Combined effect of laser radiation and ozone on purulent wound healing in experiment and clinic

全文:

Гнойно-воспалительные заболевания кожи и инфекционные осложнения ран не имеют тенденции к снижению. Так, по данным Х.А. Мусалатова и соавт. [8], частота нагноения даже «чистых» послеоперационных ран достигает 5%, а загрязненных — 25-30%. Помимо прочего, это, бесспорно, сказывается на стоимости лечения больных, так как цены на лекарства неуклонно растут. В этой связи возникает необходимость разработки новых эффективных и, что немаловажно, недорогих способов лечения.

В литературе имеются сообщения о благоприятном влиянии на раневой процесс различных видов лазерного излучения [1—6, 10-14] и озона [7]. Вместе с тем сведений о воздействии этих факторов на заживление гнойной раны при их комбинированном применении мы не обнаружили, что и послужило основанием для проведения настоящего исследования.

Экспериментальная часть работы выполнена на 30 крысах-самках массой 100-120 г. Под эфирным наркозом на боковой поверхности тела животных создавали раны глубиной до фасции и площадью 2 см². Со 2-го дня раны подвергали воздействию лазерного облучения и озона по 3 мин в течение 5 дней. Использовали ультрафиолетовый (ЛГИ-550 с мощностью на выходе 1,5 мВт) и гелий-неоновый (ЛГИ-75 с мощностью 1,5 мВт) лазеры, а также озонатор НПО «Плазма», создающий концентрацию озона 120 мг/м³ в минуту.

Проведено 5 серий опытов (по 6 крыс в каждой): I серия — девитализация животных на 2-й день для подтверждения нагноения ран; II серия — контрольная (без воздействия лазером и озоном); III серия — облучение ран ультрафиолетовым лазером; IV серия — облучение ран ультрафиолетовым лазером в комбинации с воздействием озоном; V серия — в первые 5 дней облучение ран ультрафиолетовым лазером в комбинации с воздействием озоном, в последующие 5 дней (фаза регенерации) — облучение гелий-неоновым лазером в течение 3 мин. О результатах судили по степени заживления ран, вычисляли их площадь по Л.З. Пономаревой-Астраханцевой [9], проводили цитологическое и гистологическое исследование. Скорость заживления ран и раневое отделяемое оценивали на 2, 4, 7, 10 и 13-е сутки наблюдения.

Как показала I серия опытов, на 2-и день эксперимента раны имели серозно-гнойный налет, края их были отечны. При гистологическом исследовании раневого дефекта определялись фибринозно-гнойные наложения.

На 4-е сутки в контрольной серии размер ран оставался прежним. Раны были покрыты струпом, по снятии которого обнаруживалось гнойное отделяемое. Воздействие ультрафиолетовым лазером (III серия) и ультрафиолетовым лазером в комбинации с озоном (IV серия) приводило к сравнительно быстрому уменьшению как размера ран, так и количества серозногнойного отделяемого. При этом объем отделяемого из ран у животных, получивших комбинированное воздействие, был значительно меньше, чем у подвергнутых только облучению ультрафиолетовым лазером.

На 7-е сутки эксперимента у животных контрольной серии раны уменьшились в размере (1,29±0,55см²). У 4 крыс имелась краевая эпителизация, а по снятии струпа определялась тусклая розовая поверхность. У 2 крыс раны были покрыты серозно-гнойным отделяемым, краевая эпителизация отсутствовала. При облучении ультрафиолетовым лазером раны также уменьшились в размере (0,7±0,21 см²). По снятии струпа были видны красные грануляции с незначительным серозным отделяемым. Краевая эпителизация была более выражена, чем в контрольной серии. Комбинированное воздействие приводило к достоверному уменьшению площади ран (0,65±0,1 см²), а их поверхность была покрыта ярко-красными грануляциями со скудным серозным отделяемым.

На 10-е сутки у животных контрольной серии средний размер ран составлял 0,9±0,35 см², имелось серозно-гнойное отделяемое. В III серии средний размер ран равнялся 0,33±0,01 см², отделяемое отсутствовало. У животных IV и V серий наступила эпителизация ран (рис. 1).

 

Рис. 1. Динамика площади ран у экспериментальных животных в зависимости от вида лечебного воздействия.

 

На 13-е сутки в контрольной серии раны оставались у 4 животных (0,75±0,3 см²), а в III серии — только у одного (0,2 см²).

Цитологическое исследование раневого экссудата показало, что у животных контрольной серии на 2-е сутки наблюдения половину клеток составляли нейтрофилы, количество лимфоцитов несколько превышало количество макрофагов (рис. 2). С увеличением срока наблюдения (7 дней) количество нейтрофилов возрастало, а лимфоцитов и макрофагов снижалось, причем последних — более быстрыми темпами.

У животных III серии на 2-е сутки в экссудате выявлено значительное преобладание нейтрофилов (70,2%) над другими клетками. Лимфоцитов было больше, чем макрофагов (см. рис. 2). Встречались единичные эпителиальные клетки.

 

Рис. 2. Динамика клеточного состава экссудата ран у экспериментальных животных в зависимости от вида лечебного воздействия.

 

В IV серии опытов в этот же срок количество нейтрофилов в раневом экссудате (55,9%) незначительно превышало этот показатель в контроле, но было ниже, чем в III серии. Количество макрофагов и лимфоцитов оказалось меньше, чем в контроле, но по сравнению с III серией количество макрофагов было повышено, а лимфоцитов — снижено. С увеличением числа сеансов комбинированного воздействия происходило возрастание количества нейтрофилов (71,6%) и лимфоцитов со снижением количества макрофагов.

У животных V серии на 7-й день наблюдения выявлено значительное уменьшение количества нейтрофилов (27,8%) и увеличение количества лимфоцитов и макрофагов (см. рис. 2).

Анализ клеточного состава раневого отделяемого в разных группах животных показал, что под влиянием комбинированного воздействия озона и ультрафиолетового лазера первоначальный подъем содержания нейтрофилов сменяется нарастанием количества макрофагов и лимфоцитов. Это можно расценить как показатель быстрого очищения гнойных ран с последующим повышением уровня клеточных иммунных реакций, что благоприятно сказывается на течении регенеративных процессов.

По оси абсцисс — срок наблюдения (в сут), по оси ординат — площадь ран (в см²).

На 15-е сутки эксперимента животные II-V серий были выведены из опыта для морфологического исследования зоны ранений. Выявлено, что в контрольной серии эта зона покрыта фибринозно-лейкоцитарным экссудатом и представлена тонким слоем фибробластов со слабо выраженной пролиферацией эпидермиса (рис. 3). В III серии опытов эпителий зоны ранений был дифференцирован на слои (рис. 4). У животных, подвергнутых комбинированному воздействию (IV серия), при наличии дифференцированного эпителия в дерме определялись волосяные фолликулы (рис. 5). Наиболее выраженная дифференцировка отмечена в V серии опытов: эпителий имел роговой слой, а в подлежащей дерме находились сформированные волосяные фолликулы (рис. 6).

 

Рис. 3. Фибринозно-лейкоцитарный экссудат на дне раневого дефекта. Участки горизонтально ориентированных фибробластов в глубоких отделах дна раны (контрольная серия опытов). Здесь и на рис. 4-6: окраска гематоксилином и эозином. Ув. 120.

Рис. 4. Дифференцировка регенерированного эпителия на слои. Отсутствие волосяных фолликулов в дерме (III серия опытов).

Рис. 5. Эпителизация раневого дефекта с дифференцировкой слоев. Регенерация волосяных фолликулов в дерме (IV серия опытов).

Рис. 6. Завершенная дифференцировка эпидермиса и волосяных фолликулов (V серия опытов).

 

Клиническое изучение воздействия указанных физико-химических факторов на течение гнойного процесса проведено у 34 больных (28 мужчин и 6 женщин) в возрасте от 17 до 72 лет (см. таблицу). Самую большую группу (17 человек) составляли пациенты с посттравматическим остеомиелитом. У 12 больных были гнойные раны конечностей (резаные, ушибленные, после вскрытия абсцессов и флегмон), у 5 — огнестрельные ранения мягких тканей конечностей.

Озонотерапия проведена 14 пациентам (1-я группа). Пораженную конечность помещали в специально подготовленный полиэтиленовый пакет с двумя трубками и создавали герметичность. Через первую трубку в пакет нагнетали озон под давлением 2-3 мм рт. ст. Время экспозиции составляло 20 мин. Затем отработанный озон через вторую трубку выводили в атмосферу. Курс лечения включал 10 сеансов.

Озонирование патологического очага с одновременным облучением его ультрафиолетовым лазером (5 мин в течение 10 дней) применено у 3 больных (2-я группа).

Аналогичное воздействие озоном и ультрафиолетовым лазером в течение 5 дней и облучение патологического очага гелий-неоновым лазером (5 мин) в последующие 5 дней предпринято у 17 больных (3-я группа).

 

Распределение больных по нозологии и виду проведенного лечения

Вид лечения	Гнойные раны	Огнестрельные раны	Посттравматический остеомиелит	Всего больных
Озонирование	7	2	5	14
Озонирование + облучение ультрафиолетовым лазером	1	-	2	3
Озонирование + облучение ультрафиолетовым + гелийнеоновым лазером	4	3	10	17
Итого	12	5	17	34

 

Наблюдения показали, что у 11 больных 1-й группы после 4-5 сеансов озонирования уменьшились отек тканей и количество гнойного отделяемого из патологического очага. После 10 сеансов отека тканей не было, раны уменьшились в размере, появились розовые грануляции с хорошей эпителизацией по краям. У 3 пациентов со свищевой формой посттравматического остеомиелита улучшения не наступило.

У больных 2-й группы после 5-6 сеансов комбинированного воздействия исчезли боли, зуд и жжение в области раны. На 3 дня раньше, чем в 1-й группе, появились розовые грануляции.

Аналогичный эффект комбинированного воздействия озона и ультрафиолетового лазера отмечен и у пациентов 3-й группы. Помимо этого, применявшееся у них дополнительное облучение патологического очага гелий-неоновым лазером приводило к сокращению на 2- 3 дня сроков заживления гнойных и огнестрельных ран. У 6 из 10 больных с посттравматическим «концевым» остеомиелитом закрылись свищи. Остальным 4 пациентам в связи с обострением процесса выполнена секвестрнекрэктомия.

Положительная клиническая динамика сопровождалась улучшением картины крови по данным лабораторных исследований у всех пациентов, причем у больных 3-й группы уменьшение анемии, лейкоцитоза и снижение скорости оседания эритроцитов были наиболее выраженными (рис. 7, 8).

 

Рис. 7. Динамика показателей крови у больного А. Диагноз: рваная рана средней трети правого плеча (проведено озонирование раны).

 

Рис. 8. Динамика показателей крови у больного С. Диагноз: рваная рана верхней трети левой голени (проведено озонирование с облучением раны ультрафиолетовым и гелий-неоновым лазером).

 

Выводы

1. Комбинированное применение ультрафиолетового лазера и озона позволяет значительно сократить сроки эпителизации гнойной раны, а дополнительное облучение ее во второй фазе раневого процесса гелий-неоновым лазером ускоряет созревание вновь образованного кожного покрова у экспериментальных животных.
2. Каждый из физико-химических факторов (озон, ультрафиолетовый и гелий-неоновый лазер) оказывает благоприятное воздействие на течение гнойного процесса, а их совместное применение позволяет добиться хороших результатов у большинства пациентов.
3. Необходимо дальнейшее изучение комбинированного воздействия на организм больного озона и лазерного излучения с привлечением современных инструментальных и лабораторных методов исследования.

作者简介

E. Nazarov

Ryazan State Medical University. acad. I.P. Pavlova

编辑信件的主要联系方式.
Email: info@eco-vector.com
俄罗斯联邦, Ryazan

V. Papkov

Ryazan State Medical University. acad. I.P. Pavlova

Email: info@eco-vector.com
俄罗斯联邦, Ryazan

I. Fokin

Ryazan State Medical University. acad. I.P. Pavlova

Email: info@eco-vector.com
俄罗斯联邦, Ryazan

参考

补充文件