Оценка эффективности и безопасности "ГЕМОСТОП® М" на альтернативной животной модели колото-резаного ранения с полным пересечением бедренного сосудистого пучка

Актуальность

Процесс совершенствования способов остановки интенсивного наружного кровотечения, в настоящее время не прекращается. Продолжается разработка и выпуск новых модификаций кровоостанавливающих жгутов, однако в основе технического решения в каждом случае лежит уже не новый принцип дозированной компрессии [11]. Серьезный прорыв в данном вопросе произошел в конце XX в., когда американское агентство по контролю за качеством лекарственных и пищевых продуктов (FDA) разрешило серийный выпуск и применение первого местного гемостатического средства (МГС) на основе цеолитов – QuikClot [1, 14, 17]. В испытаниях на животных этот препарат показал 100% эффективность при остановке кровотечения из пересеченной бедренной артерии [16]. В дальнейшем, проведенный P. Rhee с соавт. анализ полученных данных об использовании этого препарата в условиях военных действий и медицине катастроф мирного времени подтвердил высокую эффективность QuikClot [17]. С этого момента разработка и производство местных гемостатических агентов с различным механизмом действия, предназначенных специально для использования в качестве средств первой помощи, резко увеличилось (HemCon, WuondStat, TraumaDex, Combat Gauze, Celox и др.). Наиболее эффективные из них получили широкое распространение в армиях стран НАТО [12, 14]. Современная наука позволяет создавать гемостатические агенты высокой эффективности, которые могут останавливать интенсивные артериальные кровотечения, просты и удобны в использовании, не требуют специальных условий хранения, обладают минимальными нежелательными эффектами. Эти качества делают возможным их применение на догоспитальном этапе как медиками, так и парамедицинскими работниками. В нашей стране силами специалистов НПЦ «Фармзащита» ФМБА России создан и с 2010 г. запущен в серийное производство препарат «ГЕМОСТОП™» (Патент РФ на изобретение № 20091456-52 от 10.12.2009 г.), являющийся представителем гемостатиков наиболее эффективного класса синтетических цеолитов.

Механизм действия препарата основан на участии в сосудисто-тромбоцитарном и плазменно-коагуляционном звеньях процесса свертывания крови. Цеолиты типов СаА и СаХ, синтезированные в каолиновых гранулах, проявляют наиболее ярко выраженные гидрофильные свойства. При контакте с кровью молекулы воды захватываются цеолитом и удерживаются его поверхностным потенциалом и молекулярной структурой вследствие формирования водородных связей (эффект «молекулярного сита»), что способствует ускорению агрегации тромбоцитов и образованию фибринового сгустка. Локальная концентрация клеточных компонентов и крупных белковых молекул приводит к формированию плотного кровяного сгустка [3, 6]. «ГЕМО-

СТОП™» разрешен для клинического использования Федеральным медико-биологическим агентством. Доказанные в исследованиях его кровоостанавливающие качества позволили внедрить это перевязочное средство в укладку первой помощи военнослужащих МО РФ [4,7] (Приказ Министра обороны Российской Федерации от 21 мая 2011 г. № 744).

Несмотря на значимую эффективность, продемонстрированную в экспериментах и на практике, препарат имеет и слабые стороны. По различным данным, использование препарата сопровождается нагреванием тканей и образованием ожогов I–II степени [2–5,7–9]. Установлено, что в момент контакта препарата с кровью и в ближайшие 15 с локальная температура в ране может повышаться до 65–70°С [7]. Указанное свойство присуще всем препаратам этого класса гемостатических средств. Зарубежные аналоги QuikСlot и Advanced Clotting Sponge (ACS) также приводят к нагреванию тканей и повышению температуры в ране до 70°С [15]. Специалисты отмечают, что отрицательной стороной средств на основе минеральных сорбентов так же является высокая себестоимость и сложная технология производства.

Несмотря на преобладание положительных качеств, побочный экзотермический эффект ограничивает использование «ГЕМОСТОП™». В 2012 г. на базе НПЦ «Фарм-защита» разработано новое поколение гемостатических средств на основе минеральных сорбентов – препарат «ГЕМОСТОП®М», который, по утверждению разработчиков, не выделяет избыточного тепла при контакте с кровью за счет модификации химической структуры.

Таким образом, проведение оценки безопасности и эквивалентности гемостатических свойств «ГЕМОСТОП®М» действующему аналогу – препарату «ГЕМОСТОП™» является перспективным. Спланированное авторами исследование ориентировано на достижение новейших научных результатов.

Цель исследования. Оценка эффективности и безопасности «ГЕМОСТОП®М» на модели колото-резаного ранения с полным пересечением бедренного сосудистого пучка у свиней.

Материал и методы

В качестве экспериментальных животных были выбраны свиньи светлогорской породы. Использовано 27 животных обоего пола и средней массой 26,3 кг, которые были разделены на 3 группы с равным числом объектов в каждой. В первой экспериментальной группе для остановки кровотечения применяли «ГЕМОСТОП®М», во второй – «ГЕМОСТОП™», в третьей (контрольной) – стандартную тугую давящую повязку.

Основой для разработки экспериментальной модели кровотечения послужили работы P. Arnaud, H. Alam, A. Pusateri и их коллег, которые для проверки эффектив- ности МГС останавливали с их помощью кровотечение из бедренных сосудов у подопытных животных [12–14, 16]. Именно такая модель эксперимента наиболее часто используется в настоящее время для испытания современных МГС – абсолютно летального ранения бедренных сосудов, заключающаяся в пересечении бедренной артерии и вены на уровне паховой складки с последующим кратковременным кровотечением и одновременной инфузией плазмозамещающих растворов [8, 12]. Предлагаемая модель в остром эксперименте позволяет не только наглядно продемонстрировать кровоостанавливающие свойства гемостатиков, но и определить выживаемость при различных методах остановки кровотечения.

Зарубежные исследователи в своих экспериментах выполняли препаровку бедренных сосудов в паховой области с их последующим частичным или полным пересечением, таким образом, моделируя кровотечение. Нами же, с целью повышения валидности и эффективности эксперимента, предложено моделировать колото-резаное ранение паховой области как частный вид травмы. При этом виде повреждения ране присущи такие морфологические компоненты, как повреждение мышц и мышечных ветвей кровеносных сосудов, неравномерность раневого канала с девиацией мягкотканного компонента, полное пересечение бедренного сосудистого пучка. Пересечение бедренных сосудов дает интенсивное наружное кровотечение, которое позволяет оценить гемостатические свойства препаратов, имитирует вид травматического повреждения (ранения) и всегда приводит к массивной кровопотере, ведущей к смерти при неоказании помощи. Таким образом, моделируется потенциально смертельное ранение паха, которое позволяет так же отрабатывать методику остановки кровотечения при помощи местных гемостатических средств (МГС).

Перед началом эксперимента животных сравнивали по ряду физиологических показателей, способных повлиять на его результат: масса тела, АД, ЧСС, температура, показатели состояния сосудисто-тромбоцитарного и плазменнокоагуляционного звеньев гемостаза.

Под комбинированной анестезией животным наносилось колото-резаное ранение в паховой области с полным пересечением бедренных сосудов. Длина раны составляла от 10 до 12 см. При повреждении бедренного сосудистого пучка получали интенсивное смешанное артериальновенозное кровотечение. После кратковременного периода (30 с) неконтролируемого кровотечения осуществляли его остановку с помощью описанных средств, одновременно восполняя потерянный ОЦК внутривенным введением 6% гидроксиэтилкрахмала. Гемостатики засыпали в рану, как можно ближе к источнику кровотечения, затем выполняли ручную компрессию раны в течение 7 мин., после чего накладывали давящую повязку. Эффективность оценивали по следующим параметрам:

• —    способность гемостатика останавливать интенсивное наружное кровотечение (количество животных, где удалось добиться первичного гемостаза);

• —    устойчивость первичного гемостаза (количество рецидивов кровотечения);

• —    количество выживших в эксперименте животных;

Период наблюдения составил 180 мин.

Безопасность оценивали путем сравнения температурных профилей в 1-ой и 2-ой экспериментальных группах, по макроскопической оценке состояния мягких тканей в ране после эксперимента и субъективным тактильным ощущениям экспериментатора (ощущения тепла) во время ручной компрессии. Температуру в ране измеряли с помощью портативного прибора для измерения температуры в биологических средах ТМ-3 (Warner instruments).

Результаты

До начала эксперимента достоверной разницы в базовых физиологических параметрах у животных не выявлено (Р>0,05, дисперсионный анализ). После первичной попытки остановить кровотечение в 1-ой группе (ГЕМОСТОП®М) это удалось сделать у 7 (78%) животных, во второй – у 6 (67%), а в группе, где применяли только давящую повязку, первичного гемостаза не удалось добиться ни в одном случае. Для окончательной остановки кровотечения в группе контроля прибегали к более длительной ручной компрессии, усилению давления повязки за счет дополнительных туров бинта, а в опытных группах повторное применение МГС по вышеописанной методике. За счет дополнительных действий в итоге гемостаз достигнут у 8 (89%) животных в 1-ой и 2-ой группах, и у 3 (33,3%) – в группе контроля.

Опытные группы достоверно отличались от контрольной по числу случаев успешной первичной остановки кровотечения (Р<0,01, критерий χ2). Между опытными группами не было значимой разницы (Р<0,02, критерий χ2 с поправкой Йетса для множественного сравнения).

Об устойчивости первичного гемостаза судили по количеству рецидивов кровотечения до подъема АД и после повышения давления, связанного с положительным эффектом от внутривенной инфузии плазмозамещающего раствора. По данному параметру в учет брали только тех животных, у которых достигнут первичный гемостаз. Контрольную группу не рассматривали (нет первичного гемостаза). Количество рецидивов кровотечения до подъема АД в 1-ой опытной группе составило 1 (из 7 животных), во 2-ой опытной группе – 2 (из 6 животных). Значимых различий между группами не выявлено (Р>0,05, критерий χ2). Повышение АД может привести к вымыванию непрочного тромба из просвета сосуда и возобновлению кровотечения, поэтому, по количеству рецидивов кровотечения после подъема давления в кровяном русле можно косвенно судить о прочности сформированного тромба. В учет брали животных, у которых достигнут окончательный гемостаз. В 1-ой экспериментальной группе наблюдали 2 рецидива (25%), во 2-ой – 1 (12,5%), в группе контроля у 2 животных возобновилось кровотечение (66,7%).

Помимо влияния исследуемых МГС непосредственно на гемостаз, нас интересовал и конечный результат – сколько животных умерло в ходе эксперимента, и влиял ли способ остановки кровотечения на исход. В 1-ой опытной группе все животные выжили, во второй – 1 летальный исход, а в группе контроля – 8. Достоверных различий между опытными группами не выявлено при уровне значимости Р=0,01, однако число летальных исходов при использовании только давящей повязки значимо выше (Р=0,02).

У средства «ГЕМОСТОП™» при выполнении термометрии отмечается резкое пикообразное повышение температуры в момент контакта препарата с кровью с термическим максимумом 820С на 10–15 с. Затем отмечается постепенный неравномерный спад температуры с более быстрым снижением в первые 45–50 с. Более 70% времени температура среды превышает 40°С. Снижение температуры до физиологических показателей отмечается только на 155– 160 мин. (рис. 1).

Рис. 1. Изменение температуры в ране при использовании средства «ГЕМОСТОП™»

У средства «ГЕМОСТОП®М» так же отмечается резкое повышение температуры, однако, со значительно меньшим термическим максимумом – в 48°С. Снижение температуры более плавное, без резких спадов, с быстрым возвратом до физиологических показателей в течение 95–100 мин. Выше 40°С температура держится не более 50% времени наблюдения (рис. 2).

При использовании «ГЕМОСТОП®М» исследователи субъективно не отмечали чрезмерного нагрева препарата в ране. В конце эксперимента, после удаления МГС из раны, визуальный осмотр не выявил признаков термического повреждения мягких тканей. Края кожной раны также оставались интактными.

Рис. 2. Изменение температуры в ране при использовании средства «ГЕМОСТОП®М»

Обсуждение

В опыте на животных-моделях препарат «ГЕМОСТОП®М» показал сопоставимую эффективность с «ГЕМОСТОП™» при остановке кровотечения из раны паховой области с полным пересечением бедренных сосудов. При его использовании удалось добиться первичного гемостаза в 78% случаев, а при повторном применении эффективность кровоостанавливающего эффекта составила 89%. Количество рецидивов кровотечения значимо не отличалось в группах с применением МГС. Остановка кровотечения с помощью «ГЕМОСТОП®М» характеризуется устойчивым гемостазом, уровень которого сопоставим между опытными группами (p<0,05). Уровень летальности в 1-ой опытной группе не превысил соответствующий показатель у животных из 2-ой группы. Анализ и сравнение температурных профилей показал, что средство «ГЕМОСТОП®М» более безопасно, т.к. его взаимодействие с кровью сопровождается умеренным нагревом тканей, а максимальная температура не превышает 50°С, при этом, исключается термическое поражение мягких тканей в зоне ранения.

Заключение

В западных странах количество создаваемых МГС продолжает расти, поскольку не одно из предложенных на данный момент не отвечает всем предъявляемым требованиям по эффективности использования и абсолютной безопасности. В России пока единственным представителем, разрешенным для клинического применения, остается препарат «ГЕМОСТОП™». Однако побочные гипертермические явления ограничивают его использование. Перспективное гемостатическое средство «ГЕМОСТОП®М» перед внедрением в клиническую практику требует проверки кровоостанавливающих свойств, доказательства биоэквивалентности действующему аналогу. Проведенное экспериментальное исследование показало, что данный препарат не уступает по своей эффективности гемостопу, но значительно безопаснее предшественника. Успешная апробация «ГЕМОСТОП®М» на альтернативной модели ранения паха с повреждением бедренных сосудов позволяет рекомендовать его в качестве перевязочного средства для оказания помощи на догоспитальном этапе.