В практике хирургов, которые занимаются хирургической инфекцией, особое место занимают дефекты тканей, которым присущи признаки длительного воспалительного процесса без тенденции к улучшению при условии адекватного лечения в течение 6 нед. В мировой литературе они объединены под названием хроническая рана (ХР) (Kane M. G., D. Krasner (Еds), 1997), в работах отечественных авторов этом срочные отвечают «длительно незаживающая рана» и «трофическая язва».
Основной причиной возникновения ХР есть, прежде всего, нарушение микроциркуляции тканей, микробная контаминация, дисбаланс воспалительно-репаративных процессов в ране, избыток продукции протеаз и сниженная активность факторов роста (Schintler M. V., 2012). Лечение этой категории пациентов должно быть патогенетическим, этапным, комплексным, с привлечением инновационных технологий. В последнее время приоритетом в терапии при ранах различной этиологии стала вакуум (Vacuum-assisted closure — VAC)-терапия с использованием принципов локального отрицательного давления (topical negative pressure — TNP).
Вакуумная терапия улучшает течение всех стадий раневого процесса, ускоряя заживление места повреждения, снижает уровень экссудации, способствуя поддержанию умеренно влажной раневого среды, необходимой для нормального течения репаративно-регенераторных процессов (Ларичев А.Б., Кузьмин В.С., 2003; Dowsett C. et al., 2012). Указанные эффекты способствуют росту клеточной пролиферации, усиливают синтез в ране основных веществ соединительной ткани и протеинов (Оболенский В.Н. и соавт., 2013).
Чрезмерная активность этих протеаз тормозит процессы формирования и перестройки грануляционной ткани. Поэтому следует осторожно относиться к пластическому закрытию ран, поскольку высокая активность протеаз может привести к разрушению экстрацеллюлярного матрикса.
Заживление раны — сложный, четко скоординированный процесс, в котором ведущую роль играют различные металопротеази (МП), секретируются к раневого ложа собственными клетками организма (кератиноцитами, ендотеліоцитами, фибробластами, нейтрофільними гранулоцитами). Эндогенные протеазы обусловливают протеолітичне очищения раны. Протеолитическая деградация эндотелиального матрикса, которую осуществляют преимущественно МП, имеет исключительно важное значение для нормального течения заживления, поскольку обеспечивает как его ремоделізацію, так и миграцию клеток. Поэтому нарушение активаторно-інгібіторного баланса протеолитических систем может приводить к осложнениям заживления и хронизации раны (Протасов Н.В. и соавт., 2009).
Известно, что чрезмерная активность МП является одним из ключевых патогенетических факторов в развитии язвенных поражений при сахарном диабете. В исследованиях последних лет обнаружено, что колонизация диабетических ран и хроническое воспаление приводят к постоянной активации клеток иммунной системы, продуцирующих МП в избыточном количестве.
Следовательно, регуляция экспрессии и активации МП в ранах, которые не заживают длительное время, может быть одним из путей повышения эффективности их терапии.
Существует целый ряд мер, которые потенциально снижают активность протеаз в ране. Выделяют три ключевые принципы лечения при ранах с чрезмерной активностью протеаз:
- лечение, направленное на причины и любые факторы, которые могут усилить поражение (устранение давления, коррекция ишемии и обеспечения оптимальной перфузии тканей);
- оптимизация состояния раневого ложа и общего состояния пациента (терапия отрицательным давлением в ране, модулирование бактериальной нагрузки, хирургические обработки ран);
- коррекция активности протеаз с использованием протеазо-модулювальних повязок (International Consensus, 2011).
Одним из эффектов вакуум-терапии является активная эвакуация раневого содержимого вместе с имеющимися МП, поэтому эта процедура в комплексном лечении при ХР патогенетически обоснована.
Цель работы — улучшить результаты лечения пациентов с ХР нижних конечностей путем применения вакуум-терапии в комплексе мер, направленных на коррекцию пролонгированного раневого процесса и определение ее влияния на активность МП раневой поверхности.
Объект и методы исследования
Проанализированы результаты лечения 58 пациентов, 32 (55,2%) из которых — мужчины, по поводу длилось незаживаючих ран нижних конечностей за период 2012-2014 гг. Средний возраст пациентов составил 62,4±3,8 года. У 16 больных причиной ХР были гнойно-некротические поражения мягких тканей в результате бульозно-некротической формы рожистого воспаления, в 8 — перенесенные механические повреждения, в остальных — нарушения кровообращения: в 26 — хроническая венозная недостаточность IV стадии (согласно СЕАР) и у 8 пациентов — III стадия ишемии при атеросклеротическом поражении сосудов нижних конечностей (по классификации А.В. Покровского (1979). У 75,6% пациентов зарегистрировано сопутствующие заболевания. Больных с сахарным диабетом в исследование не включали.
Раневой процесс распространялся вглубь кожи с поражением подкожной клетчатки, что соответствовало II стадии классификации ХР за Найтоном. Площадь ран колебалась в пределах 10,5–110,3 см2 и в среднем составляла 32,4±2,5 см2.
Выполнено сравнительное исследование эффективности лечения ХР в зависимости от применяемых с этой целью средств. 28 пациентов получали лечение по стандартной схеме. У 30 больных в лечебном комплексе применяли вакуум-терапии ран. За возрастом, полом, сопутствующими заболеваниями, причинами возникновения ХР и другими характеристиками отмечено репрезентативность групп.
Стандартная схема лечения включала хирургическую обработку гнойного очага с иссечением некротических тканей, удалением струпа и наслоений фибрина. В дальнейшем для очистки ран местно применяли антисептики, в том числе растворы фурацилина 1:5000; 3% перекиси водорода; 1% раствор диоксидина или 1% раствор борной кислоты. Ежедневно в конце перевязки на рану накладывали асептическую повязку с раствором бетадину или мази на водорастворимой основе діоксометилтетрагідропіримідину и хлорамфеникола, а также хлорамфеникола, метилурацила, сульфадиметоксина и тримекаїну.
В лечении при ХР у пациентов основной группы применяли комплексный подход, основанный на хирургической обработке очага. Его объем и последовательность этапов не имели существенных различий по сравнению с пациентами контрольной группы.
В послеоперационный период для уменьшения выраженности признаков воспаления, точнее — для активации реакций очистки, вместе с традиционной антибактериальной терапией применяли метод вакуум-терапии. Использовали постоянную вакуум-терапию с уровнем отрицательного давления -50…-200 мм рт. ст. (оптимальный негативное давление -80…-125 мм рт. ст.) и вакуумные повязки (гидрофильные полиуретановые губки размером пор 400-2000 мкм с прозрачным адгезивным покрытием, соединены дренажной трубкой с аппаратом — источником вакуума, содержащий резервуар для сбора раневого экссудата с детритом). В исследовании применяли VAC-систему фирмы «КСИ» (США),в которой вакуумный аппарат имеет внешнее контрольное устройство, поддерживающее различные значения отрицательного давления и способно обеспечить режим постоянного и переменного действия на рану. Продолжительность применения одной повязки в среднем 1-3 суток. В отдельных случаях VAC-терапию проводили в течение 5 суток с двукратной заменой повязок.
У всех пациентов применяли комплексную дезагрегантну, сосудистую и антибиотикотерапию, а также адекватную медикаментозную терапию, направленную на поддержание функционального состояния основных органов и систем жизнеобеспечения организма, коррекцию хронической ишемии нижних конечностей.
Изучение особенностей течения раневого процесса в условиях хронического воспаления и оценку эффективности лечебных мероприятий проводили с учетом общих клинических и лабораторных критериев. Определяли также видовой спектр микрофлоры раны и ее чувствительность к антибактериальным препаратам методом дисков. Количественную характеристику давали из расчета количества колонієутворювальних единиц (КО) на единицу площади чашки Петри. При наличии <10 КО рост бактерий считали скудным, 10-25 — умеренным, 25-50 — значительным, >50 — обильным. Изучали цитологическую характеристику раны методом раневых отпечатков по Н.П. Покровской и Н.С. Макаровым. Плоскость раны определяли методом копирования с помощью прозрачной пленки.
Матриксні МП в пробах обнаруживали с помощью желатиновой зимографії (Oliver G. W. et al., 1999). Для проведения анализа пробы готовили, смешивая экстракты белков с буфером Леммлі, который не содержал восстановительных агентов. Присутствие активных колагенолітичних энзимов определяли по наличию светлых полос на темнозабарвленому фоне, при этом увеличение площади таких участков считали пропорциональным активности энзимов. Активность желатиназ выражали в процентах от оптической плотности проб, отобранных в 1-е сутки. Отбирали пробы перед началом лечения, на 5-е и 10-е сутки лечения у пациентов обеих групп.
Статистическую обработку проводили с использованием критерия Стьюдента. Разницу между средними величинами считали достоверной при р<0,05 (Кокунин В.А., 1975).
Исследования проводили в отделении гнойной хирургии Киевской городской больницы № 4 (клиническая база кафедры хирургии № 2 Национального медицинского университета имени А.А. Богомольца).
Результаты
и их обсуждение
Для клинической картины хронических язв нижних конечностей характерен полиморфизм признаков. Результаты анализа микробного пейзажа язвенных ран свидетельствуют о наличии у них различных комбинаций аэробных грамотрицательных микроорганизмов. На 1-е сутки содержание микроорганизмов во всех ХР пациентов обеих групп превышал 50 КО. При исследовании ран у пациентов основной группы установлено, что на 3-е сутки послеоперационного периода количество микроорганизмов уменьшалось до 25-50 КО. При этом состояние пациентов улучшалось: выраженность боли, отека и гиперемии в области раны уменьшались. На 5-ту сутки лечения раны очищались, количество микроорганизмов в ране продолжала прогрессивно уменьшаться и составила 10-25 КО на единицу чашки Петри. На 7-е сутки микроорганизмов не проявляли, раны были чистые, обильные грануляции, отека тканей не наблюдали.
У пациентов контрольной группы на 3-ий сутки лечения выявляли значительное содержание микроорганизмов в ране (покрывал всю поверхность чашки Петри). Рана содержала некротические ткани и остатки фибрина. Больные жаловались на боль в области послеоперационной раны и значительное промокание повязок. На 5-е сутки состояние улучшалось. Количество микроорганизмов в ране уменьшалось до 25-50 КО на единицу чашки Петри. На это время пациенты уже получали адекватную антибиотикотерапию, в соответствии с чувствительностью микроорганизмов. На перевязках отмечали остатки фибрина и некротических тканей. В это время пациентам проводили повторную некроктомію по показаниям. На 7-е сутки лечения раны очищались, количество бактерий в ране была незначительной (<25 КО), появлялись грануляции. Явления системной воспалительной реакции уменьшились, состояние больных нормализовалось, боль в ране не отмечали. У пациентов контрольной группы на 10-е сутки роста микроорганизмов в ране не обнаружено: раны чистые, что позволило провести подготовку к пластического закрытия раневой поверхности.
До начала лечения отмечали дегенеративно-воспалительный тип воспаления цитограми ХР. При этом в препарате содержалось значительное количество нейтрофильных гранулоцитов в стадии дегенерации, нити фибрина и микроорганизмы, находящиеся внутри клеток в значительном количестве. Результаты цитологических исследований показали, что применение вакуум-терапии способствовало уменьшению в мазках-отпечатках ран количества клеток, которые определяли активную стадию воспаления (нейтрофильных гранулоцитов, лимфоцитов и моноцитов) и увеличению количества клеток, ответственных за репаративные процессы (макрофагов, фибробластов, полібластів).
Так, на 5-е сутки вакуум-терапии отмечено достоверное уменьшение количества нейтрофильных гранулоцитов, а на 10-ту — полное их отсутствие. И наоборот, уже на 5-ту сутки лечения обнаруживали заметное увеличение относительного количества макрофагов и полібластів. На 10-е сутки в мазках-отпечатках пациентов основной группы доминировал регенераторный тип цитограми (полибласты, фибробласты) при полном отсутствии клеток, характерных для острого воспалительного процесса. У пациентов контрольной группы не регистрировали изменений цитологического рисунке трофических язв. На 5-е сутки в препаратах преобладали нейтрофильные гранулоциты, микроорганизмы находились как позаклітинно, так и внутри клеток. На 10-е сутки раны очищались, количество нейтрофильных гранулоцитов уменьшалось, имелись единичные макрофаги-полибласты.
Таким образом, результаты цитологических и микробиологических исследований свидетельствуют о процессах заживления на клеточном уровне, а следовательно, изменения активности МП отражают сдвиги на молекулярном уровне, которые присущи репаративним процессам. Результаты желатиновой зимографії МП в образцах кожи ран пациентов обеих групп демонстрировали наличие двух групп каталитически активных желатиназ, которые с молекулярными массами отвечали МП-2 и -9.
С помощью денситометричного анализа у пациентов обеих групп установлен высокий уровень экспрессии МП (рисунок). Этот показатель характерен для ХР (Lobman R. et al., 2001). На 5-ту сутки вакуум-терапии происходит статистически достоверное снижение активности МП-9 на 68%. На 10-е сутки заживления ран обнаруживали незначительное повышение уровня экспрессии протеаз, который не превышал исходного. Это можно объяснить изменениями в клеточном наполнении раны при заживлении. Известно, что основным источником МП-9 являются нейтрофильные гранулоциты (Mirastschijski U. et al., 2002). Поскольку динамика активности МП-9 коррелирует с количеством нейтрофильных гранулоцитов в рановій поверхности, что подтверждают результаты цитологических исследований, то можно считать, что изменение активности этого энзима характеризует переход от воспалительного до пролиферативного фенотипа.
Возможно, на 10-ту сутки определенный вклад в желатиназну активность, которую определяют МП, делают кератиноциты, которые также способны экспрессировать эти протеазы для обеспечения своей миграции (Sawicki G. et al., 2005).
У пациентов контрольной группы на 5-е сутки лечения изменений экспрессии обоих видов протеаз не происходило. Это объясняется наличием в ране значительного количества клеток, которые отвечают за острую фазу воспалительного процесса (нейтрофильных гранулоцитов) и стимулируют экспрессию желатиназ. Вместе с тем, на поверхности ран хранится значительное количество колоний микроорганизмов, которые также производят собственные протеазы. Эти энзимы способны активизировать эндогенное МП организма пациента (Kernacki K. A. et al., 1997). На 10-е сутки традиционного лечения наряду с очищением раны от некротических тканей и микроорганизмов, появлением грануляционной ткани оказывается незначительное, недостоверно значимое снижение функциональной активности протеаз на 12%.
Выводы
1. Применение вакуум-терапии способствует раннему очищению ран от наслоений фибрина и участков некроза, уменьшению площади и глубины ран, росту грануляционной раны, ускорение краевой эпителизации.
2. Положительные клинические эффекты на 3-ий–5-е сутки применения VAC-терапии способствовали достоверному повышению интенсивности клеточной пролиферации, уменьшению количества нейтрофильных гранулоцитов и лимфоцитов, увеличению относительного содержания фибробластов в ране.
3. Для ХР характерна чрезмерная функциональная активность МП, способных тормозить процессы заживления ран. Вакуум-терапия за счет эвакуации МП с поверхности ран и удаления микроорганизмов ускоряет очищение ран и стимулирует репаративные процессы.