Способ комбинированного лечения гнойного мастита в эксперименте

Название	Способ комбинированного лечения гнойного мастита в эксперименте
Разработчик (Авторы)	Алипов Владимир Владимирович, Рыхлов Андрей Сергеевич, Полиданов Максим Андреевич, Мусаелян Ара Гагикович, Шаповал Ольга Георгиевна, Дудина Елена Валерьевна, Лобанов Михаил Евгеньевич, Блохин Игорь Сергеевич, Алипов Артем Игоревич, Кондрашкин Иван Евгеньевич, Расулов Ислам Шамилович, Тахмезов Алик Эльдарович, Хохлова Анастасия Владимировна, Скороход Анатолий Андреевич
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2781245
Дата регистрации	10.10.2022
Правообладатель	федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Область применения (класс МПК)	A61N 5/067 (2006.01) A61M 27/00 (2006.01) A61K 33/30 (2006.01) A61P 43/00 (2006.01) G09B 23/28 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к области медицины и биологии, в частности к гнойной хирургии, и может быть использовано для лечения гнойных ран, абсцессов и отграниченных гнойных полостей, острого гнойного мастита.

Известно, что на сегодняшний день наиболее распространенным остается традиционный метод оперативного вмешательства, заключающийся в широком вскрытии гнойного очага одним или несколькими радиальными разрезами по Ангереру без радикального иссечения нежизнеспособных тканей. При этом рана дренируется резиновыми полосками или марлевыми тампонами с растворами антисептиков или с мазью А.В. Вишневского.

Однако при такой методике операции рецидивы заболевания возникают в 6-41% случаев, а в 8-28% требуются повторные операции. У 4-10% женщин появляются длительно незаживающие молочные свищи, сроки пребывания больных в стационаре достигают 20-36 дней, а общие сроки лечения с учетом и поликлинического - 2 месяца и более. Длительное течение гнойного воспалительного процесса и грубые деформирующие рубцы приводят к нарушению функции и эстетического состояния молочной железы. К этому следует добавить, что дренирующая способность тампонов ограничена и в послеоперационном периоде требуются частые травматичные перевязки, а раны, заживающие вторичным натяжением, подвержены значительному риску реинфицирования [Неотложная хирургия груди и живота: руководство для врачей / Л. Н. Бисенков [и др.]; под ред. Л. Н. Бисенкова, П. Н. Зубарева. - Изд. 2-е, перераб. и доп.- Санкт-Петербург: Гиппократ, 2006. - 554].

Известен также способ лечения лактационных маститов [Федоровский A.A. Лечение лактационных маститов / A.A. Федоровский, И.М. Старовойтов. - Киев: Здоров'я, 1967. - 160 с.], заключающийся в дренировании раны после некрэктомии резиновой трубкой через контрапертурный разрез и наложении глухих швов на кожу.

Недостаток описанного решения заключается в том, что при пассивном оттоке детрита и гноя часто нарушается дренажная функция трубки, что приводит в конечном итоге к усилению воспалительного процесса в ране.

Известен также способ с применением дренажно-промывной системы [Федорова Татьяна Павловна. Гнойный мастит у лактирующих сук: диагностика, лечение и профилактика: автореферат дис. к.в.н. - Ставрополь, 2007. - 16 с.], состоящей из раздельных полихлорвиниловых трубок разного диаметра, имеющих отверстия на боковых поверхностях. Дренажно-промывная система обеспечивает хороший контакт вводимых растворов антисептиков со стенками полости, что улучшает качество промывного дренирования.

Недостатком данного способа является то, что полость сообщается через трубки с внешней средой и появляется возможность повторного инфицирования полости.

Широкое распространение в лечении гнойных заболеваний получили лазерные технологии. Основой механизма взаимодействия низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) с биообъектом являются фотофизические и фотохимические реакции, связанные с резонансным поглощением тканями света и нарушением слабых межмолекулярных связей, а также восприятие и перенос эффекта лазерного облучения жидкими средами организма [Илларионов В.Е. Основы лазерной терапии. - М.: Издательство "РЕСПЕКТ" Объединения ИНОТЕХ-Прогресс, 1992, с. 42-43]. Высокая терапевтическая эффективность НИЛИ показана в исследованиях у хирургических больных при лечении послеоперационных осложнений, анастомозитов, послеоперационных парезов кишечника, ран, ожогов, облитерирующих заболеваний сосудов конечностей и других хирургических заболеваниях. Лазерный свет ускоряет процессы регенерации, способствует уменьшению микрофлоры, рассасыванию инфильтратов, нормализации показателей крови и приводит, в конечном итоге, к заживлению ран. Таким образом, НИЛИ оказывает выраженное стимулирующее действие на процессы репаративной регенерации инфицированных ран, а следовательно, является эффективным средством лечения такой патологии [Применение лазеров в клинической медицине: Сб. науч. тр. / Харьк. мед. ин-т; - Харьков: ХМИ, 1988. - 64 с.; 22 см]. Фотодинамическое воздействие обладает мощным бактерицидным эффектом, разрушая гнойно-некротический субстрат, стимулируя факторы роста (TGF-b, PDGF, sFGF) в результате воздействия на грануляционную ткань. Противомикробное фотодинамическое воздействие не убывает после длительного лечения локальных хронических инфекционных процессов. Бактерицидный фотодинамический эффект носит локальный характер и не оказывает влияния на состояние микробиоциноза. В очаге воспаления лазерное излучение восстанавливает микроциркуляцию и улучшает отток жидкости из межклеточного пространства в кровеносные сосуды.

В литературе имеются сообщения о применении наночастиц меди и цинка in vivo [Бабушкина И.В., Бородулин В.Б., Коршунов Г.В. Изучение антибактериального действия наночастиц меди и цинка на клинические штаммы S. aureus // Саратовский научно-медицинский журнал - 2010 - Т. 6 - 1 - с. 11-14]. При изучении антимикробного влияния наночастиц металлов Cu и Zn на грамотрицательные микроорганизмы установлено, что при введении наночастиц Cu и Zn в рану стимулируются механизмы регуляции микроэлементарного состава и активность антиоксидантных ферментов, отмечается ранозаживляющий эффект, что является перспективой создания нового класса антибактериальных препаратов. Наночастицы за счет многостороннего действия на бактериальную клетку в отличие от антибиотиков не вызывают селекции резистентных штаммов, что позволяет в дальнейшем рекомендовать для использования при лечении гнойных заболеваний, вызванных штаммами, устойчивыми к используемым в настоящее время антибиотикам.

Известно также, что эффективным в отношении S. aureus является комплексный препарат, включающий наночастицы цинка. [Гладкова Е.В., Бабушкина И.В., Белова С. В. Возможности использования хитозана и наночастиц металлов в регенерации экспериментальной раны // Фундаментальные исследования - 2013 - №7 - с. 530-533],

Однако авторы данного препарата не сообщают о повышении бактерицидной активности, которая наблюдается при сочетанном применения частиц с лазерным излучением.

Известен способ лечения абсцессов мягких тканей в эксперименте [патент RU №2639595], в котором после вскрытия абсцесса, эвакуации содержимого и однократного лазерного облучения для разрушения внутриполостного тканевого секвестра, ежедневно заполняют полость комбинированным 1% раствором наночастиц оксида цинка и 1% раствором препарата «Эплан».

Недостаток описанного способа заключается в однократном применении низкоинтенсивного лазера, что не позволяет снизить до минимума обсемененность патогенными микроорганизмами в полости раны, образованной гнойным процессом.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению способ комбинированного лечения абсцессов в эксперименте [патент RU №2475251], разработанный в том числе соавторами данного изобретения, в котором после проведения аспирации содержимого из полости через катетер, полость абсцесса заполняют суспензией наночастиц меди в физиологическом растворе хлорида натрия концентрацией 1 мкг/мл и одновременно проводят внутриполостное лазерное облучение длиной волны 630 нм в постоянном режиме выходной мощностью 35 мВт ежедневно по 3 минуты в течение десяти суток.

Недостатком данного способа является использование суспензии наночастиц меди в растворе хлорида натрия, что не позволяет сократить срок заживления раны при протекании именно гнойного процесса.

Задача заявляемого изобретения заключается в разработке эффективного комбинированного способа лечения гнойного мастита, позволяющего уменьшить обсемененность раны микроорганизмами, сократив срок заживления раны при сохранении минимальной травматизации тканей при хирургической обработке.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в способе комбинированного лечения гнойного мастита в эксперименте, включающем вскрытие абсцесса, аспирацию содержимого из полости и санацию полости раствором фурацилина, в полость вводят 0,24% раствор интралипида, содержащий наночастицы цинка размерностью 50 нм в концентрации 1 мг/мл, с одновременным облучением полости низкоинтенсивным лазером с длиной волны 1064 нм мощностью 14 Вт/см2 в непрерывном режиме ежедневно по 2 минуты в течение 10 дней с последующей санацией полости 0,9% раствором NaCl.

Технический результат заявляемого изобретения

Совокупность выполнения признаков, проявляющихся при выполнении данного способа лечения гнойного мастита, позволяет достичь полного подавления патогенных микроорганизмов и активировать регенеративные процессы в полости абсцесса. Использование приема доставки низкоинтенсивного лазерного излучения к полости абсцесса через световод с оптической головкой на конце позволяет достичь выраженного стимулирующего действия на процессы регенеративной регенерации непосредственно в месте возникновения гнойного процесса, не затрагивая при этом окружающие ткани, что сокращает травматизацию ткани при проведении хирургического вмешательства.

В ходе проведения методом двукратных серийных разведений в мясопептонном бульоне в отношении стандартных штаммов Staphylococcus aureus FDA 209Р, Escherichia coli ATCC 25922 (M-17) и Pseudomonas aeruginosa ATCC 27835 при микробной нагрузке 5×105 КОЕ/мл установлено, что воздействие низкоинтенсивным лазером как отдельно, так и в сочетании с раствором интралипида, существенно снижает количество жизнеспособных клеток штамма P. Aeruginosa, а наночастицы цинка - количество жизнеспособных клеток штаммов S. aureus и E. Coli. Воздействие комбинированно низкоинтенсивным лазером и наночастицами цинка оказывает достоверное потенцирующее влияние на количество жизнеспособных клеток S. aureus, штамм P. aeruginosa под их воздействием значительно подавляется. Таким образом, воздействуя в комбинации лазерного излучения в непрерывном режиме и смеси наночастиц цинка в растворе интралипида к 10 суткам с помощью контрольных высевов из полости абсцесса установлено подавление жизнеспособности микроорганизмов и выраженная регрессия размеров полости.

В биоткани, имеющей сложные внутренние полости, необходимо управлять пространственным распределением излучения для осуществления технологий лазерного воздействия. В качестве управляющего параметра выбрана концентрация интралипида - жировой эмульсии для внутривенного питания, не вызывающей иммунного отклика живого организма. Установлено, что при зондировании лазерным излучением ближнего ИК диапазона с длиной волны 1064 нм лазерное излучение имеет равномерное рассеяние при концентрации интралипида 0,24%, что позволяет воздействовать на полость абсцесса с равным бактерицидным и противомикробным эффектом в объеме всей полости гнойного мастита.

Использование раствора наночастиц цинка размерностью 50 нм и концентрацией 1 мг/мл, приготовленного с использованием ультразвукового гомогенизирования на основе 0,24% водного раствора препарата для внутривенного введения - интралипида (в соответствии с патентом RU 2639595) позволяет сократить срок заживления раны, вызванной гнойным процессом.

Изобретение поясняется с помощью фигур 1-3, на которых:

фиг. 1 - Микробиологический пейзаж контрольных высевов из полости абсцесса на: а) 5-е сутки, б) 10-е сутки лечения животных четвертой группы;

фиг. 2 - Рентгенограмма животных четвертой группы на: а) 5-е сутки, б) 10-е сутки лечения;

фиг. 3 - Результаты морфологического исследования места абсцесса животных на 10-е сутки.

Способ комбинированного лечения острого гнойного мастита в эксперименте осуществляется следующим образом.

Способ основан на экспериментальных исследованиях на 16 кроликах-самках породы «белый ватикан» массой 2000±50 г с моделированными абсцессами. Лабораторные животные содержались в регламентированных условиях вивария при соблюдении всех правил содержания лабораторных животных. Уход за животными и проведение экспериментов осуществлялись согласно основным морально-этическим принципам проведения биомедицинских экспериментов на животных, сформулированных в следующих документах: «Правила лабораторной практики в РФ» (Good Laboratory Practice), утвержденные приказом Министерства здравоохранения и социального развития от 23.08.2010 №708н, и «Международные рекомендации по проведению биомедицинских исследований с использованием животных», принятые Международным советом медицинских научных обществ (CIOMS) в 1985 г.

Для моделирования острого гнойного мастита диаметром 2 см используют способ, разработанный на кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии (ОХиТА) СГМУ им. В.И. Разумовского коллективом авторов данной заявки. В качестве возбудителя используют полиштамм стафилококка и кишечной палочки. Согласно разработанному способу моделирования проводят депиляцию и антисептическую обработку участка кожи размером 3×3 см в области одной из молочных желез животного. Далее, транскутанно вводят модифицированный катетер (типа Фоллея, укороченный до 3 см) с баллоном из силиконовой резины на дистальном конце. После заполнения баллона 2,0 мл физиологического раствора (NaCl 0,9%), производят перевязку катетера проксимальнее баллона и фиксацию дистальной части его при помощи кожной дупликатуры. На 5-е сутки опорожняют баллон, удаляют катетер. Получают сформированный острый гнойный мастит. Затем через троакар вводят модифицированный катетер, разработанный на кафедре ОХиТА. Кроликов делят на 4 группы, по 4 в каждой, по варианту местного лечения, а именно:

1-я группа - санация полости мастита фурацилином с применением антибиотиков (бициллин 0,3 млн ЕД 1 раз в течение 3 дней);

2-я группа - санация полости раствором фурацилина и применение низкоинтенсивного лазерного излучения длиной волны 1064 нм в постоянном режиме мощностью 14 Вт/см2 в течение 2 минут;

3-я группа - санация полости фурацилином с последующим применением 0,24% раствора интралипида, содержащего наночастицы цинка путем заполнения полости;

4-я группа - санация полости абсцесса раствором фурацилина в сочетании с введением наночастиц цинка в 0,24% растворе интралипида и одновременным облучением полости посредством использования низкоинтенсивного лазера в непрерывном режиме мощностью 14 Вт/см2 в течение 2 минут путем доставки через световод излучения длиной волны 1064 нм на оптический рассеивающий элемент в полость абсцесса.

Лазерную обработку животным второй и четвертой групп проводят в течение 10 дней.

На основе полученных данных формируют таблицу (табл. 1), которая построена на измерении количества вводимых растворов в полость абсцесса, единица измерения - миллилитры (p<0. 005).

Таблица 1 - Зависимость объема полости от схемы лечения и суток проводимой терапии

Из таблицы делают вывод о зависимости объема полости от схемы лечения и суток проводимой терапии. Результатами исследования являются следующие выводы: в 1-й группе исследования заметна положительная динамика на фоне лечения, но она не является столь эффективной даже на 10-е сутки эксперимента; во 2-й и 3-й группах прослеживается отчетливая положительная динамика по уменьшению объема полости, однако выраженная регрессия объема полости (до 0,3±0,1 (p<0,05)) на 10-е сутки эксперимента наблюдается только в 4-й группе. Для комплексной оценки эффективности лечения гнойного процесса по заявляемому способу используют планиметрические, инструментальные, бактериологические и морфологические методы исследования. Методом контрольных высевов из полости абсцесса на 5-е и 10-е сутки лечения животных 4-й группы на полученных образцах подтверждают стерильность полости (фиг. 1). Параллельно берут ОАК и биохимию на момент формирования острого гнойного мастита (табл. 2, табл. 3) и на 10-й день лечения (табл. 4, табл. 5).

Из полученных данных анализов до начала лечения наблюдают лейкопению, тромбоцитопению, лимфоцитоз, моноцитоз, повышение количества C-реактивного белка, что свидетельствует о наличии воспалительного процесса, к 10-му дню лечения показатели ОАК и биохимии в пределах нормы, что говорит о снятии воспаления. Затем проводят рентгенологическое исследование с контрастированием на цифровом рентгенодиагностическом комплексе. В результате обследования на рентгенограммах видно отличие объема полости у животных 1-й группы (фиг. 2а) и 4-й группы (фиг. 2б). В последней группе полость имеет к десятым суткам проводимого лечения минимальные размеры. Одновременно проводят морфологические исследования мета абсцесса животных 4-й группы на 10-е сутки, где наблюдают (фиг. 3), что на месте абсцесса образовалась соединительная ткань с большой сетью микроциркуляторного русла и множеством коллагеновых волокон.

Таким образом, сочетанное применение наночастиц цинка и облучения низкоинтенсивным лазером внутренней поверхности полости позволяет добиться желаемого эффекта в кратчайшие сроки лечения до 10 суток, стимулировать репаративные процессы тканей, способ не требует специальных навыков и дорогостоящей аппаратуры, при этом способ лечения является минимально травматичным.

Пример. Шестимесячной крольчихе массой 1,5 кг с моделированным острым гнойным маститом выполнили пункцию и вскрытие абсцесса, аспирацию содержимого из полости и санацию полости раствором фурацилина. Затем в полость абсцесса ввели 1,5 мл 0,24% раствора интралипида, содержащего наночастицы цинка размерностью 50 нм в концентрации 1 мг/мл, с одновременным облучением полости низкоинтенсивным лазером «Матрикс» в непрерывном режиме по 2 минуты в течение 10 дней. Было проведено контрастное рентгенологическое исследование области моделированного абсцесса посредством цифрового рентгенодиагностического комплекса Flexavision F3. На полученных рентгенограммах уже через 5 суток лечения полость абсцесса была частично облитерирована и объем ее составлял 0,7±0,2 см. При микробиологическом исследовании установлено отсутствие роста микрофлоры. По данным морфологического исследования на 10-е сутки лечения полость абсцесса была полностью облитерирована и заполнена молодой соединительной тканью.

Формула изобретения

Способ комбинированного лечения гнойного мастита в эксперименте, включающий вскрытие абсцесса, аспирацию содержимого из полости, санацию полости раствором фурацилина, отличающийся тем, что в полость вводят 0,24% раствор интралипида, содержащий наночастицы цинка размерностью 50 нм в концентрации 1 мг/мл, с одновременным облучением полости низкоинтенсивным лазером с длиной волны 1064 нм мощностью 14 Вт/см2 в непрерывном режиме ежедневно по 2 минуты в течение 10 дней с последующей санацией полости 0,9% раствором NaCl.

Изобретение "Способ комбинированного лечения гнойного мастита в эксперименте" (Алипов Владимир Владимирович, Рыхлов Андрей Сергеевич, Полиданов Максим Андреевич, Мусаелян Ара Гагикович, Шаповал Ольга Георгиевна, Дудина Елена Валерьевна, Лобанов Михаил Евгеньевич, Блохин Игорь Сергеевич, Алипов Артем Игоревич, Кондрашкин Иван Евгеньевич, Расулов Ислам Шамилович, Тахмезов Алик Эльдарович, Хохлова Анастасия Владимировна, Скороход Анатолий Андреевич ) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога