Ожоговая хирургия

Установка «Плазморан» применяется для лечения термических ран, в том числе ожогов. Клиническая эффективность обусловлена интенсивным антибактериальным воздействием, активизацией роста тканей, активизацией выработки эластичного коллагена.

При пластическом закрытии обширных ран с использованием аутодермотрансплантатов, установка благоприятно влияет на раневой процесс, способствуя приживлению трансплантатов и появлению краевой эпителизации за счёт активизации микроциркуляции и процессов репарации.

Вместе с этим, отмечено формирование бледных эластичных физиологичных рубцов. Установка «Плазморан» препятствует образованию грубых келоидных рубцов, что особенно важно для функционально активных анатомических зон.

В 2020 году в ФГБВОУ «Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации состоялась защита диссертации по теме: «Патогенетическое обоснование применения низкотемпературной плазмы для лечения ожогов».

Основные результаты исследований

Результаты экспериментальных исследований.

Процессы репарации в области глубокого ожогового поражения после фасциальной хирургической некрэктомии на фоне локального применения низкотемпературной воздушной плазмы коронного разряда имели существенные особенности. В частности, к 12- м суткам наблюдения констатировано сокращение плащади раневого дефекта на 28,75% (p< 0,05), а к 21-м суткам — в 2,5 раз (p< 0,01). Окончательное заживление ран в этой группе животных констатировано на 28-е сутки эксперимента, при этом площадь сформировавшегося рубца была весьма значительной, достигая 3,8 кв.см. Можно заключить об общем ускорении процессов репаративной регенерации на 22% (p< 0,05) по сравнению с контрольной группой.

В группе животных, где раневая поверхность после фасциальной некрэтомии была закрыта гистеобиопластическим материалом на основе гидрогеля гиалуроновой кислоты (рис. 2), площадь ран к 12-м суткам наблюдения сократилась на 18,75% (p> 0,05), а к 21-м суткам — на 68% (p< 0,01), к 28-м суткам текущего эксперимента констатировано ускорение процессов регенерации на 14,3 % (р> 0,05) по сравнению с группой контроля на фоне сокращения площади рубца на 71% (р < 0,01). Срок заживления ран у этих животных — 30-е сутки.

Покрытие из гидрогеля гиалуроновой кислоты (А) и алифатического сополиамида/хитозана (Б) на ране

Наиболее оптимальные результаты отмечены в группе животных, где для замещения ран после некрэктомии использовали гистеобиопластический материал на основе хитозана и сополиамида (рис. 2). В этой группе площадь ран к 12-м суткам наблюдения сократилась практически в 1,7 раз (p< 0,01), а к 21-м суткам — в 6,4 раза (p< 0,01), за общий период текущего эксперимента констатировано ускорение процессов регенерации на 42,8 % (р < 0,01) на фоне сокращения площади рубца на 65% (р < 0,01) по сравнению с группой контроля. Раны в этой группе животных заживали на 20-е сутки. Сводные данные о сроках заживления ран, динамике площади ран в ходе эксперимента, а также площадь сформировавшихся рубцов к исходу наблюдения в группах животных с учетом избранного метода лечения приводим в таблице 1 и рисунке 2.

Сводные данные о сроках заживления ран

Рисунок 2 — Динамика площади ран в ходе эксперимента

Таблица 1 — Планиметрическая оценка ран с учетом методик лечения
Группы наблюдения Период заживления, сутки Площадь рубца, см2

контроль / без лечения

35 ± 2,8

5 ±0,1

низкотемпературная плазма

28 ± 2,0

3,8 ± 0,41

хитозан/сополиамид

20 ± 3,21

2,8 ± 0,71

гиалуроновая кислота

30 ± 0,82

2,1 ±0,41

некрэктомия / без лечения

32 ± 1,62

4,5 ± 0,8

1 — достоверно (р<0,05) по сравнению с животными контрольной группы/без лечения

2 — достоверно (р<0,05) по сравнению с использованием хитозана/сополиамида

Установлено, что обработка глубоких ожоговых ран после выполнения радикальной некрэктомии низкотемпературной воздушной плазмой коронного разряда сопровождается сокращением площади раневого дефекта спустя 3 недели в 2,5 раза (p 0,05). При морфологическом исследовании биоптатов ран животных контрольной группы в дне раневого дефекта определялись участки соединительной ткани с очагами вторичного некроза и кровоизлияний, воспалительным инфильтратом. Отек выражен, кровоизлияния в глубоких отделах дермы, подкожной клетчатке за пределами раны. Очаги эпителизации в виде клина не выражены (рис. 3).

При исследовании биоптатов животных, раны которых после некрэктомии подвергались воздушно-плазменной обработке, к 12-м суткам эксперимента поверхность в зоне воздействия была покрыта фрагментами тонкой пленки из коагулированных белков, фибрина, лизированных форменных элементов. Эпителизация по краям раны в виде растущего клина, начальные явления дифференцировки (рис. 3).

Ожог кожи III степени, 12 сутки после некрэктомии, без лечения и после обработки плазмой коронного разряда

Важным детерминантом успешного местного лечения ран является антибактериальный компонент ранозаживляющих средств. С этой целью проведена количественная оценка ингибирования роста культуры Staphylococcus aureus 209P in vitro на фоне воздействия плазменного потока положительного коронного разряда, а также других методов. Испытанные ранозаживляющие средства и воздействие плазменного потока оказывали различное антимикробное действие, отраженное по протяженности зоны задержки роста культуры Staphylococcus aureus 209P (табл. 2).

Среди животных контрольной группы, раны у которых после фасциальной некрэктомии в зоне глубокого ожога лечению не подвергались, их самостоятельное заживление завершалось в пределах 35 суток. Общие сроки окончательного заживления ран во второй серии выполненных экспериментов с учетом методик лечения указаны в таблице 3.

Таблица 2 — Результаты оценки антимикробного действия плазменного потока коронного разряда с учетом продолжительности воздействия
Вид воздействия Ширина подавления (М ± m) роста культуры (в мм) при размере диска
6 мм 12 мм

контроль, без лечебного воздействия

0

0

гель карбопола

0

0

йодопирон

16,2 ± 1,11,4

24,7 ± 1,8

дермазин

16,8 ±0,8 1,4

23,3 ± 1,61

гель карбопола с повиарголом

18,2 ± 1,01,4

22,2 ± 1,31

плазма 5“

4,4 ± 0,31,2,3,4

6,1 ±0,81,2,3,4

плазма 15“

29,2 ± 2,61,2,3

27,4 ± 1,81,2

плазма 30“

31,7 ±4,21,2,3

30,5 ± 2,71,2

дермазин + плазма 15“

34,1 ±3,11,2,3

39,9 ± 3,61,2,3,4

гель карбопола с повиарголом + плазма 15“

33,6 ± 2,91,2,3

37,3 ± 3,81,2,3

1 — достоверно (р < 0,05) но сравнению с контролем (без лечебного воздействия)

2 — достоверно (р < 0,05) по сравнению с применением дермазина

3 — достоверно (р < 0,05) по сравнению с применением геля с повиарголом

4 — достоверно (р < 0.05) по сравнению с применением плазмы 15“

Таблица 3 — Планиметрическая оценка ран с учетом методики лечения
Группы наблюдения Период заживления, сутки

контроль / без лечения

35±2,5

низкотемпературная плазма

18±1,21,2,3

раствор антисептика

28±1,71

левомеколь

24±2,11

1 — достоверно (р<0,05) по сравнению с контролем

2 — достоверно (р<0,05) по сравнению с использованием раствора антисептиков

3 — достоверно (р<0.05) по сравнению с использованием мази левомеколь

Случаи развития выраженного гнойного воспаления констатированы в 26 (54,1%) наблюдениях. В группах, где для закрытия ожоговых ран после некрэктомии использовались повязки с растворами антисептика или антибактериальной мази, частота развития гнойного воспаления в ранах оказалась чуть ниже и составляла 66,6% и 50%, соответственно. Наименьшая частота местных гнойных осложнений в области послеоперационных ран отмечена в группе животных, раны которых после некрэктомии обрабатывали низкотемпературной плазмой дугового разряда. Показатель в этой группе соответствовал 16,6%. Наибольшая частота развития гнойного воспаления (83,3% — 10 случаев) выявлена среди животных контрольной группы, раны которых лечению не подвергались (табл. 4).

Использование с лечебной целью марлевых повязок с раствором антисептика или антибактериальной мази сопровождалось сокращением площади рубцовой ткани на 25% (p< 0,05), а повязок с мазью левомеколь на 41,7% (p< 0,05) (табл. 5).

Таблица 4 — Выявляемость нагноения ран с учетом методики лечения
Группы наблюдения Частота выявления, %

контроль / без лечения

83,3±6,2

низкотемпературная плазма

16,6±1,21,2,3

раствор антисептика

66,6±4,71

левомеколь

50±3,11,2

1 — достоверно (р<0,05) по сравнению с контролем

2 — достоверно (р<0,05) по сравнению с использованием раствора антисептиков

3 — достоверно (р<0.05) по сравнению с использованием мази левомеколь

Таблица 5 — Площадь рубца к исходу эксперимента с учетом методики лечения
Группы наблюдения Площадь рубца, кв.см.

контроль / без лечения

12±1,4

низкотемпературная плазма

4±0,51,2,3

раствор антисептика

9±0,8

левомеколь

7±1,11

1 — достоверно (р<0,05) по сравнению с контролем

2 — достоверно (р<0,05) по сравнению с использованием раствора антисептиков

3 — достоверно (р<0.05) по сравнению с использованием мази левомеколь

Результаты клинических исследований

Установлено, что при обработке ожоговых поверхностей аппаратом ПЛАЗМОРАН, происходит снижение микробной обсемененности или полная санация ожоговых ран, что, в свою очередь, снижает вероятность развития гнойного воспаленияи ускорения сроков их эпителизации. Результаты сравнительной оценки бактериальной обсемененности до и после обработки ран приведены в таблице 6.

Таблица 6 — Сравнительная оценка бактериальной обсемененности до и после обработки ран плазменным потоком
Возбудитель Анализируемый показатель в
группе I группе II группе III
до после до после до после

Corynebacterium striatum

 

 

 

 

4

2

Pseudomonas aeruginosa

 

 

 

 

4

4

Staphylococcus aureus

2

1

3

1

3

2

Staphylococcus haemolyticus

3

1

 

 

1

0

Staphylococcus hominis

2

1

 

 

1

0

Klebsiella pneumoniae

 

 

 

 

1

0

Staphylococcus capitis

 

 

2

1

 

 

Acinetobacter baumannii

1

0

2

1

 

 

Stenotrophomonasmaltophilia

1

0

 

 

 

 

Staphylococcus cpidermidis

2

2

4

2

1

0

Staphylococcus epidermidis (MRSE)

2

1

1

1

 

 

Результаты сравнительной оценки средних сроков эпителизации ран в анализируемых группах пациентов приведены в таблице 7, данные которой позволяют заключить о том, что аппарат ПЛАЗМОРАН оказывает воздействие на сроки репарации ожогов, при этом после дермабразии сроки эпителизации в среднем ускоряются на 23% (p < 0,05), среди пациентов, перенесших тангенциальную некрэктомию с аутопластикой, сроки эпителизации сокращаются на 13%, при отсроченной кожной пластике анализируемый параметр сокращается на 17% (p < 0,05). У больных с ранней некрэктомией и применением раневых покрытий р=0,0028; в группе с аутопластикой р=0,034, а в группе с пластикой на гранулирующие раны р=0,0047.

Таблица 7 — Сроки эпителизации ожоговых ран, констатированные после обработки ран плазменным потоком

Сроки эпителизации

Группа I (M±STD)*

Группа II (M±STD)*

Группа III (M±STD)*

После обработки плазмой

8,7 ± 0,8 суток

7,4 ± 0,7 суток

8,9 ± 0,7суток

Без обработки плазмой

10,6 ± 1,1 суток

8,5 ± 0,9суток

10,3 ± 1,2суток

Достоверность (U-критерий Манна- Уитни)

р =0,0028

р =0,034

р =0,0047

*М — выборочное среднее, STD — выборочное стандартное отклонение.

Заключение

Применение низкотемпературной плазмы атмосферного давления при лечении больных с ожоговой травмой является перспективным методом, позволяющий создать оптимальные условия для регенерации, в том числе и при глубоком поражении. Воздействие плазменного потока позволяет снизить микробную обсемененность раневых поверхностей, снижает частоту гнойных осложнений и улучшает течение раневого процесса.

Выводы исследования

Воздействие низкотемпературной воздушной плазмы коронного и дугового разрядов на послеоперационные раны, сформировавшиеся после хирургической некрэктомии в области глубоких ожоговых поражений, сопровождается изменением течения типовых патологических процессов – ранним купированием явлений нарушения микроциркуляции и повышенной кровоточивости, элиминацией раневой микрофлоры, ускорением развития и реорганизации грануляционной ткани, стимуляцией пролиферативной активности клеток, т.е. сокращением продолжительности воспалительно-демаркационной и ранней реализацией регенераторной фазы раневого процесса, что сопровождается достоверным снижением микробной обсемененности, сокращением частоты нагноения в 5,01 раза (p < 0,01), продолжительности периода заживления ран на 22-49% (p < 0,05), а также объема образующейся рубцовой ткани на 52-144% (p < 0,01).
Установлено, что при обработке ожоговых ран установкой Плазморан результаты анализа бактериологических исследований свидетельствуют о снижении бактериальной обсемененности или полной санации ран после воздействия плазмы, что снижает риск развития гнойного воспаления и ускоряет сроки эпителизации ожоговых ран.
Выявленные особенности воздействия воздушного плазменного потока коронного или дугового разрядов, их способность оказывать гемостатическое и антимикробное действие, купировать воспалительную реакцию, ускорять развитие грануляций при одновременной стимуляции пролиферативной активности позволяет обосновать целесообразность их использования на этапах хирургического лечения глубоких ожогов для целенаправленной прецизионной обработки ран после выполнения хирургической некрэктомии, что позволит повысить частоту приживления кожных трансплантатов, снизить частоту лизиса, т.е. повысить эффективность кожной пластики, а при пограничных (дермальных) ожоговых поражениях – рекомендовать ежедневную курсовую обработку ран с целью снижения их микробной обсемененности, профилактики развития гнойного воспаления, стимуляции и сокращения общей продолжительности периодов очищения ран и эпителизации на 23% (p < 0,05).
При пограничных (дермальных) и глубоких ожоговых поражениях обработка потоком низкотемпературной аргоновой плазмы обладает способностью существенно оптимизировать течение процессов репаративной регенерации — сокращать продолжительность воспалительно-демаркационной фазы раневого процесса, оказывая прямое антимикробное действие, предотвращать развитие и рецидивы микробного воспаления, при этом достоверно сокращаются сроки их очищения от некротизированных тканей, а также продолжительность периода самостоятельной неосложненной эпителизации раневой поверхности и окончательного восстановления кожного покрова в случаях выполнения аутодермопластики – на 13-23% (p < 0,05).
Патогенетически-обоснованные методики обработки потоком низкотемпературной плазмы как воздушной положительного коронного/дугового разряда, так и в потоке аргона при пограничных (дермальных) и глубоких ожоговых поражениях кожи после выполнения их хирургической некрэктомии, должны обеспечивать при минимальной продолжительности (до 10 кв.см. – 30 секунд) импульсного высокотемпературного воздействия достижение процесса полимеризации и формирования тонкой пленки из коагулированного белка экссудата, а также достижение устойчивого гемостатического и антимикробного эффектов.
Алгоритм оказания медицинской помощи пострадавшим от ожоговой травмы должен предусматривать возможность курсового использования патогенетически-обоснованных методик воздушно- и аргоново-плазменной обработки пограничных (дермальных) ожоговых поражений на этапах первичной обработки, а также в динамике (ежедневно или через день) при смене повязок, перед аппликацией ранозаживляющих средств, а также однократную прецизионную обработку плазменным потоком послеоперационных ран после ранней тангенциальной или фасциальной хирургической некрэктомии в области глубоких ожоговых поражений, с целью обеспечения полноценной элиминации детрита, снижении микробного числа и повышения эффективности результатов одномоментной или отсроченной кожной пластики.

Алгоритм оказания медицинской помощи при ожоговой травме с учетом патогенетического обоснования применения плазменных технологий

Практические рекомендации

  1. При диагностике пограничных (дермальных, мозаичных) поражений в первые трое суток после травмы показано выполнение хирургической дермабразии, в ходе которой развитие петехиального кровотечения (т.н. «кровяной росы») свидетельствует о жизнеспособности дермы. Для достижения гемостатического эффекта, снижения микробной нагрузки при сохранении субстратов эпителизации целесообразна прецизионная обработка раневой поверхности потоком низкотемпературной воздушной или аргоновой плазмы атмосферного давления в режиме минимального воздействия, обеспечивающего формирование тонкой биопленки коагулированных белков раневого экссудата (до 10 кв.см. – 30 секунд).
  2. После выполнения дермабразии пограничных (дермальных) ожоговых поверхностей для ведения ран в послеоперационном периоде целесообразно использовать многокомпонентные раневые покрытия или антибактериальные мази на гидрофильной основе, учитывая фазу воспаления. При обильной экссудации показаны атравматичные сорбционные (гидроколлоидные или губчатые) повязки. При умеренном уровне экссудации возможно использование повязок на гидрогелевой основе, а также на основе природных полимеров (хитина/хитозана или гиалуровной кислоты).
  3. Замена раневых покрытий осуществляется при выраженной экссудации, воспалительной реакции, нагноении ран. Патогенетически-обусловленным является курсовая обработка раневых дефектов потоком низкотемпературной воздушной или аргоновой плазмы атмосферного давления в режиме минимального воздействия (до 10 кв.см. – 30 секунд) перед повторной апликацией ранозаживляющих средств.
  4. Система активного хирургического лечения пострадавших от ожогов должна включать превентивную обработку потоком низкотемпературной воздушной или аргоновой плазмы атмосферного давления, в режиме минимального воздействия, обеспечивающего формирование тонкой биопленки коагулированных белков раневого экссудата (до 10 кв.см. – 30 секунд) — всех послеоперационных ран после ранних (до развития гнойного воспаления под некротизированными тканями, струпом), в т.ч. обширных, фасциальных или тангенциальных хирургических некрэктомий (индекс некрэктомии не менее 0,5 ед.) с одномоментной или отсроченной кожной пластикой.