).

Рис. 14. Микропрепарат мышечной и нервной ткани, опытная группа, 24 часа

На 3-5 сут. в опытной группе отмечались признаки развития раневой инфекции в виде выделения гноя белого цвета без запаха. Макроскопически определялись отек кожи, мышечной ткани, гиперемия кожных покровов. При инструментальном исследовании выявлено скопление гноя в полости раны.

В микропрепаратах в соединительной ткани наблюдалась выраженная инфильтрация полиморфноядерными лейкоцитами до образования гнойного экссудата, выраженный отек, полнокровие капиллярного и венозного русла, диффузные кровоизлияния. Отмечался дефект эпидермиса и частично дермы до придатков кожи (потовые желез, волосяных фолликулов), поверхность дефекта была прикрыта некротическими массами с выраженной инфильтрацией полиморфноядерными лейкоцитами. Повреждения мышечной ткани в глубине раны по сравнению с первыми сутками были более обширны, характеризовались исчезновением поперечной исчерченности, а также фрагментацией групп мышечных волокон и кариолизисом, вокруг которых выявлены скопления полиморфноядерных лейкоцитов в отдельных участках по типу флегмоны.

В микропрепаратах через 5 сут. в целом изменения были аналогичными. Сохранялся дефект эпидермиса и частично дермы, в отдельных участках отмечалось начало эпителизации. Поверхность дефекта была прикрыта некротическими массами с выраженной инфильтрацией полиморфноядерными лейкоцитами (рис. 15).

Рис. 15. Эпителизация раневого дефекта под некротическими массами. Опытная группа, 5 сут.

На 7 сут. раны полностью очистились от гноя и некротизированных тканей, признаки воспаления у всех животных уменьшились. При макроскопической оценке начали выявляться признаки регенерации в виде образования грануляций ярко-красного цвета.

В микропрепаратах опытной группы через 7 сут. отмечалась умеренная инфильтрация полиморфноядерными лейкоцитами, умеренно выраженный отёк, полнокровие капиллярного и венозного русла, выраженная пролиферация фибробластов, разрастание соединительной ткани, выраженный рост кровеносных сосудов капиллярного типа. Между мышечными волокнами в ране наблюдалось разрастание соединительной ткани.

При микроскопии кожи в отдельных участках наблюдалась эпителизация многослойным плоским эпителием. Поверхность дефекта была прикрыта расслаивающимися некротическими массами с выраженной инфильтрацией полиморфноядерными лейкоцитами.

На 10 сут. в опытной группе у всех животных в ранах определялось разрастание грануляций ярко-красного цвета, признаки эпителизации и рубцевания. В микропрепаратах в соединительной ткани дермы и интерстиции мышечного волокна отмечалась слабая инфильтрация полиморфноядерными лейкоцитами, умеренная пролиферация фибробластов, разрастание соединительной ткани, выраженный рост кровеносных сосудов капиллярного типа. Дефект кожи начал эпителизироваться многослойным плоским эпителием, поверхность дефекта была прикрыта расслаивающимся детритом. Между мышечными волокнами на дне раны определялось разрастание соединительной ткани.

На 14 сут. в опытной группе все раны закрылись с формированием плотного рубца, признаков воспаления и раневой инфекции не было. В микропрепаратах в дерме отмечалась умеренная пролиферация фибробластов, разрастание и созревание соединительной ткани, выраженный рост кровеносных сосудов капиллярного типа, единичные полиморфноядерные лейкоциты. Дефект кожи эпителизировался многослойным плоским эпителием. Между мышечными волокнами в дне раны наблюдалось выраженное разрастание соединительной ткани.

При проведении микробиологического мониторинга на протяжении всего периода наблюдения как в опытной, так и в контрольной группе высевались следующие микроорганизмы: S. aureus, S. рyogenes, в ряде случаев P. аeruginosa и представители семейства Enterobacteriaceae.

Таким образом, все раны в опытной группе зажили вторичным натяжением, признаки воспаления и раневой инфекции прошли полностью к 7 - 10 сут. эксперимента. Случаев распространения гнойного очага за пределы раны в виде затеков, флегмоны, выявлено не было. Нагноение раны в данном случае расценено как естественный механизм очищения от некротизированных тканей. Летальных исходов за время периода наблюдения не было. Следует отметить, что у всех животных на протяжении эксперимента сохранялась функция поврежденной конечности.

Специфических тканевых реакций обнаружено не было - течение раневого процесса было типичным для термического повреждения легкой степени тяжести. Можно также предположить, что при обширных повреждениях, в том числе огнестрельных и минно-взрывных ранениях данные повреждения будут нивелироваться формированием зон первичного и вторичного некроза вследствие воздействия повреждающего фактора. Соответственно в условиях стационара для заживления ран в случае использования данного средства отсутствует необходимость применения специальных методов лечения. Однако, учитывая термический фактор, а также наличие инородной ткани в ране, тактика ведения ран в этом случае имеет особенности, связанные с проведением первичной хирургической обработки. Был разработан примерный алгоритм действий хирурга при использовании средства перевязочного гемостатического «ГЕМОСТОП».

Алгоритм. При поступлении на госпитальные этапы пострадавших, у которых для временной остановки массивного наружного кровотечения было использовано средство перевязочное гемостатическое «ГЕМОСТОП» необходимо выполнить первичную хирургическую обработку, направленную на удаление нежизнеспособных тканей, предупреждение осложнений и создание благоприятных условий для заживления раны.

Предупреждение развития осложнений достигается удалением явно нежизнеспособных тканей, надежным гемостазом, а также обеспечением дренажной функции раны.

Создание благоприятных условий для заживления раны сводится путем воздействия на общие и местные звенья раневого процесса. При необходимости выполнить паравульнарное введение антибиотиков.

Этапы первичной хирургической обработки раны в случае использования средства перевязочного гемостатического «ГЕМОСТОП», включают:

- рассечение раны (при необходимости);

- удаление инородных тел. С помощью ватно-марлевого тампона, промыванием растворами необходимо максимально очистить рану от препарата;

-иссечение нежизнеспособных тканей. В ходе выполнения первичной хирургической обработки иссекать только явно нежизнеспособные ткани;

-операции на поврежденных органах и тканях. При проведении реконструктивных операций на поврежденных сосудах необходимо учитывать, что края поврежденных сосудов подвержены экзотермическому воздействию. В связи с этим необходимо освежение края поврежденного сосуда;

-дренирование раны. Необходимо создать оптимальные условия для оттока раневого отделяемого.

-закрытие раны. В случае использования средства перевязочного гемостатического «ГЕМОСТОП», стерильного первичный шов после первичной хирургической обработки не накладывают. После первичной хирургической обработки рану необходимо заполнить материалом, обладающим дренажной функцией, желательно с использованием сорбентов или водорастворимых мазей. При неосложненном течении раневого процесса рана может быть ушита первично-отсроченными швами на 3-5 сутки.

В случае формирования зон некроза выполняется повторная первичная хирургическая обработка в объеме некрэктомии. При развитии инфекционных осложнений рану целесообразно вести в соответствии с принципами лечения раневой инфекции в зависимости от выраженности процесса и типа возбудителя.

ВЫВОДЫ

1. Разработанное средство перевязочное гемостатическое «ГЕМОСТОП» на основе синтетического цеолита по своим характеристикам соответствует требованиям, предъявляемым к местным гемостатическим средствам для остановки массивных наружных кровотечений на догоспитальном этапе.

2. Разработанная экспериментальная модель массивного наружного кровотечения соответствует условиям оказания медицинской помощи на этапах медицинской эвакуации при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций и может быть рекомендована для изучения эффективности применения перспективных гемостатических средств.

3. Среди местных гемостатических средств, предназначенных для остановки массивных наружных кровотечений, наибольшей эффективностью обладает средство перевязочное гемостатическое на основе синтетического цеолита «ГЕМОСТОП». Применение данного средства в эксперименте на средних и крупных биообъектах в 100,0% случаев позволило добиться первичного гемостаза, избежать повторных кровотечений, достоверно снизить летальность и объем кровопотери по сравнению с использованием табельных средств.

4. Применение местных гемостатических средств на основе синтетического цеолита сопровождается кратковременным выделением тепла до 78 - 92 0С, что может приводить к повреждению тканей в месте контакта с препаратом и влиять на объем проводимой первичной хирургической обработки.

5. Цеолит является инертной средой по отношению к тканям биомоделей. Реакции тканей на частицы цеолита неспецифичны и протекают в соответствии с общебиологическими принципами воспалительного ответа организма на внедрение инородных тел.

6. На догоспитальном этапе оказания медицинской помощи при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций средством выбора для временной остановки массивного наружного кровотечения является использование препарата на основе синтетического цеолита «ГЕМОСТОП».

7. На госпитальном этапе тактика первичной хирургической обработки и ведения ран в случае применения местных гемостатических препаратов на основе цеолитов должна основываться с учетом возможного термического повреждения тканей, обусловливающего особенности течения раневого процесса.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для изучения эффективности средств остановки массивных кровотечений в эксперименте необходимо использовать крупные биообъекты (бараны, свиньи), что позволяет применять методы объективной оценки тяжести травм, адаптированные для животных, и повышает валидность исследований. Оптимальной моделью массивного наружного кровотечения у биообъектов является неполное пересечение бедренных сосудов в паховой области.

2. При возникновении чрезвычайных ситуаций в очаге санитарных потерь и на этапах медицинской эвакуации медицинскому персоналу, парамедицинским службам и самим пострадавшим в порядке само- и взаимопомощи для остановки массивных наружных кровотечений целесообразно использовать средство перевязочное гемостатическое «ГЕМОСТОП».

3. Для улучшения эффективности оказания медицинской помощи при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций целесообразно включение средства перевязочного гемостатического «ГЕМОСТОП» в состав индивидуальных и групповых комплектов для оказания медицинской помощи на всех этапах эвакуации раненых и пострадавших.

4. При оказании первой помощи при наружных кровотечениях перед применением местного гемостатического средства на основе цеолита «ГЕМОСТОП» рекомендуется очистить рану от инородных тел, кровяных свертков для обеспечения максимального контакта препарата с поврежденным сосудом. «ГЕМОСТОП» целесообразно засыпать непосредственно к источнику кровотечения. Поверх препарата необходимо наложить ватно-марлевый тампон или бинт, сложенный в несколько слоев (для профилактики образования ожогов вследствие выделяемого тепла), и осуществить ручную компрессию в течение 5-7 мин. В случае остановки кровотечения тампон необходимо зафиксировать турами бинта с пелотом (накладывается давящая повязка). Поврежденную конечность целесообразно иммобилизировать для снижения риска повторного кровотечения. При неэффективном гемостазе показано повторное засыпание препарата и компрессия в течение 5-7 мин., если после этого кровотечение продолжается, необходимо выполнить наложение кровоостанавливающего жгута.

5. При поступлении на госпитальные этапы пострадавших, у которых для временной остановки массивного наружного кровотечения было использовано средство на основе цеолита, необходимо выполнить первичную хирургическую обработку, направленную на удаление нежизнеспособных тканей, предупреждение осложнений и создание благоприятных условий для заживления раны. После первичной хирургической обработки рану необходимо заполнить материалом, обладающим дренажной функцией, желательно с использованием сорбентов или водорастворимых мазей. Первичные швы рекомендуется не накладывать. При неосложненном течении раневого процесса рана может быть ушита первично-отсроченными швами на 3-5 сутки. В случае формирования зон некроза выполняется повторная первичная хирургическая обработка в объеме некрэктомии. При развитии инфекционных осложнений рану вести в соответствии с принципами лечения раневой инфекции в зависимости от выраженности процесса и типа возбудителя.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах по перечню ВАК

1. Коваленко Р.А. Прогнозирование генерализованных инфекционных осложнений у пострадавших с тяжелыми травмами / А.А. Рудь, М.В. Резванцев, Р.А. Коваленко // «Инфекции в хирургии», 2008. - Том 6. - С. 58.

2. Коваленко Р.А. Доклиническая оценка эффективности местных гемостатических препаратов (экспериментальное исследование) / В.В.Бояринцев, В.Б.Назаров, Э.В.Фрончек, А.С.Самойлов, А.Б.Юдин, Р.А.Коваленко // «Медицина катастроф», 2010. - № 3. - С.24 - 26.

Тезисы статей и докладов

3. Коваленко Р.А. Оценка воздействия гемостатического препарата на основе синтетического цеолита на течение раневого процесса / В.В. Бояринцев, В.Б. Назаров, А.С. Самойлов, Р.А. Коваленко // Материалы XVII Российского национального конгресса «Человек и лекарство». - М., 2010. - С. 584 - 585.

4. Коваленко Р.А. Зависимость типа течения травматической болезни от ведущего повреждения и клинической формы тяжелого состояния у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой / Р.А. Коваленко // Материалы итоговой конференции военно-научного общества курсантов и слушателей академии. - СПб: ВМедА, 2007 - С. 47.

5. Коваленко Р.А. Возможность использования перевязочного гемостатического средства на основе цеолита при паренхиматозных кровотечениях / А.С. Самойлов, Р.А.Коваленко // Материалы конференции молодых ученых «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины». - СПб: МАПО, 2010.- С. 63.

6. Коваленко Р.А. Повреждения тканей при использовании гемостатических средств на основе синтетического цеолита / Р.А. Коваленко, А.С. Самойлов // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы медицинской науки». - Ярославль, 2010. С. 46.

7. Коваленко Р.А. Сравнительный анализ эффективности новых гемостатических препаратов для остановки кровотечения на догоспитальном этапе / Р.А. Коваленко, А.С. Самойлов // Материалы IV международной конференции молодых ученых - медиков. - Курск, КГМУ, 2010. - Т.2. - С. 78-81.

8. Коваленко Р.А. Новые методы гемостаза при повреждении магистральных сосудов конечностей / А.С. Самойлов, Р.А. Коваленко // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы медицинской науки». - Ярославль, 2010. - С. 45.

Изобретение

9. Бояринцев В.В., Фрончек Э.В., Назаров В.Б., Самойлов А.С., Глухов А.В., Зеленов В.П., Коваленко Р.А. Местное гемостатическое средство: №2009145652 от 10.12.2009 г.

Размещено на Allbest.ur

...