Введение

Анализ литературы, проведенный на основе глобальных, региональных и национальных исследований более чем из 195 стран мира, показал, что частота поражения кожи и подкожной клетчатки различной этиологии составляет 8,24%, распространенность длительно незаживающих гнойных ран мягких тканей — 2,21 случая на 1000 населения. При этом частота гнойно-некротического воспаления достигает 45% общего числа кожных ран хирургического профиля и приводит к инвалидности и летальности в 25—50% случаев [1].

Невзирая на развитие биологических и физических методов лечения ран, до настоящего времени главная роль принадлежит использованию раневых покрытий и лекарственных средств для наружного применения, так как они широко доступны, просты в применении, их использование не требует наличия особых навыков и специального оборудования [2].

Работы по созданию новых или модификации существующих перевязочных средств направлены на получение материала, действующего с учетом особенностей генеза раны и специфики заживления ран в ранние сроки после их возникновения и накладываемого на рану с целью оптимизации условий ее заживления [3—5].

В мире насчитывается более 350 видов раневых покрытий — мазей, паст, пленок, губок, гелей, сухих дисперсных форм, не считая более традиционных перевязочных средств, созданных на основе природных и синтетических нитей по тканевым и нетканым технологиям, а также их различных комбинаций и сочетаний [2].

Цель работы — на основании анализа литературы отразить современные представления о раневых покрытиях, применяемых для профилактики и лечения воспалительных процессов кожи и мягких тканей.

Материал и методы

Выполнен анализ отечественной и зарубежной литературы, индексируемой в базах данных Medline, Embase, ScienceDirect, Scopus, PubMed, Web of knowledge, поисковой системе Google Scholar за период с 2010 по 2021 г. Критерии включения: исследования высокого методологического уровня, полнотекстовые публикации. Критерии исключения: диссертации, авторефераты, доклады, тезисы.

К раневым покрытиям предъявляется ряд требований: 1) должны поддерживать оптимальный микроклимат в ране (поддерживать влажную среду за счет проницаемости для паров воды, но при этом не высушивать рану) и обеспечивать скорейшую эвакуацию экссудата, т.е. отличаться мощной сорбционной активностью; 2) должны препятствовать проникновению микроорганизмов в рану, т.е. не допускать вторичное инфицирование раневой поверхности; 3) не должны вызывать аллергические, токсические, раздражающие реакции; 4) должны быть эластичными для возможности моделирования на ранах со сложным рельефом, но в то же время довольно прочными. Кроме того, существуют социально-экономические требования: покрытия должны быть недорогими, простыми в обращении как для пациента, так и для медицинского персонала, не вызывать дискомфорта при использовании, не прилипать к ране [6].

Среди распространенных синтетических и природных полимеров (а также их смесей и производных), которые используются в качестве матриксов, можно выделить хитозан, хитин, целлюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, желатин и коллаген, гиалуроновую кислоту, полиакриловую кислоту, полимолочную кислоту, полигликолевую кислоту, полиуретаны, альгинаты, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, поликапролактон, полиэтиленгликоль, полиэфиры. Они имеют широкое применение благодаря их биосовместимости, хорошим механическим свойствам, способности к биодеградации [7].

Ниже приведены варианты классификаций существующих материалов для закрытия ран [8—10]:

— по целевому назначению (в спортивной медицине, в клинической медицине и т.д.);

— по характеру действия (пассивные или инертные, интерактивные и биоактивные);

— по основным функциональным свойствам (сорбционные или сорбционно-аппликационные, сорбирующие, дренирующие, защитные, содержащие лекарственные препараты, атравматичные и др.);

— по форме и структуре (тканные, волокнистые, пленочные, нетканые, порошкообразные, пены, губчатые, аэрозоли, мази, комбинированные);

— по фазам раневого процесса;

— по природе и составу применяемого для их изготовления сырья (синтетические полимеры, композиционные материалы, природные, искусственные, биологически активные и др.);

— по степени потенциального риска их применения.

Классификация по структурным характеристикам:

1) пленочные формы раневых покрытий (Hydrofilm, Suprasorb F, Фолидерм, Tegaderm и др.);

2) гидроколлоидные покрытия (появились в начале 1980-х годов) (Suprasorb H, Varihesive, Hydrocoll и др.);

3) гидрофибры, единственный представитель — Аквасель, применяется с 1998 г.;

4) альгинаты — биодеградирующие покрытия для ран, изготавливаются из морских водорослей (SeaSorb, Suprasorb A, Sorbalgon и др.). Альгинатные покрытия можно разделить следующим образом: гулуронаты и маннуронаты, по преимущественному содержанию гулуроновой или маннуроновой кислоты; по солевому составу (из альгината кальция или из кальциевой и натриевой солей альгиновой кислоты); по наличию или отсутствию в составе активных веществ; неармированные и армированные;

5) раневые покрытия на основе коллагена (с шиконином — Гешиспон, с диоксидином и шиконином — Дигиспон-А, из коллаген-хитозанового комплекса — Коллахит-П, Коллахит-Г, Коллахит-ФА, Коллахит-Ш);

6) гидроцеллюлярные покрытия (Allevyn Hydrocellular, Аскина Хил, Аскина Трансорбент);

7) гидрогелевые покрытия (Апполо-Пак-ДТ, ЭверсЛайф-Гель, ММ-Гель-Р, Hydrosorb);

8) атравматичные раневые покрытия (Биолен, Медитекс);

9) сорбирующие покрытия (TenderWet 24, МАГ, СОРУСАЛ);

10) комбинированные раневые покрытия.

Средства, относящиеся к гидрофильным сорбентам, обладают многими положительными свойствами, которые благоприятствуют их применению в лечении ран. Так, они характеризуются высокой осмотической активностью, необратимым поглощением токсинов и бактерий, а также уменьшают степень отека тканей. Сорбенты, которые не представляют собой раневое покрытие (Гелевин, Deshisan, Debrisan, Sorbilex) следует использовать с марлевой салфеткой (повязкой). В свою очередь, в качестве гидрофобных сорбентов применяются некоторые углеродные материалы, такие как сферический карбонит насыщенный, Ваулен, повязка Ресорб, адсорбент углеволокнистый тканевый медицинский и др. Как правило, они имеют текстильную структуру, сорбционно-дренажное устройство из углеволокнистого сорбента (например, Карбопон-В-Актив), что дает им некоторое преимущество перед традиционными методами дренирования абсцессов и гнойных ран. Применение подобных сорбентов предрасполагает к скорейшему очищению ран от гнойного отделяемого, снижает интоксикацию и сокращает срок лечения [11].

Такой вид повязок, как окклюзионные, характеризуется тем, что они сохраняют влажную среду в ране, таким образом, рана защищена от высыхания и дальнейшего повреждения тканей от воздействия окружающей среды. Высыхание раны мешает миграции эпителиальных клеток к поврежденному участку. Поскольку эпителиальные клетки играют ключевую роль в заживление ран, этот параметр следует учитывать при создании раневых покрытий. Предотвращение высыхания раны приводит к образованию электрического потенциала между влажной средой в ране и более сухим участком окружающей ткани. Это стимулирует миграцию эпителиальных клеток по направлению к месту раны, что способствует ее заживлению. Современные интерактивные окклюзирующие гидрогелевые покрытия представляют собой сорбционный гель, который зафиксирован на полупроницаемой прозрачной мембране из полиуретана. У геля трехмерная структура каркаса, поры которого заполнены дисперсионной средой. Наличие такого каркаса придает гелям прочностные механические свойства, как у твердых тел (сохранность формы, отсутствие текучести, пластичность, прочность и упругость) [9].

Несмотря на то, что повязка PolyMem (полиуретановая мембрана) действительно разделяет функцию сохранения баланса влажности с гидроактивными повязками, есть много значительных различий. В дополнение к преимуществам для гидроактивных повязок можно добавить еще одно: полимерные мембранные повязки можно использовать на инфицированных ранах и они обладают доказанной способностью непрерывно очищать раны, увлажнять сухие раны, фокусировать воспаление в месте повреждения и снимать боль, взаимодействуя с ноцицепторной системой. Эти преимущества существенны и в отличие от гидроактивных повязок подкреплены надежной доказательной базой, включая рандомизированные контролируемые исследования [12].

HydroClean (гидроактивная суперабсорбирующая повязка) деликатно удаляет некротические ткани, поддерживая процесс аутолитического очищения гнойно-воспалительного очага. Основа повязки HydroClean (суперабсорбирующий полимер) пропитана раствором Рингера, который способен пролонгированно выделяться в рану, вследствие чего происходит размягчение и удаление некротической ткани [13].

Раневое покрытие на пенной основе с технологией Гидрофайбер — абсорбирующая повязка из нескольких слоев, внешний слой состоит из полиуретановой водоупорной пленки и многослойной абсорбирующей сердцевины с адгезивной прослойкой, которая содержит слой полиуретановой пены и нетканый слой Гидрофайбер (натрия карбоксиметилцеллюлоза). Отмечено, что при применении данных повязок статистически значимо сокращается срок воспалительного процесса, рана быстрее очищается от патогенных микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности [14]. По данным О.А. Парамоновой и соавт., применением раневых покрытий в таких комбинациях, как Аквасель Ag Фоум + повязка Гидрофайбер, Аквасель Ag + повязка Гидрофайбер и Грануфлекс, способствует в кратчайшие сроки справиться с гнойно-воспалительным процессом и снизить продолжительность лечения [15].

Гидроколлоидные повязки являются окклюзионными, абсорбирующими и полупроницаемыми для пара. Гидроколлоиды — это полимеры с гидрофильными свойствами из-за наличия гидроксильных группы. Типы гидроколлоидов, используемых на практике, обычно представляют собой полисахариды. Есть некоторые свидетельства того, что гидроколлоиды увеличивают инфильтрацию лейкоцитов и, таким образом, снижают риск инфицирования MRSA (метициллинрезистентный золотистый стафилококк) [16].

Парамилон (резервный полисахарид простейшего жгутикового организма Euglena gracilis) регулирует чрезмерную иммунную реакцию, приводящую к ускоренному заживлению ран на коже при использовании в качестве пленочной повязки. Показано, что парамилоновая пленка β-глюкана ускоряет заживление ран кожи на животной модели, сопровождаемое умеренным увеличением воспалительных цитокинов. Благодаря своей способности подавлять воспаление парамилон очень перспективен как альтернатива иммуносупрессивным препаратам [17].

Перспективными для изучения являются покрытия на основе гидрогелей [18], их трехмерная полимерная гидрофильная сеть способна сорбировать значительное количество раневого отделяемого [19]. Гидрогели состоят из сшитых полимеров (гидрофильных), таких как поливинилпирролидон, полиакриламид и полиэтиленоксид. Гидрогели не растворяются в воде и имеют свойство набухать при контакте с водой. Большинство гидрогелей не прилипают к коже и используются в качестве повязок на раны в виде эластичных пленок или аморфных гелей. Они сохраняют влажную среду в ране, поглощая отделяемое, что предрасполагает к ее заживлению, кроме того, создаваемая гидрогелем микросреда способствует неоангиогенезу, а также подавляет рост бактерий [20]. Его физико-химическая природа позволяет иммобилизировать, а затем пролонгированно выделять лекарственные компоненты из матрицы гидрогеля. Скорость и продолжительность выделения лекарственного вещества зависят от емкости гидрогеля и размеров матрицы [21].

Исследования противомикробных препаратов in vitro сравнили 3 типа повязок: сереброгидрогелевую повязку, повязку из полимерной пленки и полимерную поролоновую повязку. Антимикробная активность сереброгидрогелевой повязки превосходила две другие повязки, несмотря на сравнительно одинаковое содержание серебра во всех трех повязках. Выявлено, что высвобождение макромолекул из гидрогеля может контролироваться за счет его гидрофобности. Однако большинство гидрогелей не обладают хорошими механическими свойствами. Поливиниловый спирт и хитозан чаще всего применяют для приготовления гидрогелевых раневых покрытий [22, 23].

В хирургии также практикуется применение фосфатидилхолиновых липосом для лечения ран, они стабилизируют тканевое дыхание, способствуют синтезу эндотелиального фактора расслабления, замедляют перекисное окисление липидов, обладают мембранопротекторным действием, улучшают микроциркуляцию и реологические свойства крови, подавляют рост условно-патогенной микрофлоры [24].

Поликапролактон (PCL) получают из разложенного линейного алифатического полиэфира. Он обладает уникальными механическими свойствами, которые делают его идеальным биосовместимым, биоразлагаемым и саморассасывающимся полимером, одобрен Food and Drug Administration. PCL подходят для лечения острых и хронических ран, он имитирует волокнистую структуру внеклеточного матрикса (extracellular matrix). Использование материала PCL ограничено его слабыми антимикробными свойствами. Включение наночастиц серебра в матрицу PCL обеспечивает его устойчивость к микробной инвазии. Кроме того, он поглощает достаточное количество экссудата из раны и удерживает влагу. PCL-коллагеновая матрица действует как отличная основа, которая запускает передачу сигналов для стимуляции роста фибробластов, чем инициирует заживление ран. В работе F. Nogueira и соавт. бактериофаг был иммобилизован на наноносителе в виде нетканого материала из поликапролактона. При этом фиксированные бактериофаги были расположены специальным образом (при этом капсид — внутренняя оболочка вируса — прочно закреплен на носителе, а его «хвост» оставался свободным), что позволяет продуктивно воздействовать на патогенные бактерии [25].

Альгинатные повязки в основном используются для лечения инфицированных послеоперационных ран и язв нижних конечностей. Когда альгинатная повязка соприкасается с раневым экссудатом, происходит ионный обмен, ионы кальция в альгинатной повязке обмениваются с ионами натрия в тканевой жидкости или раневом экссудате и происходит набухание повязки. Степень набухания повязки зависит от химического состава, а также от ее происхождения. Одна из основных причин использования альгинатов в перевязочных материалах — это их кровоостанавливающая способность. В исследовании Segal и соавт. коагуляционные эффекты цинка в повязке из альгината кальция сравнены с неальгинатными повязками. Обнаружено, что альгинатные повязки более эффективны по сравнению с неальгинатными. Альгинатные повязки, как правило, остаются гелеобразными дольше по сравнению с гидроколлоидами. Альгинатные повязки находят применение в регенерации тканей и биоинженерии в зависимости от композиции. В связи с этим альгинат натрия идентифицирован как субстрат для пролиферации клеток. Альгинатные гели также можно использовать для доставки лекарств с малой молекулярной массой, которые быстро диффундируют через альгинатные гели. В исследовании D. Boggione и соавт. продемонстрирована способность сохранения жизнедеятельности бактериофагов в гелевой форме на основе альгината кальция вплоть до 21 сут [26].

По данным С.Е. Каторкина и соавт., применение современной повязки из волокон кальция-альгината Sorbalgon способствует повышению качества лечения пациентов с гнойно-воспалительными заболеваниями кожи и мягких тканей, уменьшает вероятность вторичного инфицирования при сравнении с традиционными препаратами местного применения за счет снижения микробного обсеменения, ускорения процессов очищения раны от гнойного содержимого, а также вследствие увеличения временного промежутка между перевязками, что играет важную роль, особенно для трудоспособного населения [27].

Биоактивные повязки из натуральных полимеров. Примерами биоактивных материалов являются коллаген, хитозан, гиалуроновая кислота и пектин. Коллаген секретируется фибробластами в организме и является общим структурным белком, который стимулирует клеточную миграцию. Коллаген обладает хемотактиновыми свойствами, которые привлекают фибробласты и, таким образом, усиливают отложение новой ткани в процессе заживления ран. Антибактериальные агенты, такие как ципрофлоксацин с коллагеновыми двухслойными повязками, предотвращают распространение и проникновение бактерий в раны. Добавление антибиотика в повязку не мешает коллагену стимулировать формирование грануляционной ткани и способствовать закрытию раны. Хитозан в настоящее время классифицируется как биоматериал, обладающий биоразлагаемыми свойствами. Известно, что он ускоряет заживление ран, повышая активность полиморфно-ядерных лейкоцитов. Д.И. Ушмаров и соавт. провели многоэтапное исследование раневых покрытий на основе хитозана и подтвердили прогнозируемые при их разработке свойства: устойчивую адгезию к биологическим тканям, каркасную функцию и способность быть матрицей-носителем для лекарственного препарата, введенного в его структуру. Причем раневое покрытие с более рыхлой структурой благодаря высокой пористости показало эффективность, особенно в условиях чистой (асептической) экспериментальной раны, на начальных этапах лечения. За счет усиленной адгезии к стенкам раневой полости проявлялся гемостатический эффект, пористая структура предохраняла стенки раны от механического повреждения, а более высокая скорость биодеградации такого образца обеспечивала требуемое дозированное местное действие лекарственного средства, введенного в его структуру. Исследуемый образец с длительным периодом биодеградации проявил более выраженную каркасную функцию. Нахождение этого материала в раневой полости обеспечивало более длительную адекватную сорбционную активность. Выявленные особенности раневого покрытия могут иметь перспективу его применения в ранах с большим количеством раневого экссудата [3].

Известно, что хитозановые пленки могут значительно ингибировать рост микрофлоры (Staphylococcus aureus, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa), одновременно ускоряя заживление ран. Универсальный механизм, который обеспечивает селективное связывание хитозана с рецепторами сахара на клеточной мембране, оказывает бактериостатическое действие, которое останавливает инфекционный процесс [28, 29].

Раневое покрытие Коллахит — полиэлектролитный комплекс коллагена и хитозана. Коллаген благоприятно влияет на регенерацию, его можно сочетать с противомикробными компонентами, стимуляторами репаративного процесса, способствует развитию грануляционной ткани. В свою очередь, хитозан является адсорбентом, который биосовместим с тканями человека, он способствует росту коллагеновых волокон и препятствует развитию рубцов, а также дает обезболивающий эффект [2]. Применение двухслойного раневого покрытия Биатравм (ООО «Линтекс»), первый слой которого состоит из коллагена, борной кислоты и фурацилина, а второй нетканный слой — из лавсанового материала, в терапии гнойных ран увеличивало темпы заживления в 1,5—2 раза, сокращало сроки течения раневого процесса в 1,3—2,3 раза по сравнению с официнальным препаратом «Левомеколь» [30]. Применение покрытия ЛитАр в лечении гнойных ран способствует дифференцировке фибробластов и клеток эпителия, а также пролиферации, стимулирует ангиогенез и создание органотипического регенерата кожи в месте повреждения [31].

Повязки с гиалуроновой кислотой чаще использовались для временного закрытия крупных дефектов кожи до выполнения аутотрансплантации кожи. В клиническом наблюдении у пациента с удалением опухоли при большом дефекте кожи лба после операции использовали повязку из гиалуроновой кислоты, что способствовало хорошей васкуляризации и гранулированию, при этом не наблюдали гипертрофии рубца после заживления. Повязки из гиалуроновой кислоты также успешно применялись для лечения кожных поражений у пациентов с пурпурой [32].

Хитозан в сочетании с гиалуроновой кислотой использовали для разработки повязки от кожных трофических язв. Добавление в повязку гиалуроновой кислоты уменьшало гидратирующие свойства повязки и приводило к модульномуо высвобождению лекарств [33].

Пектин — еще одна природная макромолекула, входящая в состав многих имеющихся в продаже повязок, он используется вместе с целлюлозой и синтетическими полимерами. Кислая среда пектина может служить барьером для роста бактерий (Дуодерм и Комбидерм) [34]. Альгинатные/пектиновые гидрогели также подходят в качестве средств доставки лекарств, обеспечивая пролонгированное высвобождение лекарственного препарата [35].

Паллулан, биосинтезированный из крахмала, применяют в качестве раневого покрытия. Производное паллулана используют для изготовления суперабсорбентов, гидрогелевых покрытий, содержащих антибактериальные и антимикотические препараты. Контролируемое выделение этих препаратов препятствует образованию биопленки, защищая раневую поверхность [36].

Целлюлоза, являясь природным полимером, обладает большим потенциалом в качестве раневой повязки, так как стимулирует процесс грануляции и эпителизации. Хитин — природный аминополисахарид, присутствующий у беспозвоночных в экзоскелете ракообразных и насекомых. Годовое производство хитина сопоставимо с производством целлюлозы. При совместном культивировании его с кератиноцитами и фибробластами они служат пленками, гидрогелямии губками для ран и ожогов [37].

Наши собственные исследования, посвященные разработке и экспериментальной апробации раневых покрытий в виде пленок и губок на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и хитозан-коллагенового комплекса с включением различных антисептических соединений, таких как диоксидин, бензалкония хлорид, гексэтидин, мирамистин, хлоргексидина биглюконат [38—40], показали, что применение соединения на основе хитозан-коллагенового комплекса с диоксидином и лидокаином способствовало сокращению площади ран более чем на 98% к 15-м суткам, максимальная скорость заживления приходилась на 1—5-е сутки. Обсемененность ран к 15-м суткам уменьшилась более чем в 2000 раз от исходной, а показатели гидроксипролинового теста показали планомерное увеличение его концентрации, что указывало на активный синтез коллагена в области раневого дефекта [39].

Применение раневого покрытия в виде пленки на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы с иммобилизованными бензалкония хлоридом и мирамистином в эксперименте на модели гнойной раны приводило к раннему очищению и эпителизации ран, что наступало на 3 сут раньше по сравнению с группой сравнения, скорость заживления была в 1,3 раза выше ва 1—3-и сутки, кроме того, обсемененность ран в опытной группе была в 1,2 раза ниже на 8-е сутка, нежели в группе сравнения [40].

Заключение

Лечение ран под повязкой является наиболее простым в применении и доступным методом терапии как на амбулаторном этапе, так и при стационарном лечении. К современным раневым покрытиям сформулированы основные требования, однако пока нет «идеального» покрытия, которое отвечало бы всем этим условиям. На наш взгляд, приоритет следует отдавать гидрофильным покрытиям, которые способны активно поглощать продукты жизнедеятельности микроорганизмов, токсины, раневой детрит, в то же время высвобождая в рану действующее вещество, способны подавлять рост и размножение возбудителей раневой инфекции. В качестве противомикробных агентов, включенных в состав раневого покрытия, предпочтительно использовать антисептики, которые не вызывают аллергической реакции у макроорганизма и резистентность у микроорганизмов. Таким образом, исследования в области разработки и внедрения новых раневых покрытий являются актуальной задачей современной хирургии, особенно в условиях изменения микробного пейзажа ран.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.