Клинические и лабораторные аспекты применения ультразвуковой обработки для лечения пациентов с хроническими ранами

Проблема лечения пациентов с гнойными ранами на протяжении многих лет остается одной из наиболее значимых задач в области медицины. Факторами, отягощающих течение гнойно-воспалительных заболеваний мягких тканей, являются микроциркуляторные изменения, нарушение координации между факторами роста, незавершенный процесс фагоцитоза, депонирование и размножение микроорганизмов, а также формирование биопленок [1].

Согласно данным литературы частота поражения кожи и подкожной жировой клетчатки различной этиологии составляет в среднем 8,24%, а распространенность хронических ран — 2,21 случая на 1000 населения. При этом гнойно-некротические осложнения встречается в 45% случаев от всех кожных ран хирургического профиля, а уровень инвалидизации и летальности варьирует от 25 до 50% [2].

Поиск эффективных методов и подходов, способствующих репаративным процессам в гнойной ране, остается в центре внимания научных исследований. В целях стимуляции раневого процесса и создания благоприятных условий для заживления ран важно применять методы лечения, оказывающие бактерицидное действие, способные экстрагировать патологическое содержимое из тканей инфекционного очага и обеспечивать импрегнацию лекарственных веществ в санированные ткани. Это оптимизирует подготовку раневой поверхности к последующему пластическому закрытию [3].

Терапевтические стратегии, которые используются для заживления ран в зависимости от типа и внутренней регенеративной способности, включают использование современных раневых повязок, местное лечение с применением лекарственных препаратов и факторов роста, гипербарическую оксигенацию, электротерапию, наложение вакуумных повязок, ультразвуковую терапию, ауто-, алло- и ксенотрансплантаты, клеточную терапию и кожную пластику [4, 5].

Несмотря на то что методы заживления ран хорошо изучены и существуют эффективные подходы к управлению гнойными ранами, на практике возникают различные ограничения и недостатки, которые могут затруднить их успешное применение. Резистентность патогенных микроорганизмов к антибиотикам снижает эффективность антибактериальной терапии, а плохое кровоснабжение тканей замедляет процесс заживления. Постоянное механическое воздействие и наличие сопутствующих заболеваний усложняют лечение длительно незаживающих ран, в результате чего дорогостоящие методы становятся препятствием для эффективного заживления раневых дефектов. Все эти факторы оказывают влияние на результаты терапии и требуют индивидуального подхода к каждому пациенту. Поэтому важно продолжать исследования и развивать новые методы лечения, чтобы преодолеть существующие ограничения и улучшить результаты для пациентов [6].

Разные виды физической энергии оказывают различное влияние на течение раневого процесса. Основной целью этих методов является сокращение воспалительной раневого процесса, приближая ее к физиологическим срокам, а также стимуляция пролиферативных процессов. Внедрение в клиническую практику современных методов воздействия на рану, таких как вакуумная терапия, создание стерильной среды, использование медицинских лазеров и других технологий, существенно повысило эффективность хирургического пособия пациентам с гнойными ранами [7].

Методика применения ультразвука различных частот показала себя весьма положительно среди остальных физических методов лечения гнойных ран. Ультразвук, благодаря своим уникальным свойствам распространения в живых и нежизнеспособных тканях, а также отражению на границе их раздела, способствует ускорению процессов очищения от некротизированных тканей. Это позволяет не только уменьшить микробную контаминацию раны после обработки, но и удалить с раневой поверхности биопленки. Таким образом, ультразвуковой дебридмент гнойных ран в составе комплексного лечения становится одним из перспективных направлений [8].

За последние 10 лет в научной базе данных по биомедицинским исследованиям PubMed в период с 2015 по 2024 г. было найдено 78 публикаций с введением ключевых слов «ультразвуковая обработка ран» (ultrasonic debridement of wounds). Однако в доступной литературе встречается ограниченное количество работ, подтверждающих клиническую эффективность ультразвуковой обработки гнойных ран [9].

Цель исследования: оценка клинико-лабораторной эффективности клинического течения гнойных ран при ультразвуковой обработке.

Исследование получило одобрение этической комиссии УЗ «Могилевская областная клиническая больница». У каждого из пациентов, принявших участие в данном исследовании, было получено письменное согласие на хирургическое вмешательство, а также информированное согласие на проведение простых медицинских процедур.

Критерии включения в исследование: возраст пациентов от 18 лет, раны с уровнем поражений 2—4 по классификации D. Ahrenholz, компенсация соматической патологии.

Критериями исключения из исследования являлся возраст моложе 18 лет, 1-й уровень поражения по классификации D. Ahrenholz, вовлечение в инфекционный процесс костей и суставов, раны вследствие термических поражений, онкологические и гематологические заболевания, наличие сопутствующих заболеваний в стадии декомпенсации, а также алкогольная, лекарственная или наркотическая зависимость.

Дизайн исследования представляет собой проспективное простое контролируемое рандомизированное клиническое испытание, в котором участвовали две параллельные группы пациентов. Рандомизация проводилась с использованием игральных костей: если выпадало четное число — пациенты включались в основную группу, а если нечетное — в группу сравнения.

В исследовании участвовали 46 пациентов, которые находились на стационарном лечении в отделении гнойной хирургии УЗ «Могилевская областная клиническая больница» (Могилев, Республика Беларусь) в период с 2023 по 2024 г. Для лечения гнойных ран применяли комплексный мультидисциплинарный подход, который включал антибактериальную и детоксикационную терапию, использование препаратов простагландинового ряда, физиотерапевтические методы лечения и коррекцию лабораторных показателей крови. Проводилась хирургическая обработка гнойного очага для обеспечения широкого доступа раны, адекватного дренирования и удаления некротических тканей.

После хирургического лечения удавалось достигнуть снижения воспалительных процессов, однако из-за невозможности радикальной санации в ранах сохранялась высокая степень обсемененности. Это требовало продолжения антибактериальной терапии и усиления местного лечения. К критериям гнойных ран относили замедленное образование и созревание грануляционной ткани, наличие в мазках-отпечатках дегенеративно-воспалительного или воспалительно-регенераторного типов цитограмм, pH раневого отделяемого меньше 6, нейтрофильно-лимфоцитарное (НЛО) и тромбоцитарно-лимфоцитарное отношения (ТЛО) меньше 3,44 и 155,3 соответственно. У пациентов наблюдались раны с признаками хронизации раневого процесса, которые развивались на фоне сахарного диабета и облитерирующего атеросклероза артерий нижних конечностей.

Основную группу составили 23 пациента — 12 (52,17%) мужчин и 11 (47,83%) женщин, в которой применялась методика ультразвуковой обработки ран. Площадь раневых дефектов составила 25,2 [12,5; 34,3] см². Возраст пациентов варьировал от 37 до 81 лет (61 [48,5; 69,5] год).

Группа сравнения также состояла из 23 пациентов — 11 (47,83%) мужчин и 12 (52,17%) женщин. Площадь раневых дефектов составила 24,7 [12,35; 32,1] см². Возраст пациентов варьировал от 35 до 79 лет (58,1 [49,3; 68,3] года). Лечение в этой группы проводилось традиционными методами.

Основная группа и группа сравнения не имели статистически значимых различий по полу, возрасту, площади ран и наличию сопутствующих заболеваний (p>0,05).

Локализация гнойно-некротических поражений у пациентов основной группы и группы сравнения была сопоставима. Большинство пациентов при экстренной госпитализации подвергались оперативным вмешательствам, таким как ампутация сегментов конечностей на различных уровнях; кроме того, проводилась хирургическая обработка флегмон и абсцессов, вызванных инфекцией области хирургического вмешательства или после травм. В результате этих операций возникали раневые дефекты, которые стали объектом исследования.

В основной группе помимо комплексного лечения обработку ран выполняли с помощью ультразвукового диссектора Sonoca-180 (рис. 1). Ультразвуковой генератор функционировал на частоте 25 кГц с амплитудой 140/150 мкм на зонде площадью 15 мм². Ускорение при этом составило 10 000g, а интенсивность колебаний варьировала от 200 до 1000 мВ/мм².

Рис. 1. Ультразвуковой диссектор Sonoca-180.

В качестве рабочего использовали 0,9% раствор натрия хлорида. Процесс ультразвуковой обработки начинали с низкой мощности (1,5—2,5 единицы по шкале прибора) и постепенно увеличивали. Средняя скорость обработки составила 1 см²/мин, а мощность ультразвука подбирали индивидуально в зависимости от уровня загрязненности раны и объема полости. Длительность сеанса варьировала от 3 до 5 мин. Ультразвуковой дебридмент осуществляли в операционной гнойной хирургии под внутривенной анестезией. Для обработки ран использовали ультразвуковые инструменты с формой наконечника «двойной шарик» или «копытце» (рис. 2). В процессе ультразвуковой обработки осложнений не наблюдалось. Капиллярное кровотечение, возникающее на границе некрозов и жизнеспособной ткани, останавливали прижатием марлевым шариком.

Рис. 2. Внешний вид рабочего инструмента с формой наконечника «копытце».

Эффективность лечения оценивали по нескольким критериям: визуально, по скорости процессов их очищения, образованию грануляционной ткани, снижению площади раневого дефекта и возникновению краевой эпителизации. Кроме того, учитывали характеристики цитологического отделяемого из раны, кислотность раневого отделяемого, результаты анализа гематологических отношений и уровень С-реактивного белка (СРБ).

Цитологические исследования проводили с использованием мазков-отпечатков, качественный анализ которых заключался в определении фазы раневого процесса на основе наличия клеточных элементов. Мазки-отпечатки раневого отделяемого выполняли до лечения, а также на 3, 7 и 10-е сутки.

Кислотность раневого отделяемого определяли с использованием полосок стерильной универсальной индикаторной бумаги («Экросхим», Российская Федерация). Для объективной оценки статуса местных изменений в ране использовали мобильное приложение Wound Analyzer (США). Это приложение позволяет оценить количественные характеристики размеров раневой поверхности, общую площадь раны, а также соотношение некрозов, фибрина и грануляционной ткани в области раневого дефекта. Контроль pH раневого отделяемого и характеристик раны мобильным приложением проводили до лечения, а также на 10-е сутки.

В настоящее время предложено множество лабораторных показателей, позволяющих оценить степень воспалительных изменений в организме и эффективность проводимой терапии. Возможность применения НЛО и ТЛО как критериев прогрессирования заболевания и развития осложнений обусловливает широкое их использование в клинической практике [10].

СРБ — один из наиболее патогномоничных маркеров острого воспаления. СРБ является объективным лабораторным критерием эффективности лечения пациентов с гнойно-некротической инфекцией мягких тканей [11]. Оценка лабораторных показателей осуществлялась до лечения, а также на 3, 7 и 10-е сутки.

Статистическую обработку полученных данных выполняли при помощи программ Microsoft Excel 2018, Statistica 7.0 и IBM SPSS Statistics 22. Соответствие распределения количественных признаков нормальному распределению определяли по критерию Шапиро—Уилка. Для оценки статистических показателей при неравномерном распределении данных использовали медиану и квартили. Для сравнения независимых переменных применяли критерий Манна—Уитни. Различия между группами считали статистически значимыми при p<0,05.

В обеих группах пациентов до начала лечения наблюдалась цитологическая картина, характерная для гнойной длительно незаживающей раны. Поверхность ран была интенсивно инфильтрирована большим количеством лейкоцитов в состоянии деструкции. Среди фибрина обнаружено большое количество эритроцитов и лимфоцитов, а также выявлялись многочисленные колонии кокковых бактерий. Грануляции были вялыми либо полностью отсутствовали. Тип цитограмм пациентов соответствовал дегенеративно-воспалительному процессу (p>0,05).

На 3-и сутки у пациентов основной группы наблюдалось снижение количества нейтрофилов и увеличение их целостности. Содержание макрофагов увеличивалось, что способствовало положительной динамике раневого процесса. К 7-м и 10-м суткам у пациентов основной группы выявлен регенераторный тип цитограммы — среди клеточной популяции преобладали полибласты, фибробласты, макрофаги. Грануляционная ткань чаще всего имела мелкозернистую структуру розового цвета и с блестящей поверхностью. Цитологические изменения подтверждали положительную динамику пролиферативных процессов, синтез коллагена и новых сосудов (p<0,05).

Цитологическая картина у пациентов группы сравнения значительно отличалась. Макрофагов было меньше, чем нейтрофилов, что указывало на отсутствие замены нейтрофилов мононуклеарными фагоцитами и свидетельствовало о продолжении фазы воспаления. В группе сравнения на 10-е сутки 47,88% пациентов имели дегенеративно-воспалительный и воспалительно-регенераторный типы цитограмм. На заключительном этапе у пациентов основной группы в 86,9% случаев оказался регенераторный тип мазка-отпечатка раневого отделяемого, у пациентов группы сравнения — 52,12% (p<0,05; см. таблицу).

Типы цитограммы у пациентов обеих групп на этапах исследования

У пациентов основной группы НЛО и ТЛО статистически значимо снизились на 3-и сутки (2,56 и 118,23 соответственно; p<0,05) по отношению к группе сравнения, и это снижение было зарегистрировано на последующих этапах исследования. К 10-м суткам установлено, что в основной группе НЛО и ТЛО составили 1,88 и 96,12, а в группе сравнения — 2,48 и 118,87 (p<0,05; рис. 3).

Рис. 3. Динамика нейтрофильно-лимфоцитарного (НЛО; а) и тромбоцитарно-лимфоцитарного (ТЛО; б) отношения у пациентов обеих групп на этапах исследования.

Содержание СРБ в сыворотке крови статистически значимо уменьшилось на 3-и сутки лечения у пациентов основной группы (67,45 мг/л), и это снижение продолжалось на остальных этапах (p<0,05). На 10-е сутки уровень СРБ в основной группе составил 20,01 мг/л, а в группе сравнения — 56,87 мг/л (p<0,05; рис. 4). Эти результаты могут указывать на то, что лечение в основной группе более эффективно, чем в группе сравнения, в снижении воспалительных процессов.

Рис. 4. Динамика содержания C-реактивного белка (СРБ) у пациентов обеих групп на этапах исследования.

Согласно подтвержденным данным, острая свежая рана имеет щелочную реакцию среды, а гнойная — кислую (pH ≤6) [12]. При применении нами ультразвукового дебридмента ран у пациентов основной группы на 10-е сутки pH раневого отделяемого варьировал от 6,5 до 7,5 (p<0,05), что указывает на подавление активного воспалительного процесса. В группе сравнения pH раневого отделяемого оставался на уровне 5,5—6,2, что указывает на сохранение воспалительной фазы раневого процесса.

У пациентов основной группы грануляционная ткань начинала формироваться в 1-ю неделю после применения ультразвуковой обработки, что приводило к значительному увеличению отношения жизнеспособных тканей к некротизированным (на основании результатов оценки мобильного приложения Wound Analyzer). При этом площадь раны либо осталась неизмененной, либо уменьшалась. В группе сравнения, где применялось традиционное лечение хронических ран, отмечалась пролонгация раневого процесса. В первые 10 сут в 30—40% случаев наблюдалась тенденция к прогрессированию патологического процесса, что служит появлением девитализированных тканей и увеличением размеров раны.

Таким образом, использование метода ультразвукового дебридмента ран способствовало более быстрому переходу воспалительной фазы раневого процесса в пролиферативную. Это выражалось в появлении грануляций, уменьшении площади ран и формировании краевой эпителизации (рис. 5). Достичь таких результатов стало возможным из-за дегрануляций нитей фибрина, ускорения отторжения некротизированных тканей и удалению экссудата из труднодоступных участков раны с минимальным повреждением здоровых тканей.

Рис. 5. Внешний вид раны стопы.

а — до лечения; б — после ультразвуковой обработки на 10-е сутки пребывания в стационаре.

Применению ультразвуковой обработки ран посвящен ряд исследований как отечественных, так и зарубежных авторов. В частности, Л.Н. Рубанов и соавт. [13] провели оценку эффективности использования ультразвукового дебридмента перед пластическим закрытием хронических ран. В исследовании было доказано, что проведение двух процедур ультразвуковой обработки (на этапе консервативной предоперационной подготовки и непосредственно перед пластическим закрытием раневого дефекта кожным трансплантатом) приводит к сокращению сроков приживления кожного лоскута [13].

В исследовании, проведенном S. Flores-Escobar и соавт.[14], были представлены результаты оценки эффективности ультразвуковой обработки ран у пациентов с синдромом диабетической стопы. Авторы пришли к выводу, что ультразвуковой дебридмент раны обеспечил высокие показатели заживления раневых дефектов благодаря уменьшению площади раны.

В нашем же исследовании на основании полученных результатов мы продемонстрировали, что применение таких методов оценки клинического течения раневого процесса, как лабораторные маркеры воспаления, кислотность раневого отделяемого, данные цитологического исследования раневого отделяемого и оценка динамики местных изменений в ране с использованием мобильного приложения «Wound Analyzer» позволяют своевременно и объективно оценивать эффективность ультразвуковой обработки ран. Это дает возможность корректировать тактику лечения в зависимости от фазы раневого процесса.

Таким образом, метод ультразвуковой обработки в комплексном лечении пациентов с гнойными ранами представляет собой эффективное дополнение к существующим методам местного воздействия. Эта методика значительно улучшает цитологическую картину ран, ускоряет процессы очищения ран от девитализированных тканей, появление фазы эпителизации, снижает воспаление, что указывает на более высокую эффективность лечения.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.