Роль вакуум-терапії у лікуванні при хронічних ранах

Вступ

У практиці хірургів, які займаються хірургічною інфекцією, особливе місце займають дефекти тканин, яким властиві ознаки тривалого запального процесу без тенденції до покращення при умові адекватного лікування протягом 6 тиж. У світовій літературі вони об’єднані під назвою хронічна рана (ХР) (Kane M.G., Krasner D. (Еds), 1997), у роботах вітчизняних авторів цьому термінові відповідають «тривало незаживаюча рана» і «трофічна виразка».

Основною причиною виникнення ХР є, перш за все, порушення мікроциркуляції тканин, мікробна контамінація, дисбаланс запально-репаративних процесів у рані, надлишок продукції протеаз та знижена активність факторів росту (Schintler M.V., 2012). Лікування цієї категорії пацієнтів має бути патогенетичним, етапним, комплексним, із залученням інноваційних технологій. Останнім часом пріоритетом у терапії при ранах різної етіології стала вакуум (Vacuum-assisted closure — VAC)-терапія з використанням принципів локального негативного тиску (topical negative pressure — TNP).

Вакуум-терапія покращує перебіг усіх стадій ранового процесу, прискорюючи загоєння місця ушкодження, знижує рівень ексудації, сприяючи підтриманню помірно вологого ранового середовища, необхідного для нормального перебігу репаративно-­регенераторних процесів (Ларичев А.Б., Кузьмин В.С., 2003; Dowsett C. et al., 2012). Зазначені ефекти сприяють зростанню клітинної проліферації, посилюють синтез у рані основних речовин сполучної тканини та протеїнів (Оболенский В.Н. и соавт., 2013).

Надмірна активність цих протеаз гальмує процеси формування та перебудови грануляційної тканини. Тому слід обережно ставитися до пластичного закриття ран, оскільки висока активність протеаз може призвести до руйнування екстрацелюлярного матриксу.

Загоєння рани — складний, чітко скоординований процес, в якому провідну роль відіграють різні металопротеази (МП), що секретуються до ранового ложа власними клітинами організму (кератиноцитами, ендотеліоцитами, фібробластами, нейтрофільними гранулоцитами). Ендогенні протеази зумовлюють протеолітичне очищення рани. Протеолітична деградація ендотеліального матриксу, яку здійснюють переважно МП, має виключно важливе значення для нормального перебігу загоєння, оскільки забезпечує як його ремоделізацію, так і міграцію клітин. Тому порушення активаторно-інгібіторного балансу протеолітичних систем може призводити до ускладнень загоєння та хронізації рани (Протасов М.В. и соавт., 2009).

Відомо, що надмірна активність МП є одним із ключових патогенетичних чинників у розвитку виразкових уражень при цукровому діабеті. У дослідженнях останніх років виявлено, що колонізація діабетичних ран та хронічне запалення призводять до сталої активації клітин імунної системи, які продукують МП у надмірній кількості.

Отже, регуляція експресії та активації МП у ранах, які не загоюються тривалий час, може бути одним із шляхів підвищення ефективності їх терапії.

Існує ціла низка заходів, які потенційно знижують активність протеаз у рані. Виділяють три ключові принципи лікування при ранах із надмірною активністю протеаз:

•  лікування, спрямоване на причини та будь-які фактори, які можуть посилити ураження (усунення тиску, корекція ішемії та забезпечення оптимальної перфузії тканин);
• оптимізація стану ранового ложа і загального стану пацієнта (терапія негативним тиском у рані, модулювання бактеріального навантаження, хірургічне оброблення ран);
• корекція активності протеаз із використанням протеазо-модулювальних пов’язок (International Consensus, 2011).

Одним із ефектів вакуум-терапії є активна евакуація ранового вмісту разом із наявними МП, тому ця процедура в комплексному лікуванні при ХР патогенетично обґрунтована.

Мета роботи — поліпшити результати лікування пацієнтів із ХР нижніх кінцівок шляхом застосування вакуум-терапії в комплексі заходів, спрямованих на корекцію пролонгованого ранового процесу та визначення її впливу на активність МП ранової поверхні.

Об’єкт і методи дослідження

Проаналізовано результати лікування 58 пацієнтів, 32 (55,2%) з яких — чоловіки, з приводу тривало незаживаючих ран нижніх кінцівок за період 2012–2014 рр. Середній вік пацієнтів становив 62,4±3,8 року. У 16 хворих причиною ХР були гнійно-некротичні ураження м’яких тканин внаслідок бульозно-некротичної форми бешихи, у 8 — перенесені механічні ушкодження, у решти — порушення кровообігу: у 26 — хронічна венозна недостатність ІV стадії (згідно із СЕАР) та у 8 пацієнтів — ІІІ стадія ішемії при атеросклеротичному ураженні судин нижніх кінцівок (за класифікацією А.В. Покровського (1979). У 75,6% пацієнтів зареєстровано супутні захворювання. Хворих із цукровим діабетом у дослідження не включали.

Рановий процес розповсюджувався вглиб шкіри з ураженням підшкірної клітковини, що відповідало ІІ стадії класифікації ХР за Найтоном. Площа ран коливалась у межах 10,5–110,3 см² та в середньому становила 32,4±2,5 см².

Виконано порівняльне дослідження ефективності лікування ХР залежно від застосованих із цією метою засобів. 28 пацієнтів отримували лікування за стандартною схемою. У 30 хворих у лікувальному комплексі застосовували вакуум-терапію ран. За віком, статтю, супутніми захворюваннями, причинами виникнення ХР та іншими характеристиками відзначено репрезентативність груп.

Стандартна схема лікування включала хірургічну обробку гнійного вогнища із висіченням некротичних тканин, видаленням струпа і нашарувань фібрину. В подальшому для очищення ран місцево застосовували антисептики, в тому числі розчини фурациліну 1:5000; 3% перекису водню; 1% розчин діоксидину чи 1% розчин борної кислоти. Щоденно наприкінці перев’язуван­ня на рану накладали асептичну пов’язку з розчином бетадину чи мазі на водорозчинній основі діоксометилтетрагідропіримідину і хлорамфеніколу, а також хлорамфеніколу, метилурацилу, сульфадиметоксину і тримекаїну.

У лікуванні при ХР у пацієнтів основної групи застосовували комплексний підхід, що базувався на хірургічному обробленні вогнища. Його обсяг та послідовність етапів не мали суттєвих відмінностей порівняно з пацієнтами контрольної групи.

У післяопераційний період для зменшення вираженості ознак запалення, точніше — для активації реакцій очищення, разом із традиційною антибактеріальною терапією застосовували метод вакуум-терапії. Використовували постійну вакуум-терапію з рівнем негативного тиску –50…–200 мм рт. ст. (оптимальний негативний тиск –80…–125 мм рт. ст.) та вакуумні пов’язки (гідрофільні поліуретанові губки розміром пор 400–2000 мкм із прозорим адгезивним покриттям, з’єднані дренажною трубкою з апаратом — джерелом вакууму, що містить резервуар для збору ранового ексудату з детритом). У дослідженні застосовували VAC-систему фірми «КСІ» (США),в якої вакуумний апарат має зовнішній контрольний пристрій, що підтримує різні значення негативного тиску і здатний забезпечити режим постійної та перемінної дії на рану. Тривалість застосування однієї пов’язки в середньому 1–3 доби. В окремих випадках VAC-терапію проводили протягом 5 діб із дворазовою заміною пов’язок.

В усіх пацієнтів застосовували комплекс­ну дезагрегантну, судинну та антибіотикотерапію, а також адекватну медикаментозну терапію, спрямовану на підтримання функціонального стану основних органів та систем життєзабезпечення організму, корекцію хронічної ішемії нижніх кінцівок.

Вивчення особливостей перебігу ранового процесу в умовах хронічного запалення та оцінку ефективності лікувальних заходів проводили з урахуванням загальних клінічних та лабораторних критеріїв. Визначали також видовий спектр мікрофлори рани та її чутливість до антибактеріальних препаратів методом дисків. Кількісну характеристику давали із розрахунку кількості колонієутворювальних одиниць (КО) на одиницю площі чашки Петрі. За наявності <10 КО ріст бактерій вважали мізерним, 10–25 — помірним, 25–50 — значним, >50 — рясним. Вивчали цитологічну характеристику рани методом ранових відбитків за М.П. Покровською та М.С. Макаровим. Площину рани визначали методом копіювання за допомогою прозорої плівки.

Матриксні МП у пробах виявляли за допомогою желатинової зимографії (Oliver G.W. et al., 1999). Для проведення аналізу проби готували, змішуючи екстракти білків із буфером Леммлі, який не містив відновних агентів. Присутність активних колагенолітичних ензимів визначали за наявністю світлих смуг на темнозабарвленому фоні, при цьому збільшення площі таких ділянок вважали пропорційним активності ензимів. Активність желатиназ виражали у відсотках від оптичної густини проб, відібраних у 1-шу добу. Відбирали проби перед початком лікування, на 5-ту і 10-ту добу лікування у пацієнтів обох груп.

Статистичне оброблення проводили з використанням критерію Стьюдента. Різницю між середніми величинами вважали вірогідною при р<0,05 (Кокунин В.А., 1975).

Дослідження проводили у відділенні гнійної хірургії Київської міської лікарні № 4 (клінічна база кафедри хірургії № 2 Національного медичного університету імені О.О. Богомольця).

Результати
та їх обговорення

Для клінічної картини хронічних виразок нижніх кінцівок характерний поліморфізм ознак. Результати аналізу мікробного пейзажу виразкових ран свідчать про наявність у них різних комбінацій аеробних грамнегативних мікроорганізмів. На 1-шу добу вміст мікроорганізмів у всіх ХР пацієнтів обох груп перевищував 50 КО. При дослідженні ран у пацієнтів основної групи встановлено, що на 3-тю добу післяопераційного періоду кількість мікроорганізмів зменшувалася до 25–50 КО. При цьому стан пацієнтів покращувався: вираженість болю, набряку та гіперемії в ділянці рани зменшувалися. На 5-ту добу лікування рани очищалися, кількість мікроорганізмів у рані продовжувала прогресивно зменшуватися і становила 10–25 КО на одиницю чашки Петрі. На 7-му добу мікроорганізмів не виявляли, рани були чисті, грануляції рясні, набряку тканин не спостерігали.

У пацієнтів контрольної групи на 3-тю добу лікування виявляли значний вміст мікроорганізмів у рані (покривав усю поверхню чашки Петрі). Рана містила некротичні тканини та залишки фібрину. Хворі скаржилися на біль у ділянці післяопераційної рани та значне промокання пов’язок. На 5-ту добу стан покращувався. Кількість мікроорганізмів у рані зменшувалася до 25–50 КО на одиницю чашки Петрі. На цей час пацієнти вже отримували адекватну антибіотикотерапію, згідно з чутливістю мікроорганізмів. На перев’язках відзначали залишки фібрину та некротичних тканин. У цей час пацієнтам проводили повторну некроктомію за показаннями. На 7-му добу лікування рани очищалися, кількість бактерій у рані була незначною (<25 КО), появлялися грануляції. Явища системної запальної реакції зменшилися, стан хворих нормалізувався, біль у рані не відзначали. У пацієнтів контрольної групи на 10-ту добу росту мікроорганізмів у рані не виявлено: рани чисті, що дозволило провести підготовку до пластичного закриття ранової поверхні.

До початку лікування відзначали дегенеративно-запальний тип запалення цитограми ХР. При цьому в препараті містилася значна кількість нейтрофільних гранулоцитів у стадії дегенерації, нитки фібрину та мікроорганізми, які знаходилися всередині клітин у значній кількості. Результати цитологічних досліджень свідчили, що застосування вакуум-терапії сприяло зменшенню у мазках-відбитках ран кількості клітин, які визначали активну стадію запалення (нейтрофільних гранулоцитів, лімфоцитів і моноцитів) та збільшенню кількості клітин, відповідальних за репаративні процеси (макрофагів, фібробластів, полібластів).

Так, на 5-ту добу вакуум-терапії відзначено достовірне зменшення кількості нейтрофільних гранулоцитів, а на 10-ту — повна їх відсутність. І навпаки, вже на 5-ту добу лікування виявляли помітне збільшення відносної кількості макрофагів та полібластів. На 10-ту добу в мазках-відбитках пацієнтів основної групи домінував регенераторний тип цитограми (полібласти, фібробласти) при повній відсутності клітин, характерних для гострого запального процесу. У пацієнтів контрольної групи не реєстрували змін цитологічного малюнку трофічних виразок. На 5-ту добу в препаратах переважали нейтрофільні гранулоцити, мікроорганізми знаходились як позаклітинно, так і всередині клітин. На 10-ту добу рани очищалися, кількість нейтрофільних гранулоцитів зменшувалася, були наявні поодинокі макрофаги-­полібласти.

Таким чином, результати цитологічних та мікробіологічних досліджень свідчать про процеси загоєння на клітинному рівні, а отже, зміни активності МП відображають зрушення на молекулярному рівні, які притаманні репаративним процесам. Результати желатинової зимографії МП у зразках шкіри ран пацієнтів обох груп демонстрували наявність двох груп каталітично активних желатиназ, які за молекулярними масами відповідали МП-2 та -9.

За допомогою денситометричного аналізу у пацієнтів обох груп встановлено високий рівень експресії МП (рисунок). Цей показник характерний для ХР (Lobman R. et al., 2001). На 5-ту добу вакуум-терапії відбувається статистично вірогідне зниження активності МП-9 на 68%. На 10-ту добу загоєння ран виявляли незначне підвищення рівня експресії протеаз, який не перевищував початкового. Це можна пояснити змінами у клітинному наповненні рани при загоєнні. Відомо, що основним джерелом МП-9 є нейтрофільні гранулоцити (Mirastschijski U. et al., 2002). Оскільки динаміка активності МП-9 корелює з кількістю нейтрофільних гранулоцитів у рановій поверхні, що підтверджують результати цитологічних досліджень, то можна вважати, що зміна активності цього ензиму характеризує перехід від запального до проліферативного фенотипу.

Рисунок

Динаміка змін активності МП у пацієнтів із ХР (результати денситометричного аналізу зимограм, частка (%) від оптичної густини проб, відібраних у 1-шу добу)

*р<0,05 порівняно з показником на 1-шу добу.

Можливо, на 10-ту добу певний внесок у желатиназну активність, яку визначають МП, роблять кератиноцити, які також здатні експресувати ці протеази для забезпечення своєї міграції (Sawicki G. et al., 2005).

У пацієнтів контрольної групи на 5-ту добу лікування змін експресії обох видів протеаз не відбувалося. Це пояснюється наявністю в рані значної кількості клітин, які відповідають за гостру фазу запального процесу (нейтрофільних гранулоцитів) і стимулюють експресію желатиназ. Разом із тим, на поверхні ран зберігається значна кількість колоній мікроорганізмів, які також виробляють власні протеази. Ці ензими здатні активізувати ендогенне МП організму пацієнта (Kernacki K.A. et al., 1997). На 10-ту добу традиційного лікування поряд із очищенням рани від некротичних тканин і мікроорганізмів, появою грануляційної тканини виявляється незначне, недостовірно значуще зниження функціональної активності протеаз на 12%.

Висновки

1. Застосування вакуум-терапії сприяє ранньому очищенню ран від нашарувань фібрину та ділянок некрозу, зменшенню площі та глибини ран, росту грануляційної рани, прискоренню крайової епітелізації.

2. Позитивні клінічні ефекти на 3-тю–5-ту добу застосування VAC-терапії сприяли достовірному підвищенню інтенсивності клітинної проліферації, зменшенню кількості нейтрофільних гранулоцитів та лімфоцитів, збільшенню відносного вмісту фібробластів у рані.

3. Для ХР характерна надмірна функціональна активність МП, здатних гальмувати процеси загоєння ран. Вакуум-терапія за рахунок евакуації МП з поверхні ран та видалення мікроорганізмів прискорює очищення ран і стимулює репаративні процеси.

Список використаної літератури

• Кокунин В.А. (1975) Статистическая обработка данных при малом числе опытов. Укр. биохим. журн., 47(6): 776–790.
• Ларичев А.Б., Кузьмин В.С. (2003) Вакуум-терапия в комплексном лечении гнойной хирургической инфекции мягких тканей с синдромом системной воспалительной реакции. (РМЖ) Российский медицинский журнал, 5: 25–29.
• Оболенский В.Н., Ермолов А.А., Сычев Д.В. и др. (2013) Метод локального отрицательного давления в профилактике и лечении гнойно-септических осложнений в травматологии и ортопедии. Вестн. травматол. и ортопед. им. Н.Н. Приорова, 2: 3–11.
• Протасов М.В., Смагина Л.В., Юдинцева Н.М. и др. (2009) Возможность прогнозирования эпителизации ран у крыс по изменению активности матриксных металлопротеиназ в раневом экссудате. Цитология, 51(4): 311–314.
• Dowsett C., Davis L., Henderson V., Searle R. (2012) The economic benefits of negative pressure wound therapy in community-based wound care in the NHS. Int. Wound J., 9(5): 544–552.
• International Consensus (2011) The role of proteases in wound diagnostics. An expert working group review. Wounds International, London.
• Kane M.G., Krasner D. (Eds) (1997) Chronic Wound Care: A Clinical Source Book for Healthcare Professionals 2^nd ed. Health Management Publications Inc, 427 p.
• Kernacki K.A., Fridman R., Hazlett L.D. et al. (1997) In vivo characterization of host and bacterial protease expression during Pseudomonas aeruginosa corneal infections in naive and immunized mice. Curr. Eye Res., 16(4): 289–297.
• Lobman R., Ambrosch A., Schultz G. et al. (2001) Expression of gelatinase (MMP-2) in diabetic and non-diabetic wounds. Diabetologia, 44 Supple 1: 4.
• Mirastschijski U., Impola U., Jahkola T. et al. (2002) Ectopic localization of matrix metalloproteinase-9 in chronic cutaneous wounds. Hum. Pathol., 33(3): 355–364.
• Oliver G.W., Stettler-Stevenson W.G., Kleiner D.E. (1999) Zymography, casein zymography and reverse zymography: activity assays for proteases and their inhibitors. In: Handbook of proteolytic enzymes. Acad. Press., San Diego, 61–76.
• Sawicki G., Marcoux Y., Sarkhosh K. et al. (2005) Interaction of keratinocytes and fibroblasts modulates the expression of matrix metalloproteinases-2 and -9 and their inhibitors. Mol. Cell. Biochem., 269(1–2): 209–216.
• Schintler M.V. (2012) Negative pressure therapy: theory and practice. Diabetes Metab. Res. Rev., 28 Suppl 1: 72–77.

Адреса для листування
Петренко Олег Миколайович
01601, Київ, бульв. Тараса Шевченка, 13
Національний медичний університет
імені О.О. Богомольця,
кафедра хірургії № 2
E-mail: [email protected]

Одержано 26.06.2015