Экспериментальное обоснование результатов комбинированного лечения абсцесса мягких тканей

ным увеличением числа гнойно-воспалительных заболеваний и неудовлетворительными результатами их лечения [1–3]. Для получения новых научных результатов, направленных на совершенствование малоинвазивных хирургических вмешательств, плазменных и лазерных методик [3, 4], а также для изы- скания эффективных ранозаживляющих препаратов с бактерицидным действием необходимы эксперименты по моделированию абсцессов различных локализаций, в частности ГАМТ [5, 6].

В последние годы при лечении гнойно-воспалительных процессов применяется препарат на основе азотнокислого лантана, который оказывает бактерицидное, противовоспалительное и регенерирующее действие [7]. Антимикробная активность этого препарата во многом связана с содержанием азотнокислого лантана — редкоземельного металла, который обладает способностью стабилизировать ионные каналы мембран клеток и, таким образом, очевидно, нарушать транспорт ионов в клетку, приводя к осмотическому лизису [7]. Перспективным направлением в лечении хирургической инфекции является применение наночастиц металлов [8]. Известно, что наночастицы оксида цинка (НОЦ) проявляют антимикробную активность в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий за счет способности индуцировать процессы перекисного окисления липидов [9]. Однако экспериментальных работ по моделированию и комбинированному хирургическому лечению ГАМТ с местным применением лазерных технологий и комбинацией препарата на основе азотнокислого лантана и НОЦ до настоящего времени не проводилось.

Цель: разработать модель гнойного абсцесса мягких тканей (ГАМТ) и экспериментально обосновать эффективность применения наночастиц оксида цинка (НОЦ) и препарата на основе азотнокислого лантана при комбинированном хирургическом лечении ГАМТ.

Материал и методы. Эксперименты выполнены на базе ФГБОУ ВО Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского Минздрава России (кафедра оперативной хирургии и топографической анатомии). Лабораторным животным (крысы-самцы массой 190±25 г, n=80) моделировали ГАМТ по разработанной методике и проводили комбинированное хирургическое лечение с применением НОЦ на основе препарата «Эплан». Эксперименты на животных проводили в соответствии с приказами «Об утверждении правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ Минвуза СССР №742 от 13.11.1984 г.), «Об утверждении правил лабораторной практики в Российской Федерации» (приказ МЗ РФ №267 от 19.06.2003 г.); предписаниями Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (Страсбург, 1986); Международными руководящими принципами для биомедицинских исследований с использованием животных, принятыми в 1985 г. Международным советом медицинских научных обществ (CIOMS) (обновлены в 2012 г.).

При оперативных вмешательствах применяли двухкомпонентное общее обезболивание. Выведение животных из эксперимента осуществляли передозировкой наркоза (введение анестетика в летальной дозе, втрое превышающей наркотическую дозу).

В экспериментах применяли 1 %-ю суспензию высокодисперсного порошка НОЦ и 1 %-й раствор препарата на основе азотнокислого лантана, содержащий: гликолан, триэтиленгликоль, тилкарбитол, глицерин, едкий натр, воду. Комбинации суспензии НОЦ на основе указанного препарата предоставлены ФГУП РФ «Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений» (Москва).

В зависимости от характера десятидневного послеоперационного лечения лабораторных животных с моделированными ГАМТ после вскрытия и санации гнойника разделили на четыре группы по варианту местного лечения: животным первой (контрольной) группы ежедневно выполняли стандартную санацию абсцесса, включающую однократную обработку полости раствором фурацилина 1:5000 с последующим введением 0,5 мл 1 %-го раствора диоксидина на 30 минут. Животным второй группы ежедневно полость абсцесса заполняли раствором препарата на основе азотнокислого лантана. У животных третьей группы ежедневную обработку полости абсцесса проводили суспензией НОЦ. Животным четвертой группы ежедневно применяли комбинацию препарата на основе азотнокислого лантана + НОЦ. Местное лечение животным проводили ежедневно в течение десяти суток после оперативного вскрытия полости абсцесса.

Для клинической оценки течения раневого процесса изучены объективные показатели: выраженность перифокальной гиперемии и отечности тканей на протяжении десяти суток лечения. При изучении планиметрических показателей «изменение объема полости» и «сроки облитерации полости» абсцесса использовали шприц объемом 2,0 мл, (2,0 см3). С целью изучения динамики облитерации полости ГАМТ на 10-е сутки послеоперационного лечения проводили ультразвуковое исследование (УЗИ) аппаратом производства Японии ALOKA SSD 500 с конвексными датчиками, работающими с частотой 3,5 МГц. Микробиологическое исследование, оценивающее количество клеток S. aureus 209-Р в гнойном отделяемом, выполняли у животных с ГАМТ на 5-е и 10-е сутки лечения. Исходя из полученных значений, рассчитывали количество КОЕ S. aureus в 1 мл содержимого абсцесса.

Морфологическое исследование. Во всех группах животных с моделированным ГАМТ после выведения животных из эксперимента на 10-е сутки выполняли гистологическое исследование участков ткани в зоне гнойника. Полученные препараты фиксировали в 10%-м растворе нейтрального формалина. Готовили парафиновые блоки по общепринятой методике после обезвоживания в серии спиртов возрастающей концентрации. Срезы препаратов толщиной 3–5 мкм депарафинизировали, окрашивали гематоксилином и эозином. Морфологический анализ препаратов проводили с использованием светового микроскопа.

Статистическую обработку цифрового материала результатов исследования осуществляли с использованием пакета прикладных программ Statistica 8.0 и Microsoft Office Excel 2007. Количественные данные в исследуемых группах представлены в виде среднего арифметического (М) и среднеквадратического отклонения (SD). Сравнение групп выполнялось с использованием t-критерия Стьюдента. Различия интерпретировались как достоверные при вероятности ошибки менее 5% (p<0,05).

Моделирование ГАМТ. Лабораторным животным после определения участка в межлопаточной области размером 5х3 см, депиляции и обработки антисептиком произведена пункция подкожного пространства иглой Дюфо. Через просвет иглы введен модифицированный катетер Фогарти и раздут баллон в объеме 2 мл раствором 0,9%-го NaCI, конец был укрыт кожной дупликатурой. В полость смоделированной кисты вводили суспензию S. aureus с микробной нагрузкой 2 мл х 106 КОЕ. Через 5 суток был сформирован ГАМТ, отвечающий всем клинико-мор- фологическим особенностям отграниченного гнойного воспаления [5].

Хирургический этап лечения ГАМТ проводился животным всех групп [6] . Во всех группах животным выполняли пункцию и эвакуацию содержимого гнойника через троакар диаметром 5 мм. В дальнейшем осуществляли специальное лечение через двухканальный дренаж-катетер с последующей активной аспирацией содержимого. Длительность программного ирригационно-аспирационного дренирования составляла 3–5 суток от начала лечения в соответствии с местными и общими признаками течения раневого процесса и данными бактериологического исследования, затем переходили на пассивное дренирование раны и при достижении сокращения объема полости на 75% удаляли дренаж.

Результаты. Оценка сроков купирования отека и гиперемии свидетельствует, что у животных четвертой группы сроки купирования местных проявлений гнойно-воспалительного процесса на 2 суток превосходят подобные показатели у животных второй и третьей групп и на 4 суток превышают показатели животных группы контроля (p<0,05).

В ходе планиметрических исследований и изучения динамики ультразвуковой картины установлено в контрольной группе животных уменьшение диметра ГАМТ до 1,5±0,2 см3 (p<0,05), т. е. сокращение исходного объема полости гнойника лишь на 25%. Следует отметить, что в трех случаях мы отмечали даже увеличение полости абсцесса до 2,3–2,5 см3 (p<0,05). Эти данные получены в группе животных с негативным течением гнойно-воспалительного процесса в виде его распространения на окружающие ткани (две крысы из данной группы погибли к 10-м суткам стандартного лечения). К 10-м суткам лечения препаратом на основе азотнокислого лантана обнаружено значительное уменьшение объема полости абсцесса: до 79,9±2,1%. Применение НОЦ способствовало уменьшению объема полости до 0,25±0,01 см3, т. е. на 81,5±1,2% (p<0,05). В условиях комбинированного лечения животных четвертой группы полость абсцесса практически полностью облитерирована, что составляло 95,0±4,9% (p<0,05).

Достаточно высокую антибактериальную эффективность имело использование препарата на основе азотнокислого лантана: количество КОЕ к 10-м суткам уменьшилось до 0,15±0,03 (р<0,05), однако полной элиминации штамма S. aureus не получено. Применение НОЦ после проведения лечения к 10-м суткам показало результат: 0,2±0,01 КОЕ, (р<0,05). Использование комбинации препаратов у животных четвертой группы к этим срокам позволило добиться практически полной стерильной полости: у 18 животных четвертой группы посевы аспирата из полости абсцесса роста не давали.

На основе морфологических исследований получены следующие результаты. При проведении стандартного лечения животным первой группы лишь к 10-м суткам по краям и у дна раны появилась молодая грануляционная ткань и коллагеновые волокна на фоне выраженного ангиогенеза. Несмотря на развитие грануляционной ткани, обнаруживались очаги воспалительной инфильтрации и явления отека. Толщина коллагеновых волокон указывала на незрелость тканей, встречались очаги инфильтрации клетками воспалительного ряда и единичные микроабсцессы на разных уровнях, сохранялась инфильтрация клетками воспалительного ряда.

На 10-е сутки применения препарата «Эплан» у животных второй группы грануляционная ткань полностью заполняет раневой дефект, определяются коллагеновые волокна в окружении многочисленных фибробластов. Отмечено значительное разрастание соединительнотканной капсулы с единичными комплексами лейкоцитов, макрофагов и фибробластов.

При морфологической оценке препаратов животных третьей группы также отмечено незначительное количество фибрина и лейкоцитов. На границе стенки и содержимого — клеточная инфильтрация, грануляционная ткань, затем рыхлая соединительная, переходящая в плотную соединительную ткань. Вокруг выраженной капсулы, представленной разрастанием соединительной ткани, имелась зона дегенеративных изменений и участков скопления. В глубине раны встречались единичные клетки воспалительного ряда, но преобладали пролиферативные процессы с фибробластической реакцией. Эти превращения свидетельствовали об активном развитии фибробластов в грануляционной ткани, что стимулирует активную регенерацию полости абсцесса и заживление раны.

Обсуждение. Нами, как и другими исследователями [2, 3], установлено, что применение стандартной терапии в послеоперационном лечении ГАМТ не способствует сокращению сроков высеваемости микрофлоры и ускорению процессов регенерации в ране. Выполненные нами исследования подтверждают данные литературы об эффективном воздействии использованного препарата на основе азотнокислого лантана и НОЦ [7–9].

Применение комбинированного лечения у животных четвертой группы приводило к ускоренному уменьшению объема полости абсцесса и ее облитерации к 10-м суткам лечения. Изолированное применение препарата на основе азотнокислого лантана и НОЦ активизирует процессы репарации в фазе воспаления и регенерации, способствуя ускоренному созреванию соединительной ткани, а также росту эпителия по поверхности раны, т. е. способствует ранозаживляющей активности. Полученные результаты показывают примерно равноценную эффективность изолированного применения этих препаратов. У животных второй и третьей групп в перифокальных участках полости встречались лейкоцитарный инфильтрат и немногочисленные коллагеновые волокна, окруженные фибробластами и тучными клетками. К этим срокам в данных случаях полноценная облитерация полости и эпителизация раны не завершены.

У животных четвертой группы к 10-м суткам лечения морфологическая картина характеризовалась выраженной структурно-функциональной перестройкой и активной облитерацией полости абсцесса с наилучшими морфологическими характеристиками структур в области регенерата. Таким образом, к этим срокам комбинированного лечения достигнута практически полная облитерация полости абсцесса.

Заключение. Разработанный способ моделирования ГАМТ малотравматичен и позволяет оптимизировать сроки формирования абсцесса с заданными характеристиками. Местное применение комбинированной послеоперационной терапии за счет синергизма действия препарата на основе азотнокислого лантана и НОЦ приводит к усилению репаративных процессов и эпителизации тканей, что создает оптимальные условия для облитерации полости ГАМТ, в два раза сокращая сроки лечения по сравнению со стандартными методами лечения.