LOCAL CRYOTHERAPY IN TREATMENT OF PURULENT SKIN DISEASES AND SUBCUTANEOUS TISSUE

Full Text

Cryoexposure, cryosurgery, local cryotherapy, liquid nitrogen, purulent wounds, surgical infection. Несмотря на чрезвычайно длительную историю данной группы патологий превалируют гнойные забоизучения, профилактики и лечения хирургами гнойных левания кожи, подкожной клетчатки и мягких тканей. заболеваний кожи и подкожной клетчатки, данная груп- Они встречаются у 36-50 % от всех больных [10]. Хипа патологий по-прежнему остается весьма актуальной рургическая инфекция также является источником знапроблемой в хирургии. С учетом сложности сбора и чительной части послеоперационных осложнений, анализа статистической информации о столь массовой в разных федеральных округах составляя от 22 до 65 %, и при этом разнородной группе патологий имеются дан- в среднем достигая 37 % от всех осложнений. При планые о том, что от 15 до 30 % случае госпитализации в новых оперативных вмешательствах в 1,5 % случаев и хирургический стационар приходится на инфекционно- более чем в 4 % случаев экстренных операций отмечавоспалительные заболевания и их осложнения. Среди ются осложнения в виде инфекционного процесса Выпуск 1 (65). 2018 3 ЩШгорСз [ЩсмеТКЩ в области манипуляций. Гнойные патологии ухудшают состояние пациентов и по статистике являются причиной 12 % летальных исходов после плановых и 27 % летальных исходов после экстренных операций [23]. Не менее существенной проблемой является внутрибольничная инфекция, на которую приходится не менее 30 % от всех послеоперационных гнойных осложнений [16]. Использование физических факторов в лечении гнойных заболеваний. Именно физические методы воздействия, при всей условности данного термина, связанной с наличием физических принципов в основе любой обработки раны, в последнее время выходят на передний план научных интересов и исследований, направленных на борьбу с инфекцией кожи и подкожной клетчатки [29]. Данные методы воздействия по использующемуся в них физическому явлению можно разделить на следующие группы [2]: 1. Методы, основанные на использовании механических колебаний: - обработка пульсирующей струей жидкости, - обработка низкочастотным ультразвуком. 2. Методы, основанные на изменении внешнего давления воздушной среды: - вакуумная обработка и вакуумная терапия, - управляемая абактериальная среда, - гипербарическая оксигенация. 3. Использование электромагнитных колебаний оптического диапазона: - лазерное излучение: а) высокоэнергетическое; б) низкой интенсивности; - ультрафиолетовое излучение. 4. Методы, основанные на использовании электрического тока: - постоянные токи низкого напряжения (электрофорез, электростимуляция), - модулированные токи (электростимуляция). 5. Методы, основанные на использовании магнитного поля: - низкочастотная магнитотерапия, - воздействие постоянного магнитного поля. 6. Методы, основанные на изменении температуры: - криовоздействие. Следует подчеркнуть, что физические факторы не заменяют полноценную хирургическую обработку, а дополняют ее, способствуя подавлению патогенной микрофлоры в ране, ускоряя процессы сепарирования и отхождения некротизированных тканей [20]. Исторический аспект применения и изучения холодового воздействия в лечении гнойных заболеваний. Криохирургия (греч. kryos (холод) + хирургия) - хирургические методы лечения холодом, применяемые в различных областях медицины. Еще древние медики были хорошо осведомлены о способности холода снимать боль и воспаление, снижать температуру тела, повышать сопротивляемость организма неблагоприятным воздействиям. Существуют доказательства того, что холод применялся в Древней Греции еще за 3500 лет до новой эры, при лечении инфицированных ран. Древние египтяне, а позже и Гиппократ, и Гален, и Цельс, и Авиценна знали о болеутоляющих и противовоспалительных свойствах холода, который использовали для лечения инфицированных повреждений, переломов черепа и различных ран, полученных в бою. Широко использовал охлаждение для лечения ран Н.И. Пирогов. Новые возможности в лечении гнойно-воспалительных патологий с использованием холодового воздействия были получены с открытием и широкой доступностью криоагентов, таких как жидкий азот [17]. Следует отметить, что применение сверхнизких температур для лечения гнойных заболеваний мягких тканей изучено значительно менее чем основные направления криохирургии, такие как криоабляция при неопластических процессах различной локализации [25]. Это обстоятельство не отменяет актуальность и значимость для криотерапии гнойных заболеваний исследований в смежных областях криомедицины, однако изученное в них локальное криовоздействие на патологический участок лишь отчасти репрезентативно относительно очага гнойной патологии [50]. Специфика механизма воздействия сверхнизких температур на ткани при лечении гнойных заболеваний Современная концепция локального криовоздействия включает в себя 2 этапа. Первый этап - непосредственное первичное повреждение клеток низкой температурой. Происходит деструкция тканей, обусловленная кристаллизацией и последующим разморожением внутри и внеклеточной воды, в результате чего происходит необратимое повреждение мембранных структур растущими и мигрирующими при оттаивании кристаллами воды. При криовоздействии за короткий период происходит быстрое прохождение и отступление ледяного фронта [42]. Область прямого повреждающего воздействия на ткани макроорганизма крайне ограничена. Микроорганизмы же обладают существенно меньшей резистентностью к криовоздействию и подвергаются деструкции [45]. Второй этап - реакция микроциркуляторного русла и наступающий в результате этой реакции ишемический некроз [22]. Происходит отек, неполные разрывы и разволокнения стенок капилляров, просветы арте-риол содержат множественные красные, белые и смешанные тромбы, что типично для температурного воздействия и ускоренного свертывания крови. В некоторых сосудах также отмечается фрагментация эластических волокон, вакуолизация цитоплазмы, в просветах наблюдается вспененная пузырьками газа плазма. Указанные изменения связаны с эффектами пучения. Именно данный этап сопровождается наибольшим повреждением тканей макроорганизма. [35]. Адаптационный переход от методик криодеструкции к криовоздействию при гнойных 4 Выпуск 1 (65). 2018 заболеваниях. Особенности вышеприведенного механизма определяют отличия использования и изучения криовоздействия при гнойных заболеваниях мягких тканей относительно локального криовоздействия при опухолевых заболеваниях. На современном этапе наиболее исследованной областью криохирургии является криодеструкция неопластических образований. В соответствии с целью при криодеструкции ставится задача по преодолению холодоустойчивости тканей, что достигается путем усиления второй фазы и расширения зоны крионекроза, при этом применяются широко контактные наконечники, приводящие без криопротек-торных систем к криоадгезии. В то время как при использовании в лечении гнойной патологии необходимо сохранить бактерицидное действие первой фазы и максимально уменьшить некротические явления во время второй. При этом криоадгезия не желательна, если не имеется целью крионекроэктомия [39]. Не менее трудной проблемой является сложность в прогнозировании дозозависимого эффекта от воздействия сверхнизких температур. В криоабляции данное обстоятельство менее значимо, вследствие нивелирования его из принципа «польза-риск» и синергии к принципу «абластики-антибластики». Повреждение подлежащих тканей, сохраняющее высокую опасность реинфицирования пораженных участков, весьма нерационально [43]. Вышеуказанное обуславливает необходимость поиска более адекватного по отношению к гнойной хирургии способа криовоздействия. Перспективным представляется применение криоспрея, методики достаточно отработанной в отдельных направлениях медицины и значительно более щадящей по отношению к тканям [40]. Использование криовоздействия в лечении гнойных заболеваний. Сверхнизкие температуры оказывают многокомпонентный эффект на воспалительный очаг [7]. Прежде всего, следует отметить прямой бактериостатический эффект [27]. Различные микроорганизмы достаточно быстро приобретают устойчивость к средствам с антибактериальной активностью. Ввиду этого очевиден интерес к использованию физических способов элиминации возбудителя [19]. Криовоздействие, как прочие физические факторы, используемые в обработке раны, вызывает элиминацию возбудителя при превышении порогового уровня устойчивости: микроорганизмы не способны образовывать резистентные формы при перепадах температур на сотни градусов в течение всего нескольких секунд [37] В исследованиях Аверьянова М.Ю. и Слонимского В.В. [1] проведен сравнительный анализ результатов изучения микрофлоры послеоперационных ран с использованием посевов на кровяной агар при криохирургическом и традиционном способах лечения гнойных заболеваний кожи и подкожной клетчатки различной локализации соответственно у 20 пациентов. Возраст варьировал от 18 до 55 лет, длительность заболевания от 5 до 15 суток. Операции выполнялись с использованием простейших наборов для криодеструк ции со сменными металлическими наконечниками, ватных и марлевых тампонов на инструменте, предназначенных для работы контактным способом. Криодеструкция проводилась однократно, время экспозиции составляло 30-45 с в зависимости от площади патологического очага с целью обеспечения полного промерзания стенок гнойной полости на глубину 1-2 мм. Исследование микрофлоры в ране при криохирургическом и традиционном способах лечения осуществляли дважды: непосредственно после вскрытия гнойника и через сутки после операции. При использовании однократной криохирургической обработки полости гнойника было достигнуто достоверное снижение количества жизнеспособных возбудителей инфекции в операционной ране, полное выздоровление и сокращение средних сроков нетрудоспособности до 7,3 дней (при традиционных методах лечения - 11 дней), хороший косметический эффект [1]. Следует отметить, что в исследовании изучена лишь принципиальная возможность элиминации возбудителя при использовании криовоздействия. Патологические гнойные очаги, особенно при наличии таких модифицирующих и утяжеляющих течение воспаления факторов, как иммунодефициты различного генеза, нарушение трофики тканей сердечнососудистого, нейро-вегетативного и иного генеза, сахарном диабете, гипертонической болезни, имеют тенденцию к хронизании процесса. Гнойная полость увеличивается в размерах, приобретает сложную и протяженную конфигурацию, с карманами и затеками, зачастую простирается на значительном протяжении под неизмененными массивами эпидермиса и дермы. Полноценная обработка такого типа раны конвенциональными средствами бывает существенно затруднена, травматична, требует от хирурга изрядных усилий и расхода большого количества лечебных ресурсов. В подобных случаях криообработка позволяет обработать весь объем гнойной полости и оказывается особенно эффективна [14, 18, 49, 26]. Важной особенностью криовоздействия является простота в освоении [33] и универсальность применения при различных нозологических формах [9]. Тем не менее, данное преимущество реализуемо лишь в случае разработки научно обоснованной унифицированной методики использования локального криовоздействия в клинической практике. Проведенные исследования показывают, что локальные сверхнизкие температуры оказывают выраженный анестезирующий эффект на ткани человека [36, 28]. При понижении температуры замедляются до полной остановки все процессы гомеостаза клеток [32]. Нервные клетки рецепторных окончаний и волокон переходят в состояние временной «гибернации» [31], теряя способность продуцировать и передавать болевые сигналы высшим центрам нервной деятельности [5]. Возможности криовоздействия также активно используются в практике восстановительного лечения, реабилитации и курортологии [3]. Выпуск 1 (65). 2018 5 ЩШгорСз [ЩсмеТКЩ Исследование новых возможностей криовоздействия при лечении гнойных заболеваний. Мягкие ткани, в которых развивается гнойное воспаление, в тех или иных соотношениях содержат жировую ткань. Ее содержание колеблется в зависимости от локализации, но в любом случае остается достаточно значительным. Особенно это касается покровных тканей, в которых обязательно присутствует подкожный жировой слой. В превалирующем числе патологий жировая ткань участвует и способствует развитию воспалительного процесса. В ходе научных исследований было обнаружено, что криовоздействия оказывает особый эффект на жировую ткань. Было выявлено, что жировая ткань содержит в себе значительное депо мультипотентных мезенхимальных клеток. Вследствие криовоздействия в жировой ткани наступает локальный температурный шок. Его развитие активирует хранящиеся в этой ткани мультипотентные клетки [47]. Они оказываются задействованы в регенераторном процессе, существенно ускоряя его [15]. Подтверждают возможность холодовой активации и клинические случаи «парадоксального» эффекта кри-олиполиза. Выяснилось, что если при данной космето-логической процедуре криовоздействие проводилось выше пороговых значений температурного шока, то происходит не липолиз, а наоборот, пролиферация жировых клеток [41]. Вероятно, с сочетанием вышеуказанной активации мультипотентных клеток и превалирования действия на микроциркуляторное русло связано следующее уникальное свойство криовоздействия -активация неоангиогенеза [38]. Даже при учете доминирования на втором этапе повреждающего действия на микроангиосистему новые сосуды активно появляются во всех подвергшихся криовоздействию участках [46]. Этим объясняется тот факт, что после криовоздействия остается тонкий и малозаметный, но прочный и эластичный рубец [44, 48]. Таким образом, имеются предпосылки для применения криовоздействия на очаг и после первой фазы воспаления. Замораживание до сверхнизких температур оказывает выраженное воздействие на соединительнотканные элементы раны [4]. С одной стороны, активизируются вялые грануляции, быстро и равномерно заполняют полость раны, с другой стороны, ускоряется деградация гиперпродуцированной рубцовой ткани. Как уже было сказано выше, заживление происходит быстро с формированием эластичного полноценного рубца или даже без него. Хорошо иллюстрирует указанное положительное действие применение криовоздействия при вросшем ногте [21]. Частота рецидивов при этом снижается более чем в два раза [34]. Таким образом, имеются все предпосылки для использования криовоздействия при длительно текущих, склонных к хронизации ранах, а также при неконтролируемой гиперпролиферации соединительной ткани. Несмотря на имеющиеся предпосылки на сегодняшний момент нет соответствующих руководств и пособий, дающих исчерпывающее представление о требуемом температурно-временном режиме. Имеющиеся в некоторых источниках методические указания представляют собой обобщение эмпирических данных, касающихся неопластических тканей и не являющихся релевантными тканям и микроорганизмам в воспалительном очаге [8]. Криовоздействие, являясь высокоинтенсивным физическим фактором, способно вызывать деструкцию не только патологических, но и части здоровых тканей [12]. Данная проблема достаточно широко освещена в исследованиях с использованием математических моделей, и в особенности в работах по применению криодеструкции в онкологии [13]. Однако следует отметить, что имеется существенное различие в целях, условиях и способах криовоздействия в случае неопластического заболевания и в случае гнойного воспаления. Таким образом, в указанных публикациях не рассмотрены возможные нежелательные эффекты с учетом особенностей воспалительного характера патологии [11]. Эффективность криовоздействия напрямую зависит от правильности применения соответствующей холодильной устройств, пути и способа подведения хладагента [6]. Происходит непрерывное расширение показаний и возможностей криохирургического оборудования, исследуются новые направления его применения [24]. Все это делает целесообразным дальнейшее изучение и адаптацию существующих технических решений в криомедицине под нужды гнойной хирургии. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Гнойно-воспалительные заболевания кожи и подкожной клетчатки остается весьма распространенной и актуальной проблемой в хирургии. В лечении данной группы патологий на современном этапе активно используются физические факторы воздействия, идет непрерывный поиск новых и расширение возможностей хорошо известных методов обработки гнойных ран. Одним из таких перспективных методов является локальное криовоздействие сверхнизкими температурами. Криообработка обладает общими преимуществами дебридмента с использованием физических факторов - универсальность и высокая эффективность бактерицидного действия в отношении различным микроорганизмов, не выраженное развитие резистентности к воздействию со стороны патогенов, контролируемость применения, возможность улучшения метода с развитием технической оснащенности. При этом локальное криовоздействие при правильном применении демонстрирует присущие именно данному методу положительные свойства - безопасность применения, невыраженное локальное повреждающее действие на ткани и незначительное влияние на общие процессы в организме, возможность полноценного дебридмента сложных гнойных полостей, простоту в освоении, значительное ускорение процессов заживления. Особенно 6 Выпуск 1 (65). 2018 успешно криовоздействие применяется при хронических и гиперпролиферативных воспалительных процессах. Вместе с тем для широкого внедрения в практику требуется углубленное изучение данного метода, выработка четких показаний для применения, исследование адаптация методики проведения и технического оснащения криообработки.

About the authors

A. V Pavlov

FSEI HE «The Volgograd State Medical University» of Public Health Ministry of the Russian Federation

Email: necronimus@yandex.ru

S. S Maskin

FSEI HE «The Volgograd State Medical University» of Public Health Ministry of the Russian Federation

L. A Igolkina

FSEI HE «The Volgograd State Medical University» of Public Health Ministry of the Russian Federation

References

Supplementary files