Изобретение относится к медицине, а именно к методам и устройствам для лечения осложненных форм диабетической ангионейропатии нижних конечностей, гнойных и трофических язв, характерных для синдрома диабетической стопы (СДС) у больных сахарным диабетом.

Сахарный диабет (СД) - эндокринно-обменное заболевание, при котором развивается абсолютная или относительная инсулиновая недостаточность, приводящая к дезорганизации углеводного, жирового, белкового обмена и внутриклеточного метаболизма. Лечение СД направлено на компенсацию углеводного обмена, достижение нормогликемии и аглюкозурии, профилактику появления поздних осложнений (ангионейропатии, нефропатии, ринопатии и пр.). Осложненные формы диабетической ангионейропатии нижних конечностей, гнойные и трофические язвы, характерные для СДС у больных сахарным диабетом, относятся к числу наиболее трудно поддающихся лечению гнойно-воспалительных заболеваний нижних конечностей, вызванных обменно-сосудистой патологией со сложным нейроэндокринным патогенезом.

В основе своей гипоксия различного генеза, вызванная дефицитом инсулина, ведущего к инсулинозависимому пути утилизации глюкозы, в том числе в эндотелии сосудов, динамически усиливает структурные изменения, капиллярно-трофическую несостоятельность органа. Диффузные капиллярные нарушения с пониженной проницаемостью постепенно сопровождаются уплотнением мембран капилляров, околососудистым отложением белковых редуцированных и сахароподобных веществ с развитием, в дальнейшем, микро- и макроангионейропатии с блокадой микроциркуляторного русла. При этом создаются затруднения в притоке кислорода, усугубляющие гипоксическое состояние и напряжение компенсаторной антиоксидантной активности сменяется снижением и истощением антиоксидантной функции с появлением в крови элементов антиоксидантной патологии. Указанное часто приводит к развитию гнойно-септических осложнений, требующих длительного лечения и применения дорогостоящих лекарственных средств для борьбы с гнойной инфекцией и выраженной гипоксией тканей очага инфекции. Однако несмотря на это 50-70% всех ампутированных конечностей приходится на больных с СДС [1].

Известно, что анаэробы и их ассоциации при гнойно-воспалительных заболеваниях нижних конечностей, встречаются практически в 100% случаев, а гипоксия тканей является основным патогенетическим звеном "порочного круга" воспаления. В связи с этим традиционные методы и имеющиеся в арсенале врача лечебные средства воздействия на очаг инфекции не могут обеспечить его качественную санацию, максимально возможное бактерицидное воздействие на анаэробную и ассоциативную микрофлору, а также купировать явления тканевой гипоксии.

Трудности хирургической коррекции, упорное и рецидивирующее течение, склонность к быстрому прогрессированию существенно увеличивают сроки лечения больных с СДС, затягивают репаративные процессы и часто, как указывалось выше, приводят к ампутации конечностей. Поэтому появление любого нового предложения, направленного на улучшение результатов лечения указанного тяжелого контингента больных, является востребованным.

В этой связи, применения современных медицинских технологий в лечении больных с СДС, реализующих комплексное физическое и физико-химическое воздействие на многие патогенетические звенья СДС, одновременно являются актуальными.

Известен способ лечения гнойных ран при лечении больных диабетом, заключающийся в нанесении на рану лекарственного вещества (протеолитический фермент) и последующим последовательным контактным воздействии на рану физическими факторами: высокочастотным ультразвуком физиотерапевтического диапазона (частота 800-1000 кГц; интенсивность 0,4-0,6 Вт/см²) и однонаправленным электрическим током силой 2-4 mA (электрофорез) [2].

Однако данный способ не обеспечивает качественной санации очага инфекции пораженной гнойно-некротическим процессом нижней конечности, а также импрегнации значительного количества лекарственного вещества как непосредственно в очаг инфекции через некротический слой девитализированных тканей раневой области, так и в глубоколежащие и окружающие рану ткани. Кроме того, данный способ не позволяет проведение активной коррекции макро- и микрогемодинамических расстройств и нормализации микроциркуляции крово- и лимфосистем конечности, что не позволяет сократить сроки лечения и снизить число ампутаций нижних конечностей и рецидивы заболевания у больных диабетом.

Известен способ лечения синдрома диабетической стопы, включающий в себя парентеральную инфузию в кровеносное русло организма больного озонированного физиологического раствора, а также местное воздействие на очаг инфекции озонированным физиологическим раствором путем его орошения, проточного дренирования, перевязок и аэрации раны озонсодержащей газовой смесью (озоно-кислородная смесь) в пластиковом мешке [3].

Однако данный способ лечения СДС имеет следующие недостатки:

- невозможность обеспечить качественную санацию очага инфекции от нежизнеспособных тканей и гноя, выраженный бактерицидный, фунгицидный и детоксикационный эффекты в отношении анаэробной и ассоциативной микрофлоры и токсических продуктов их жизнедеятельности, устранить гипоксию в глубинных слоях тканей как очага инфекции, так и тканей пораженной процессом нижней конечности в целом, что приводит к вялому, затяжному течению и хронизации заболевания;

- невозможность обеспечения высокой проникающей способности озонсодержащего лекарственного вещества в сосудистое русло крово- и лимфосистемы, а также в интерстициальное пространство биоткани как в области очага инфекции, так и через кожный покров всей пораженной нижней конечности;

- невозможность проведения активной коррекции вязкостных свойств крови и лимфы и стимулирования в целом вазодилатации и улучшения микроциркуляции, позволяющих улучшение проникновения крови и лимфы в мелкие и отдаленные сосуды и кипилляры конечности.

Наиболее близким по технической сущности является способ лечения синдрома диабетической стопы (прототип) посредством помещения конечности в гермокамеру и аэрации очага инфекции низкочастотными ультразвуковыми колебаниями через воздушную смесь, включающую озон [4].

Однако данный способ лечения СДС также имеет следующие недостатки:

- невозможность обеспечения высокой концентрации озонсодержащего лекарственного вещества как в наружных, так и в глубоколежащих тканях всей нижней конечности, пораженной ангио- и нейропатией и гнойно-некротическим процессом;

- невозможность обеспечения качественной санации очага инфекции от нежизнеспособных тканей и гноя, выраженный бактерицидный, фунгицидный и детоксикационный эффекты в отношении анаэробной и ассоциативной микрофлоры и токсических продуктов их жизнедеятельности; устранение гипоксии в глубинных слоях тканей как очага инфекции, так и тканей пораженной процессом нижней конечности в целом, что приводит к дальнейшему распространению инфекции и генерализации процесса, либо к вялому, затяжному течению и хронизации заболевания;

- невозможность обеспечения высокой проникающей способности озонсодержащего лекарственного вещества в сосудистое русло крово- и лимфосистемы, а также в интерстициальное пространство биоткани как в области очага инфекции, так и через кожный покров всей пораженной нижней конечности;

- невозможность проведения активной коррекции вязкостных свойств крови и лимфы и стимулирования в целом вазодилатации и улучшения микроциркуляции, позволяющих улучшение проникновения крови и лимфы в мелкие и отдаленные сосуды и кипилляры конечности.

Указанное не позволяет существенно улучшить результаты лечения больных с СДС, а именно снизить количество ампутаций и опасность рецидива заболевания, сократить сроки лечения и увеличить сроки ремиссии.

Проведенный анализ показывает, что при использовании известных способов лечения больных с СДС и технических средств для их осуществления невозможно обеспечить повышение эффективности лечения данной категории больных.

Задача изобретения - сокращение сроков лечения и снижение опасности рецидива заболевания путем комплексного термоконтрастного и озоно/NO-ультразвукового воздействий на биоткани пораженной гнойно-некротическим процессом нижней конечности в едином технологическом процессе лечения больных с синдромом диабетической стопы.

Поставленная задача достигается за счет того, что в способе лечения синдрома диабетической стопы посредством помещения конечности в гермокамеру и аэрации очага инфекции низкочастотными ультразвуковыми колебаниями через воздушную смесь, включающую озон, первоначально проводят хирургическую обработку гнойных очагов с некрэктомией низкочастотными ультразвуковыми колебаниями с частотой 26,5 кГц при амплитуде колебаний волновода-инструмента 70-80 мкм, а затем - санацию очага инфекции через промежуточный озон/NO-содержащий 0,9% физиологический раствор, заполняющий раноограничитель, при частоте ультразвуковых колебаний 26,5 кГц и амплитуде колебаний волновода-инструмента 45-60 мкм, после чего в гермокамере проводят термоконтрастное воздействие на нижнюю конечность путем локального нагрева кожного покрова до температуры 45-85°С до возникновения потоотделения и гиперемии с последующей выдержкой температуры нагрева в течение 10 минут и его последующего захолаживания до температуры 25-30°С с выдержкой температуры захолаживания в течение 3-5 минут при одновременной аэрации нижней конечности потоком озон/NO-содержащей воздушной смеси в течение 5-10 минут до естественной температуры кожного покрова, далее проводят контактную обработку очага инфекции в раневой области низкочастотными ультразвуковыми колебаниями с частотой 44,0 кГц при амплитуде колебаний развитого торца волновода-инструмента 10-15 мкм через капиллярно-пористую прокладку, пропитанную озон/NO-содержащим 0,9% физиологическим раствором или озонид/NO-содержащей 5% масляной эмульсией типа "масло в воде" при экспозиции ультразвукового воздействия 1-3 сек/см² озвучиваемой поверхности, а завершают обработку биотканей очага инфекции нижней конечности посредством повторного помещения нижней конечности в гермокамеру и ее аэрации озон/NO-содержащей воздушной смесью.

К настоящему времени не известны технические решения, реализующие способ лечения синдрома диабетической стопы путем комплексной термоконтрастной и озоно/NO-ультразвуковой обработки биотканей при лечении больных СДС с указанными выше отличительными признаками.

Способ основан на воздействии на гнойную рану и очаг инфекции, а также на неповрежденный кожный покров нижней конечности комплексом физических и физико-химических факторов: низкочастотного ультразвука и озон/NO-содержащей воздушной смеси с учетом активного вовлечения наряду с кровеносной системой и лимфосистемы, как на одной из важнейших саногенно-потентных функциональных систем организма (Ю.И.Бородин, 1986), могущей интенсифицировать детоксикационные и обменные процессы при лечении диффузных крово-лимфокапиллярных нарушений и коррекции структурных изменений микроциркуляторного русла, капиллярно-трофическую несостоятельность (микро- и макроангиопатии с блокадой микроциркуляторного русла), а также гнойно-некротических поражений, характерных для синдрома диабетической стопы. Особо важным является то, что предлагаемый способ за счет использования экзогенного оксида азота (NO), создаваемого генератором озон/NO-содержащей воздушной смеси (аппарат для газовой озонотерапии "ОЗОТРОН"), позволяет коррегировать нарушенное питание нервов, вызываемое их неадекватным кровоснабжением (В.В.Педдер и др., 1995. 1998, 2003), в том числе и при диабетической полиневропатии из-за возникающих микроангиопатии и поражения vasa nervorum, усугубляемых нарушениями синтеза эндогенного вазодилататора - оксида азота (NO), развивающимися при истощении и дефиците НАДФН (иикотинамидадениндинуклеотидфосфат) [5].

Указанный комплекс воздействий на нижнюю конечность (или нижнюю часть тела пациента) включает последовательное использование в едином технологическом процессе лечения: энергии низкочастотного ультразвука, высокоактивной озон/NO-содержащей воздушной смеси и термоконтрастных температур.

Каждый из воздействующих факторов реализует значимые для успешного решения задачи изобретения свойства и показатели.

1. Низкочастотный ультразвук (f=26,5 кГц и f=44 кГц) реализует "щадящее" для окружающих тканей и многофункциональное воздействие на очаг инфекции, что сокращает сроки течения, повышает качество и эффективность лечения заболеваний при использовании, в основном, доступных и дешевых лекарственных средств.

Контактная ультразвуковая санация очага инфекции режущим ультразвуковым инструментом (Г.А.Николаев, В.И.Лощилов, 1980) реализует методы контактного ультразвукового (УЗ) разделения и обработки твердых и мягких тканей резанием УЗ колебаниями, наложенными на инструмент, рабочая часть которого выполнена в виде скальпеля, фрезы, кюретки и пр. Это снижает усилие и повышает скорость резания, уменьшает травмирование прилежащих тканей и кровопотерю, особенно при резекции и послойном выделении и очищении раневой области от гнойно-некротических наслоений и девитализированных тканей в санируемом очаге инфекции.

Ультразвуковая санация очага инфекции через промежуточный лекарственный раствор (А.А.Орлова, 1975; В.В.Педдер, 1983 и др.), заключающаяся в подаче на поверхность биоткани очага инфекции лекарственного раствора и его озвучивании погруженным в раствор волноводом-инструментом. При этом в растворе, в поле мощного низкочастотного ультразвука (НчУЗ), инициируется комплекс физико-химических и биологических процессов: кавитация, акустические течения, знакопеременное звуковое давление, звукокапиллярные и звукохимические эффекты и пр., влияющих на процессы, протекающие в гетерогенных системах биообьектов, а также на границу раздела "биоткань-лекарственный раствор", приводящих к качественной санации поверхности раны от остатков некротических масс, фибринных налетов, гноя, раневого детрита и пр., инактивации патогенной микрофлоры, импрегнации в ткани лекарственных веществ и ускорению физиологических процессов, способствующих репаративной регенерации.

Контактная ультразвуковая импрегнация промежуточного лекарственного вещества в биоткань (В.В.Педдер, 1980 и др.) реализует введение в биоткани лекарственных веществ путем их контактного озвучивания низкочастотным ультразвуком как непосредственно, так и через пропитанную ими капиллярно-пористую технологическую прокладку.

2. Озон/NO-содержащие лекарственные вещества (С.Риллинг, Р.Вибан, 1985; В.В.Педдер и др. 1986-2004; С.П.Перетягин, 1992; В.А.Максимов, 1998; А.Ф.Ванин, 1998; А.Б.Шехтер и др., 1998; К.В.Липатов и др., 2001; Г.И.Клебанов, 2003 и др.) - реализуют механизмы лечебного действия озона (О₃) и экзогенного оксида азота (NO) (как в виде отдельной озон/NO-содержащей воздушной смеси, так и в ее комплексе с лекарственными растворами (0,9% физиологическим раствором или раствором растительного масла, позволяющими получение озон/NO-содержащего 0,9% физиологического раствора и озонид/NO-содержащей 5% масляной эмульсии типа "масло в воде"), одновременно воздействующими на многие патогенетические звенья заболевания (нарушения крово- и лимфообращения на микроциркуляторном уровне, приводящие к диффузной гипоксии, анаэробному метаболизу, накоплению токсичных окисленных радикалов и т.д.), заключающихся:

- в инициировании мощного местного и общего бактерицидного, фунгицидного и вирулицидного эффектов;

- в активации кислородзависимых процессов в организме, в повышении количества энергетических субстратов, нормализации ПОЛ, кислотно-основного состояния и потенциала антиоксидантной системы, приводящих к увеличению деформируемости эритроцитов, кислороднотранспортной функции крови;

- нормализации реологических свойств крови и лимфы, вазодилатации и улучшении и нормализации микроциркуляторных нарушений в крово- и лимфосистемах, улучшении сосудистой трофики и тканевого обмена;

- в повышении синтетической активности организма за счет усиления пероксисомального окисления и работы глутатионзависимых систем, обеспечивающих защиту клеток от токсинов;

- в коррекции и стимулировании общего детоксикационного, иммунокоррегирующего, вазодилатирующего, оксигенационного, антигипоксического и анальгетического эффектов и пр.

В отличие от антибактериальных препаратов, озон (О₃) и экзогенный оксид азота (NO), в озон/NO-содержащей воздушной смеси и озон/NO-содержащих лекарственных веществах (в терапевтических дозах), используемых в различных фазовых состояниях, имеют ряд важных для клинического применения преимуществ:

- азеотропны по отношению к организму, т.е. ведут себя как чистые и биологически совместимые с организмом вещества;

- их терапевтические дозы не оказывают отрицательного влияния на организм (при исключении попадания озона в дыхательные пути);

- исключают развитие резистентности по отношению к ним патогенной микрофлоры;

- воздействуют на биообъект независимо от исходного этиологического фактора, вызвавшего заболевание;

- усиливают утилизацию кислорода тканями, стабилизируют клеточные мембраны, повышают защитные силы организма в борьбе с инфекцией;

- коррегируют нарушения синтеза эндогенного вазодилататора-оксида азота (NO);

- являются сильными иммуномодуляторами и пр.;

- положительно воздействуют (на организменном уровне) на центральную нервную систему, эндокринную, дыхательную, кроветворную, иммунную, выделительную и репродуктивную системы и пр.

3. Термоконтрастные температуры реализуют (В.В.Педдер и др., 1992, 1998) неинвазивный метод введения в организм лекарственных веществ, на уровне прелимфатического звена - метод термонтрастной абсорбции биотканью лекарственного вещества (далее - метод ТКАБ ЛВ).

Метод ТКАБ ЛВ основан на неинвазивном введении лекарственного вещества на большую глубину через кожный покров больного за счет эффекта усиления проницаемости кожного барьера при последовательном возбуждении и торможении потоотделения на больших или меньших участках неповрежденного кожного покрова. Это достигается путем воздействия комплексом физических факторов, включающим, прежде всего, контрастные температуры, реализующие циклический процесс "разогрев-захолаживание" с возможным последующим дополнительным воздействием, например, низкочастотным ультразвуком.

Данный метод позволяет создать объемную линейно-сетчатую структуру распределения молекул вводимого лекарства в толще интерстициального пространства биоткани. Указанные выше факторы способствуют увеличению проницаемости кожи за счет интенсификации реологических и диффузионных процессов на границах раздела: "лекарственный раствор - поверхность кожи", "лекарственный раствор - выводной проток потовой железы", "лекарственный раствор-стенка сально-волосяной фолликулы" и пр. При этом лимфатическая и кровеносная сосудистые системы оказываются "опутанными" слоями молекул лекарственного вещества, что способствует высокой скорости проникновения и "всасывания" лекарства из подкожной клетчатки в микроциркуляторное русло организма и, прежде всего, в саногенную область лимфатической системы.

Физиологический смысл комплексного воздействия на очаг инфекции энергиями теплового и ультразвукового полей, а также озон/NO-содержащей воздушной смеси заключается в импрегнации компонентов озон/NO-содержащей воздушной смеси - озона (О₃) и оксида азота (NO) на большую глубину с поверхности кожи над очагом поражения и насыщения ими биотканей, плазмы, межтканевой жидкости, крови и лимфы между поверхностью кожи и очагом поражения, а также тканей самого очага инфекции (создание долговременного депо лекарства как в "сканированной" зоне очага инфекции, так и в организме в целом), в изменении в нужном направлении нарушенных при СДС функциональных и метаболических процессов, купировании ацидоза и эндогенной интоксикации и пр. Возникающие последовательные сокращения и расслабления сократительных отделов, например, потовых желез по данным автора (П.П.Слынько, 1976) вызывают явление поступательно-возвратного движения пота (в нашем случае - в комплексе пота с озон/NO-содержащей воздушной смесью) в выводных протоках потовых желез, являющихся каналами, по которым лекарство в обход кожного барьера поступает в глубину выводных протоков и через их стенки, по-видимому, проникает в межклеточное пространство и в клеточную жидкость, скапливаясь в потовых протоках, густо окутанных лимфатическими и кровеносными капиллярами. Далее, на область импрегнации компонентов озон/NO-содержащей воздушной смеси - озона (О₃) и оксида азота (NO) осуществляется иррадиирующее воздействие контактным низкочастотным ультразвуком. Под действием ультразвука, реализующего звукокапиллярный эффект в зоне озвучивания, усиливается объемная диффузия в лимфо- и кровеносные капилляры лекарства, скопившегося у потовых протоков и сально-волосяных фолликул. При этом увеличивается проницаемость кожи, стенок потовых протоков и полостей сально-волосяных фолликул для ионов и молекул лекарства, изменяется их химическая активность. Далее, через капилляры с током лимфы и крови компоненты озон/NO-содержащей воздушной смеси - озон (О₃) и оксид азота (NO) разносятся вглубь, насыщая очаг инфекции и весь организм в целом.

Сочетанное воздействие контрастных температур, ультразвука и озон/NO-содержащей воздушной смеси приводит к резкому снижению уровня бактериальной обсемененности тканей очага инфекции, вазодилатации, импрегнации и депонированию компонентов озон/NO-содержащей воздушной смеси - озона (О₃) и оксида азота (NO) в ткани пораженной зоны и ее "принудительной" экзогенной оксигенации и монооксидации азотом, позволяющих блокировать ацидоз в очаге воспаления путем утилизации элементов воспалительной реакции, нейтрализации токсических продуктов и пр., обеспечить стимулирование процессов нормализации саногенно-потентных функций лимфосистемы в области очага инфекции за счет усиления механизмов детоксикации лимфы: механических (фильтрация), биохимических (катаболизм токсинов), биологических (иммунные реакции, микро- и макрофагоцитоз), а также продукции лимфы, что в конечном итоге повышает эффективность лечения. Вовлечение лимфосистемы в процесс диффузионного массообмена посредством ультразвука и транспорта озона (О₃) и озонидов, а также экзогенного оксида азота (NO), поглощенных лимфосистемой, вглубь пораженных воспалительным процессом биотканей позволяет рассматривать ее как одну из основных магистралей их внедрения в организм, наряду с кровеносной и интерстициальной системами для оказания целенаправленного лечебного воздействия при лечении больных с СДС.

Заявляемое изобретение позволит ускорить совершенствование, разработку и внедрение в клиническую практику новых медицинских комплексов, аппаратов и соответствующих медицинских технологий, методов профилактики и лечения: воспалительных заболеваний, ран и раневой инфекции у больных с сахарным диабетом и прежде всего с СДС; поздних осложнений сахарного диабета (ангионейропатии, нефропатии, ринопатии и пр.); заболеваний, связанных с нарушением крово- и лимфосистем организма и т.д.

Заявляемый способ лечения синдрома диабетической стопы в различных его модификациях (из-за особенностей использования в отдельных отраслях медицины) может быть применен в инфектологии, акушерстве и гинекологии, общей хирургии, травматологии и ортопедии, проктологии и урологии, в спортивной и космической медицине и т.д.

Формула изобретения

Способ лечения синдрома диабетической стопы, заключающийся в помещении конечности в гермокамеру и аэрации очага инфекции низкочастотными ультразвуковыми колебаниями через воздушную смесь, включающую озон, отличающийся тем, что первоначально проводят хирургическую обработку гнойных очагов с некрэктомией ультразвуковыми колебаниями с частотой 26,5 кГц при амплитуде колебаний волновода-инструмента 70-80 мкм, затем - санацию очага инфекции через промежуточный озон/NO-содержащий физиологический раствор, заполняющий раноограничитель, при частоте колебаний 26,5 кГц и амплитуде колебаний волновода инструмента 45-60 мкм, после чего в гермокамере проводят термоконтрастное воздействие на нижнюю конечность путем локального нагрева поверхности кожного покрова до температуры 45-85°С до возникновения потоотделения и гиперемии с последующей выдержкой температуры нагрева в течение 10 мин и его последующего захолаживания до температуры 25-30°С с выдержкой температуры захолаживания в течение 3-5 мин при одновременной аэрацией нижней конечности потоком озон/NO-содержащей воздушной смеси в течение 5-10 мин до естественной температуры кожного покрова, далее проводят контактную обработку очага инфекции в раневой области низкочастотными ультразвуковыми колебаниями с частотой 44,0 кГц при амплитуде колебаний развитого торца волновода-инструмента 10-15 мкм через капиллярно-пористую прокладку, пропитанную озон/NO-содержащим физиологическим раствором или озонид/NO-содержащей 5%-ной масляной эмульсией типа «масло в воде» при экспозиции ультразвукового воздействия 1-3 с/см² озвучиваемой поверхности, а завершают обработку очага инфекции нижней конечности посредством повторного помещения нижней конечности в гермокамеру и ее аэрации озон/NO-содержащей воздушной смесью.