Международный эндокринологический журнал 1(13) 2008

Введение

Одним из самых распространенных эндокринных заболеваний является сахарный диабет (СД). Многое достигнуто в области лечения диабетических поражений стоп; что касается использования вазоактивных средств, то пока нет достаточного количества исследований, обосновывающих целесообразность их широкого применения в практике (И.В. Гурьева, 2001). В настоящее время нет препаратов, существенно и на длительный срок улучшающих состояние микроциркуляции, а количество больных, подвергающихся высоким ампутациям нижних конечностей по поводу диабетических поражений, продолжает неуклонно увеличиваться.

Применяемые в настоящее время методы хирургического и консервативного лечения такого осложнения СД, как синдром диабетической стопы (СДС) с некротическим поражением нижних конечностей на различных уровнях, не всегда позволяют достичь стабилизации процесса, достаточно дороги и зачастую сложны в исполнении. Применяемые для местного лечения препараты в основном обладают узконаправленным действием: антимикробным, дегидратирующим, некролитическим, улучшающим регенераторный процесс. Однако они не обеспечивают всестороннего воздействия на раневой процесс.

В последние годы в разных областях медицины успешно применяется метод озонотерапии. Озон оказывает положительное влияние на углеводный и липидный обмен, улучшает кислородтранспортную функцию крови, устраняет микроциркуляторные нарушения, в том числе за счет позитивного влияния на реологические свойства крови, а также активно воздействует на процессы перекисного окисления липидов и систему антиоксидантной защиты, оптимизирует репаративные процессы в ранах.

В последнее время в местном лечении больных с СДС все большее значение приобретают методы местного применения озона и озононасыщенного физиологического раствора натрия хлорида для активного дренирования ран, при котором ранее использовались только низкие концентрации озона. Внутрикостный путь введения лекарственных средств давно признан одним из эффективных. Однако имеются единичные публикации о внутрикостном введении озонированного физиологического раствора. В настоящее время практически весь диапазон частот электромагнитных колебаний используется в диагностике, лечении и профилактике различных заболеваний. Одновременное воздействие магнитного, инфракрасного и лазерного излучений как лечебных факторов улучшает репаративные процессы в тканях раны и увеличивает эффективность лечения примерно в 1,5 раза (С.В. Москвин, 2003).

На сегодня недостаточно полно разработаны технологии комплексного применения озона, как местного, так и внутрикостного, в виде озонированных растворов, магнито-инфракрасно-лазерного излучения, при комбинированном местном применении комплексной озонотерапии и магнито-инфракрасно-лазерного излучения в различные фазы раневого процесса у больных с гнойно-некротической формой синдрома диабетической стопы.

Цель исследования — разработка и экспериментально-клиническое обоснование возможности комбинированного применения комплексной озонотерапии и магнито-инфракрасно-лазерного излучения (МИЛИ) в лечении больных с синдромом диабетической стопы.

Материалы и методы

Для изучения влияния магнито-инфракрасно-лазерного излучения на течение репаративных процессов в длительно незаживающих ранах на фоне СД использовали магнито-инфракрасно-лазерный терапевтический аппарат «МИЛТА», выпускаемый заводом-изготовителем ЗАО «НПО Космического приборостроения». Аппарат используется при лечении различных заболеваний путем одновременного или раздельного воздействия на пациента постоянным магнитным полем, импульсным лазерным и непрерывным светодиодным излучениями ближнего инфракрасного (ИК) диапазона длин волн оптического спектра.

Для изучения влияния озона на течение репаративных процессов в длительно незаживающих ранах на фоне СД использовали медицинский озонатор «АОТ-95-2».

Экспериментальная часть работы выполнена на 10 кроликах-самцах породы советская шиншилла массой 3500–4000 граммов, так как именно эти биологические объекты являются наиболее удобными для изучения влияния озонированного физиологического раствора на костную ткань, и на 200 беспородных белых крысах-самцах массой 150–200 граммов для изучения хода заживления плоскостных округлых длительно незаживающих кожных ран.

При выполнении экспериментальных исследований применялись следующие методы:

1. Моделирование сахарного диабета.

2. Моделирование у животных длительно незаживающих ран на фоне сахарного диабета.

3. Планиметрия ран.

4. Воздействие на раны аппаратом «МИЛТА».

5. Обработка озоном (газ) ран лабораторных животных проточным способом, внутрикостное введение озонированного физиологического раствора.

6. Гистологическое исследование тканей ран, костной ткани в области введения озонированного физиологического раствора хлорида натрия и нейтрального симметричного участка противоположной кости.

7. Цитологическое исследование ран.

8. Фотоконтроль за течением репаративных процессов в ране.

9. Статистическая обработка полученных результатов.

В качестве экспериментальной модели использовали кожные раны животных на фоне аллоксанового диабета. Наличие диабета подтверждалось лабораторными показателями уровня глюкозы в крови по Хагедорну — Йенсену и содержания сахара в моче по Альтгаузену, гистологическими исследованиями поджелудочной железы.

В условиях операционной после эпиляции шерсти у животных в межлопаточной области с соблюдением правил асептики животным наносили резаные округлые плоскостные кожные раны скальпелем в области спины диаметром 20 мм и площадью, равной 3,14 ± 0,31 см². Для этого мы использовали разработанные на кафедре ГиВПХ ВМИ ФСБ России способ нанесения стандартных округлых плоскостных ран лабораторным животным в эксперименте и устройство для его осуществления.

При изучении регенераторного процесса в длительно незаживающих ранах при пониженном иммунитете было выполнено 200 экспериментов в 8 группах по 25 животных:

I группа — здоровые животные с плоскостными округлыми ранами;

II группа — здоровые животные с плоскостными округлыми ранами с воздействием на раны газообразного озона;

III группа — здоровые животные с плоскостными округлыми ранами с воздействием на раны МИЛИ;

IV группа — здоровые животные с плоскостными округлыми ранами и комбинированным воздействием на раневой процесс озоном и МИЛИ;

V группа — животные с округлыми длительно незаживающими ранами на фоне аллоксанового диабета (контроль);

VI группа — животные с округлыми длительно незаживающими ранами на фоне аллоксанового диабета с воздействием на раны газообразным озоном;

VII группа — животные с округлыми длительно незаживающими ранами на фоне аллоксанового диабета с воздействием на раны МИЛИ;

VIII группа — животные с округлыми длительно незаживающими ранами на фоне аллоксанового диабета с комбинированным воздействием на раны газообразным озоном и МИЛИ.

Озонирование ран проточным способом у лабораторных животных начинали через день после нанесения ран и проводили ежедневно до полного их заживления.

Материал для гистологического исследования забирали на 5, 7, 10, 14-е сутки послеоперационного периода. Округлую рану вырезали полностью с участком прилежащей неизмененной кожи и крепили к использованной рентгеновской пленке степлером. Последние фиксировали в 10% растворе формалина. Нарезку материала производили на санном микротоме LEICA SM 2000R, толщина среза — 4 мкм. Срезы помещали на предметные стекла и окрашивали гематоксилином и эозином, а также кислым пикрофуксином по методике Ван-Гизон. Препараты просматривали с помощью светооптического микроскопа DIALUX 22 EB фирмы Leitz (Германия) при разном увеличении и фотографировали.

Озонированные растворы получали при барботировании стандартно приготовленного физиологического раствора натрия хлорида.

В эксперименте проверено влияние озонированного физиологического раствора хлорида натрия на костную ткань.

I группа: внутрикостное введение озонированного физиологического раствора хлорида натрия — 5 животных;

II группа: внутрикостное введение физиологического раствора хлорида натрия — 5 животных.

Объем вводимой жидкости определяли по предложенной нами формуле расчета объема растворов для внутрикостного введения:

V_ж = 2/3πr² • h₁+1/3πh₂ • (R²+Rr₁ + r₁²),

где V_ж — объем вводимой жидкости;

π ≈ 3,14;

r — минимальный радиус кости;

r₁ — радиус места перехода диафиза в эпифиз;

R — радиус проксимальной суставной поверхности кости;

h₁ — высота кости до места перехода диафиза в эпифиз;

h₂ — высота эпифиза.

В нашем случае объем вводимой жидкости составил 4,0 ± 0,5 мл. По окончании вливания иглу удаляли и на место укола накладывали асептическую повязку. Выводили животных из опыта на пятые сутки эксперимента.

Клиническая часть исследования основана на изучении результатов наблюдения и стационарного лечения 183 больных в возрасте от 32 до 84 лет. Мужчин было 64 (35 %), женщин — 119 (65 %). Средний возраст больных составил 65,6 ± 2,2 года.

Больные были распределены на 2 группы: контрольную, в которой проводилось только общепринятое лечение, и основную, в которой наряду с традиционным лечением проводилось комбинированное лечение с использованием комплексной озонотерапии и МИЛИ.

В соответствии с задачами исследования больные были условно разделены на группы с однородными признаками заболевания. В каждую группу включались больные, сопоставимые по таким характеристикам, как пол, возраст, локализация процесса, т.е. группы больных были репрезентативны:

1-я группа (контрольная) — пациенты, лечение которых проводилось с использованием традиционных методов — 48 человек;

2-я группа (основная) — пациенты, в лечении которых использовали комплексную озонотерапию и магнито-инфракрасно-лазерное излучение — 135 человек.

Комбинированное лечение с использованием комплексной озонотерапии и магнито-инфракрасно-лазерного излучения не являлось единственным методом лечения, а включалось в план общего лечения больных основной группы. Лечение больных с использованием МИЛИ проводили по методике, включающей воздействие на область раны для стимуляции местных процессов заживления. Воздействие на рану и дополнительные области (левую подключичную, паховую, проекции вилочковой железы, проекции поджелудочной железы, подколенной ямки) проводили в течение 2 минут на каждую область в первой половине дня. При большом диаметре раневой поверхности (> 1000 мм²) воздействие проводили в сканирующем режиме по всей площади раны с захватом кожного покрова вокруг раны. Процедуры проводились ежедневно, на курс — 10–12 процедур.

Эффективность лечения оценивали по срокам стихания боли, уменьшения отека, гиперемии, очищению раны, появлению грануляций, началу эпителизации, по скорости заживления ран и длительности лечения.

При клиническом обследовании оценивали общее состояние, жалобы, общий вид раны, отек, цвет кожных покровов, наличие или отсутствие грануляций, характер отделяемого, его количество, запах, признаки аллергических проявлений. Обязательно учитывали сроки очищения раневого дефекта от некротических масс, появление грануляций, начало и конец эпителизации раны.

Проводили бактериологические исследования микрофлоры и чувствительности ее к антибиотикам в динамике до и после озонотерапии, а также цитологическое исследование отпечатков с поверхности ран.

Для исследования состояния капиллярного кровотока в исследуемых тканях мы использовали метод лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ).

Статистическая обработка клинико-экспериментальных данных проведена с помощью программы Microsoft Excel. Использовались следующие методы статистического анализа: расчет основных показателей описательной статистики по сформированным группам. При этом оценена значимость различий по анализируемым показателям на основе критерия Стьюдента. Выборочные параметры, приводимые далее в таблицах, имеют следующие обозначения: М — среднее, m — ошибка среднего, n — объем анализируемой подгруппы, р — величина статистической значимости различий. Критическое значение уровня значимости принимали равным 5 % (р < 0,05).

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты проведенных экспериментов представлены в табл. 1–4.

При анализе полученных данных во всех четырех исследуемых группах (табл. 4) выявлено статистически значимое (p < 0,05) уменьшение площади раны в сутки у животных опытных серий по сравнению с контрольными.

При воздействии газообразным озоном на раневую поверхность (концентрация газа на выходе из аппарата — 5 мг/л, подача со скоростью 1 л/мин) с последующим МИЛИ уменьшение раневой поверхности в опытных сериях по отношению к контролю составило: на 5-е сутки — в 1,3 раза, на 7-е сутки — в 1,5 раза, на 10-е сутки — в 1,6 раза, на 14-е сутки — в 2 раза.

При анализе полученных данных во всех трех опытных исследуемых группах выявлено статистически значимое (p < 0,05) уменьшение площади раны в сутки у животных опытных серий по сравнению с контрольными.

При воздействии озоном и МИЛИ на раны у животных с аллоксановым диабетом полная эпителизация раневой поверхности была достигнута в V группе — через 48,76 ± 0,60 суток, а в VIII группе — через 34,41 ± 0,50 суток.

Таким образом, при комбинированном воздействии озоном и МИЛИ у здоровых животных и животных с аллоксановым диабетом ускорение репаративных процессов в ранах статистически достоверно увеличивается в 1,5 раза, что позволило нам применить данный метод лечения ран в клинических условиях.

Проведено исследование гистологических препаратов от пяти животных контрольной и пяти опытной группы с внутрикостным введением озонированного физиологического раствора натрия хлорида при концентрации озона в растворе 0,85 ± 0,05 мг/л.

В эксперименте установлено, что при воздействии на костную ткань озонированным физиологическим раствором натрия хлорида нарушение структур кости и костного мозга не происходит. Это позволило нам применить озонированный физиологический раствор для внутрикостного введения в клинических условиях у больных с синдромом диабетической стопы.

Гистологическое исследование препаратов ран подтвердило предположения о преимуществе комбинированного воздействия на раны озона и МИЛИ. Морфологическими исследованиями процесса заживления плоскостных округлых ран у здоровых животных и у животных с аллоксановым диабетом в зависимости от метода воздействия на раневой процесс установлено, что практически у всех животных контрольных групп значительно замедлялся процесс формирования коллагеновых волокон. Имели место угнетение эпителизации и усиление воспалительной реакции в ранах. Комбинированное применение озона и МИЛИ значительно меняло картину воспаления в сторону его уменьшения, способствовало более раннему отторжению струпа и созреванию грануляционной ткани, значительно оптимизировало процесс формирования грануляционной ткани, ускоряло процесс перехода ее в фиброзную ткань, активизировало рост краевого эпителия и полную эпителизацию ран.

При выполнении клинической части работы была определена эффективность использования комбинированного лечения с применением комплексной озонотерапии и магнито-инфракрасно-лазерного излучения у 183 наблюдавшихся больных с гнойно-некротической формой диабетической стопы.

Больные основной группы были разбиты на три подгруппы. Больным I подгруппы (52 человека) с первого дня поступления в клинику перед обработкой раневой поверхности озоном выполняли ежедневно гидромеханическую обработку раневой поверхности. Дополнительно к общепринятому лечению больные получали внутривенно, в кубитальную вену верхней конечности, 400 мл озонированного 0,9% физиологического раствора натрия хлорида с концентрацией озона в растворе 0,85 ± 0,05 мг/л через день. Всего 10 введений на курс лечения. Ежедневно осуществлялась проточная обработка раневой поверхности газообразным озоном в пластиковом мешке. Газ подавался со скоростью 1 л/мин на протяжении 40 минут. Концентрация озона на выходе из аппарата составляла 5 мг/л. Кроме этого, через день выполняли подкожное введение озоно-кислородной смеси в количестве от 50 до 100 см³ с концентрацией озона 1 мкг/мл (1 мг/л) по периметру раневой поверхности. При лечении гнойных ран инъекции озоно-кислородной смеси выполняли на расстоянии 1–2 см от окончания зоны гиперемии.

При обнаружении очагов деструкции в костях стоп и голеней при рентгенографических исследованиях к внутривенному введению добавляли внутрикостное введение озонированного физиологического раствора хлорида натрия с концентрацией озона в растворе 0,85 ± 0,05 мг/л в объеме 100 мл, всего 10 введений на курс лечения.

Больные II подгруппы (40 человек) получали такое же лечение, как и в контрольной группе, но в план лечения во 2-й фазе раневого процесса им добавляли ежедневное воздействие магнито-инфракрасно-лазерным излучением. Процедуры проводили ежедневно, на курс — 10–12 процедур.

Больным III подгруппы (43 человека) в дополнение к традиционным методам лечения проводили комплексную озонотерапию, как и в I подгруппе, в обе фазы раневого процесса, а во 2-й фазе добавляли воздействие магнито-инфракрасно-лазерным излучением.

Озонотерапию и МИЛИ продолжали до полного заживления раневого дефекта. Результаты лечения приведены в табл. 5.

Примененная методика лечения больных позволила в 1,5–2 раза сократить сроки очищения раневой поверхности от гнойно-некротических тканей, добиться раннего формирования линии демаркации, купирования болевого синдрома, воспалительных явлений, активизировать регенераторный процесс, сократить объем оперативного вмешательства. У большинства пациентов III основной группы объем операции сводился к выполнению экзартикуляции пораженных гнойным процессом пальцев и резекции головок плюсневых костей. Послеоперационные раны при необходимости дренировали полихлорвиниловыми трубками и ушивали редкими наводящими швами. По истечении 3 суток при отсутствии раневого отделяемого и воспаления дренаж удаляли. Воздействие озоном и магнито-инфракрасно-лазерным излучением продолжалось и в послеоперационном периоде до полного заживления ран и снятия швов. Данный подход к лечению позволил у ряда больных основной группы сократить объем ранее планируемых оперативных пособий вплоть до полного отказа от выполнения ампутации либо ограничиться экономной некрэктомией. Это, в свою очередь, способствовало сохранению опорной способности конечности и возвращению больного к прежним условиям жизни и работы.

При исследовании микроциркуляции в области ран (язв) у больных с синдромом диабетической стопы были изучены следующие вопросы:

1. Определены нормальные значения параметров микроциркуляции для исследуемых областей. Это достигалось регистрацией и статистической обработкой ЛДФ-грамм кожи областей, симметричных областям с диабетическими ранами (язвами).

2. Изучена динамика состояния микроциркуляции в области диабетических ран (язв). При этом ЛДФ-граммы проводились у края раны (язвы) и в области наружной лодыжки пораженной нижней конечности.

3. Выявлено влияние гидромеханической обработки и озонотерапии на микроциркуляцию в области диабетической раны (язвы). Для решения этого вопроса ЛДФ-граммы проводились до и после лечебных воздействий.

После статистической обработки первичных результатов получены средние значения показателя микроциркуляции (ПМ) следующих областей: краев ран, наружной лодыжки поврежденной нижней конечности, а также тыла стопы и наружной лодыжки, неповрежденной нижней конечности у больных основной (гидромеханическая обработка и озон) и контрольной (традиционное лечение) групп, а также их исходные значения. В результате исследования состояния микроциркуляции было установлено, что у больных основных групп имело место увеличение показателя микроциркуляции уже после первого сеанса комбинированного лечения по нашей методике в 1,5–1,9 раза, которое сохранялось вплоть до выписки пациента из стационара. У больных контрольной группы ПМ оставался на исходных величинах.

Комбинированный подход к лечению больных с гнойно-некротической формой синдрома диабетической стопы позволил у ряда больных основной группы сократить объем ранее планируемых оперативных пособий вплоть до полного отказа от выполнения ампутации, как на уровне средней и верхней трети бедра, так и на уровне стопы, ограничившись экономной некрэктомией. Это, в свою очередь, способствовало сохранению опорной функции конечности и возвращению больного к прежним условиям жизни и работы (табл. 6).

Сравнение сроков лечения больных основных и контрольной групп показало (табл. 7), что разница в продолжительности сроков лечения в основных и контрольной группах очевидна.

Таким образом, клинические наблюдения показали, с одной стороны, практически полную безопасность для пациентов при использовании в комплексе лечебных мероприятий общего и местного воздействия озоном и комбинирования комплексной озонотерапии и МИЛИ. С другой стороны, подтверждено положительное влияние озона и озонированных растворов на процессы регенерации в ранах у больных с диабетической стопой в первой фазе раневого процесса, а также комбинации комплексной озонотерапии и МИЛИ — во второй фазе раненого процесса.

Выводы

1. Внутрикостное введение озонированного физиологического раствора натрия хлорида с концентрацией озона 0,85 ± 0,05 мг/л не оказывает отрицательного влияния на костную ткань и улучшает микроциркуляцию в периферических отделах конечности.

2. Комбинированное применение озона и МИЛИ при лечении длительно незаживающих ран у животных на фоне аллоксанового диабета оптимизирует раневой процесс и приводит к сокращению сроков полного заживления ран на 14 суток по сравнению с контролем.

3. При осложненных формах диабетической стопы план лечебных мероприятий включает гидромеханическую обработку пораженной конечности в сочетании с комплексной озонотерапией и МИЛИ. Это способствует более раннему купированию воспаления, очищению раны от гнойно-некротических тканей, росту грануляционной ткани и эпителизации.

4. В I фазе раневого процесса наиболее эффективно применять сочетание гидромеханической обработки ран с местным воздействием озоном в пластиковом мешке, чередуя через день с подкожным введением озона по периметру раны и с внутривенным введением через день 200–400 мл озонированного 0,9% раствора натрия хлорида с концентрацией озона в растворе 0,85 ± 0,05 мг/л, что укорачивает фазу раневого процесса в основной группе на 10 суток по сравнению с контролем.

5. Во II фазе раневого процесса необходимо комбинирование комплексной озонотерапии с МИЛИ, при этом концентрация озона при местном воздействии снижается до 2,5 мг/л, а время воздействия — до 20–25 минут. Лечение ускоряет эпителизацию ран в основной группе (33,5 ± 1,5 суток) на 25–30 суток по сравнению с контролем (65,5 ± 2,3 суток) и осуществляется до полного заживления раневого дефекта.