Skip to Content

Лечение абсцесса мягких тканей в эксперименте

ID: 2016-12-6-A-10900
Оригинальная статья

Урусова А.И., Алипов В.В., Андреев Д.А., Желаев М.В.

ФГБОУ ВО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России

Резюме

Цель. Экспериментально обосновать эффективность применения низкоинтенсивного лазера и суспензии наночастиц меди при комбинированном хирургическом лечении моделированного абсцесса мягких тканей. Материал и методы. Моделирование абсцесса мягких тканей после обезболивания проведено с использованием культуры золотистого стафилококка в эксперименте на 20 белых лабораторных крысах. В экспериментах первой серии выделены три группы аналогичных животных (по двадцать в каждой): животным первой группы проводили специальное лечение низкоинтенсивным лазером «Матрикс», животным второй группы проводили лечение суспензией наночастиц меди, животным третьей группы применяли комбинацию лазерного излучения и суспензии наночастиц меди. После хирургического вскрытия, опорожнения и санации полости гнойника животным первой серии проводили специальное лечение. При лечении 20 животных второй серии использовали стандартные способы хирургического лечения абсцесса. В экспериментах обеих серий на 1, 7 и 10-е сутки лечения проведены клинические, планиметрические и микробиологические исследования. Результаты. Применение низкоинтенсивного лазера позволило к 10-м суткам лечения сократить площадь гнойной раны на 70%, а при использовании наночастиц меди – на 80%. При комбинированном применении лазеротерапии и наночастиц меди к этим срокам раневая поверхность замещена грануляционной и соединительной тканью. При микробиологических исследованиях отмечена низкая антибактериальная активность применения лазерного излучения и более выраженная при использовании суспензии наночастиц меди. Установлено достоверное потенцирование антимикробного действия при комбинированном использовании суспензии наночастиц меди и никоинтенсивного лазера, что к 7-м суткам лечения обеспечивало прекращение высеваемости патогенной микрофлоры, а к 10-м суткам появление признаков эпителизации раны. Заключение. При хирургическом лечении моделированного абсцесса мягких тканей в комбинации с местным применением  лазеротерапии и суспензии наночастиц меди к 7-м суткам получен устойчивый антибактериальный эффект, превосходящий эффективность изолированного лазерного воздействия и применения суспензии наночастиц меди. Экспериментально обосновано комбинированное хирургическое лечение абсцесса мягких тканей, позволяющее ускорить регенерацию раны и в 1,5 раза сократить сроки лечения.

Ключевые слова

эксперимент, моделирование, наночастицы меди, лазерное излучение, антимикробная активность, комбинированное хирургическое лечение

Введение

В литературе известны множество способов  моделирования абсцессов мягких тканей [1, 2]. Перспективным направлением в разработке новых методов комбинированного хирургического лечения является применение лазеров и наночастиц металлов [3–6]. Экспериментально установлено, что наночастицы металлов проявляют выраженное бактериостатическое и бактерицидное действие, доказана эффективность воздействия их на полиантибиотикорезистентные штаммы микроорганизмов [7]. В литературе имеются единичные материалы окомбинации лазерного излучения и наночастиц металлов в хирургии ран [4, 5, 7–9].

Цель

Экспериментально обосновать эффективность применения низкоинтенсивного лазерного излучения и суспензии наночастиц меди при комбинированном хирургическом лечении абсцесса мягких тканей.

Материал и методы

В ходе исследования использована Европейская конвенция о защите позвоночных животных при экспериментах или в иных научных целях [ETS N 123, г. Страсбург, 18.03.1986 г.]. Наночастицы меди с дисперсностью 60–80 нм получены плазменной технологией из крупнодисперсного порошка марки ПМС 1 ГОСТ 490-75. Порошок предоставлен ФГУП РФ ГНЦ ГНИИ химической технологии элементоорганического синтеза (г. Москва). Для получения суспензии наночастиц меди смешивали эфирное подсолнечное масло (стерилизованное) с 1 мг наночастиц меди. Масляная суспензия в концентрации от 1000 мкг/мл до 1 мкг/мл наносилась на поверхность гнойной раны в указанных дозах ежедневно каждому животному. В ходе эксперимента использовали лазерный аппарат «Матрикс», тип МЛО1КР: частота – 80 Гц, мощность излучения – 15–30 мВт, длина волны – 630–650 нм.

В эксперименте на 20 белых лабораторных крысах массой 190-200 г для апробации разработанного нами способа формирования абсцесса мягких тканей (Приоритетная справка № 2015120118 от 27.05.2015 года) нами использован модифицированный катетер Фогарти. Суть модификации заключалась в том, что была изменена длина катетера путем его  укорочения до 4 см. Определен участок кожи в межлопаточной области как наиболее безопасная зона моделируемого абсцесса. После обезболивания (Zoletil 100 в дозе 50 мг/кг), была произведена пункция подкожного пространства иглой Дюфо, затем в проделанное иглой отверстие в коже диаметром 2 мм был введен модифицированный катетер Фогарти и раздут баллон в объеме 2 мл раствором 0,9% NaCI, конец катетера укрыт с помощью кожной дупликатуры. На 3-и сутки в полученную полость введена суспензия лабораторного штамма золотистого стафилококка из суточных агаровых культур (по оптическому стандарту мутности МакФарланда) в физиологическом растворе хлорида натрия в конечной концентрацией 3 × 107 КОЕ/мл в объеме 0,1 мл взвеси, катетер удален. На 5-е сутки был сформирован абсцесс объемом 2,0 см3 в мягких тканях, имеющий стенку и полость, содержащую гнойное содержимое. Моделированный абсцесс соответствовал всем признаками типичного отграниченного гнойника мягких тканей, что подтверждено как клиническими, так и микробиологическими данными. Бактерицидное действие в отношении золотистого стафилококка при хирургическом лечении абсцесса мягких тканей в комбинации с применением суспензии наночастиц меди и низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) изучено на 60 белых крысах трех групп первой серии и 20 аналогичных животных второй серии.

Животным первой серии после вскрытия и санации полости абсцесса в течение 10-и суток проводили лечение: НИЛИ на рану (первая группа), введение суспензии наночастиц меди (вторая группа), комбинированное применение лазера и наночастиц меди (третья группа). Животным второй серии проводили только стандартную санацию и промывание раны антисептиком. Результаты лечения оценивали на 7-е и 10-е сутки лечения, после чего животных выводили из эксперимента.

Статистическую обработку результатов проводили вариационно-статистическим методом с использованием пакета прикладных программ «Statistica 6.0» (StatSоftInc., USA) в среде WindowsXP. Использовали критерий Шапиро–Уилка, критерий Фишера–Снедекора, критерии Манна–Уитни и Вилкоксона. Различия считались статистически значимыми при p < 0,05.

Результаты

При изолированном применении НИЛИ площадь раны (400 мм2) сократилась к 10-м суткам до 67 ± 7,0 мм2; при назначении суспензии наночастиц меди соответственно до 80 ± 4,0 мм2 (p < 0,05). При комбинированном применении НИЛИ и суспензии наночастиц меди площадь раны сократилась до 10 ± 1,2 мм2. У животных второй серии к 10-м суткам констатировано уменьшение площади раны лишь до 135 ± 10 мм2 (p < 0,05). Изолированное применение НИЛИ не обладает достаточно эффективным антибактериальным действием: к 10-м суткам применения НИЛИ площадь гнойной раны сократилась на 70%, а при использовании наночастиц меди – на 80%. Комбинация применения НИЛИ и наночастиц меди позволила практически полностью заместить раневую поверхность грануляционной и соединительной тканью.

На 7-е сутки при лазерном облучении животных первой группы в ране развивались участки фибробластов, отмечено скопление фибрина. У животных второй группы появилась грануляционная ткань, которая  располагалась по краям раны. У животных третьейгруппы при комбинированном лечении раны, на фоне незначительного отека ткани, к 7-м суткам лечения появились признаки сформированной грануляционной ткани и полноценная сосудистая сеть, а к 10-м суткам – признаки эпителизации раны. У животных второй серии в ране выявляли признаки сохраняющегося воспаления: инфильтрация тканей, большое количество макрофагов и нейтрофильных лейкоцитов. Таким образом, признаки заживления ран констатированы в следующие сроки: использование лазерного облучения раны – 10-е сутки, изолированное применение суспензии наночастиц меди – 9-е сутки. Наиболее выражен был процесс регенерации раны при комбинированном использовании НИЛИ и суспензии наночастиц меди – он отмечен с 7-х суток лечения.

До начала лечения гнойной раны обсемененность золотистым стафилококком составляла 4300 ± 512 × 107 КОЕ/мл. У животных первой и второй групп количество КОЕ опытного штамма постепенно уменьшалось на всем протяжении лечения и только к 7-м суткам эксперимента было ниже критического уровня – 107 КОЕ/мл. Полную элиминацию штамма St. aureus в этих группах регистрировали на 10-е сутки лечения. У животных третьей группы к 3-м суткам лечения количество колоний снизилось до 8,62 × 107, (p < 0,05), а к 7-м суткам лечения посевы аспирата из полости абсцесса роста не давали. Бактериологическое исследование отделяемого из ран животных показало, что при комбинированном лечении бактериальная обсемененность раны полностью ликвидирована к 7-м суткам, т.е. на 3,0 ± 0,7 суток раньше в сравнении с 1-й и 2-й группами первой серии эксперимента.

Обсуждение

Процессы регенерации раны мы связываем с синергизмом антимикробного действия НИЛИ и наночастиц меди за счет отсутствия микробной обсемененности тканей. Очищение полости абсцесса от возбудителя у животных второй серии не отмечено и к 10-м суткам стандартного лечения.

Заключение

Местное применение суспензии наночастиц меди превосходит эффективность изолированного применения лазеротерапии, а при сочетании с НИЛИ уже 7-м суткам лечения ликвидирует бактериальную обсемененность раны, к 10-м суткам обеспечивает появление признаков гранулирования и эпителизации раны. Экспериментально обоснована целесообразность комбинированного применения НИЛИ и суспензии наночастиц меди при хирургическом лечении абсцесса мягких тканей, что позволяет в 1,5 раза сократить сроки лечения.

Литература

  1. Шалимов С.А., Радзинский А.П., Кейсевич А.В. Руководство по экспериментальной хирургии. М.: Медицина, 1989; 272 с.
  2. Шахрай С.В. Моделирование экстрасфинктерного свища прямой кишки в эксперименте // Медицинский журнал. 2012. № 3. С. 131–135.
  3. Николенко В.Н., Алипов В.В. Перспективные нанотехнологии в области экспериментальной медицины // Нанотехникаю 2009. Т. 19. С. 66–68.
  4. Алипов В.В., Добрейкин Е.А., Урусова А.И. Экспериментальные лазерные нанохирургические технологии. Первые результаты и перспективы // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2011. № 4 (2). С. 330–333.
  5. Алипов В.В., Добрейкин Е.А., Урусова А.И., Беляев П.А. Экспериментальное обоснование сочетанного применения наночастиц меди и низкоинтенсивного лазерного облучения при хирургическом лечении моделированных инфицированных ожоговых ран кожи // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2013. № 4. С. 411–417.
  6. Tuchin VV, Terentyuk GS, Maslyakova GN, Suleymanova LV, Khlebtsov NG, Khlebtsov BN. Laser-induced tissue hyperthermia mediated by gold nanoparticles: toward cancer phototherapy // J. Biomed. Optics. 2009. Т. 14 (2). С. 1–9.
  7. Бабушкина И.В. Наночастицы металлов в лечении экспериментальных гнойных ран // Саратовский научно-медицинский журнал. 2011. № 3. С. 530–533.
  8. Доронин С.Ю., Алипов В.В.. Синтез и бактерицидные свойства ультрадисперсного порошка меди // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2011. Т. 11 (1). С. 18–22.
  9. Alipov V.V. Lazer nanotechnology in experimetal surgery. International Кongress «EuroMedica 2012» Hannover, 2012. P. 22-23.

Файл

2016-12-6-A-10900.pdf

0
Ваша оценка: Нет



Яндекс.Метрика