СПОСОБ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ПЛАЗМЫ ПОСЛЕ ПЛАЗМАФЕРЕЗА Российский патент 1995 года по МПК A61M1/38 A61K33/00 

Изобретение относится к медицине, в частности к интенсивной терапии и реанимации, и касается вопроса лечения хирургических больных, страдающих гнойно-воспалительной патологией органов брюшной полости и сопровождающейся высокой интоксикацией.

Гнойно-воспалительные заболевания органов брюшной полости, сопровождающиеся высокой степенью интоксикации (разлитой перитонит, панкреонекроз, выраженная желтуха с явлениями печеночно-почечной недостаточности, абдоминальный сепсис) характеризуются накоплением в крови токсичных ксенобиотиков, повышением уровня метаболитов (билирубина, мочевины, креатинина, остаточного азота, трансаминаз, "средних" молекул и др.), гипо- и диспротеинемией, снижением транспортной функции альбумина, выраженными водными и электролитными расстройствами, кислотно-основным дисбалансом, что ведет к выраженной полиорганной недостаточности.

Известны несколько способов лечения тяжелой эндоинтоксикации, но каждый из них имеет ряд существенных недостатков.

В последний годы получила распространение методика непрямого электрохимического окисления крови растворами гипохлорита натрия с целью лечения экзо- и эндотоксикозов.

Гипохлорит натрия, получаемый методом электролиза физиологического раствора на электрохимических установках ЭДО-3М, ЭДО-4М, представляет соединение с небольшой молекулярной массой и малыми структурными размерами, являющееся носителем "активного" кислорода. В присутствии органических веществ, гипохлорит натрия осуществляет реакцию их гидроксилирования, то есть моделирует функцию естественного биокатализатора цитохрома Р-450.

В организме гипохлорит натрия освобождает "активный" кислород, окисляя токсичные и балластные вещества такие, как билирубин, мочевина, креатинин, аммиак, холестерин, мочевая кислота, анилин, ацетон, ацетоацетат, трансаминазы и другие. Окисляя липидный слой клеточных мембран, он обладает мощным бактерицидным действием. Гипохлрит натрия способен разрушать некоторые лекарственные препараты, например барбитураты, транквилизаторы, спирты, глюкозу, некоторые антибиотики и другие.

В настоящее время гипохлорит натрия используется, как средство для местного (наружного) применения при лечении гнойных ран. В низких концентрациях он используется для внутривенного введения с антимикробной целью, для лечения экзо- и эндотоксикозов, выведения больных из диабетической комы.

Однако внутрисосудистое введение раствора гипохлорита натрия имеет ряд недостатков.

Во-первых, используется раствор низкой концентрации (не более 600 мг.), что ведет к снижению окислительной способности раствора, нет возможности получить достаточной детоксицирующий эффект. Применение растворов более высокой концентрации невозможно из-за выраженного повреждающего действия на форменные элементы крови.

Во-вторых, для интравенозной инфузии требуется катетеризация центральной вены во избежание повреждения интимы периферических сосудов.

В-третьих, при внутривенном введении раствора гипохлорита натрия неконтролируемо изменяется метаболизм тех лекарственных препаратов, которые составляют основу медикаментозного лечения.

И, наконец, такой способ использования раствора нередко вызывает гипогликемическое состояние, приводит к повышенной кровоточности из-за повреждения фибриногена.

Высоко эффективным методом лечения токсикозов является плазмаферез, выполняемый после хирургической санации основного очага инфекции и предварительной коррекции водно-электролитных и белковых растворов. Метод заключается в многократном удалении плазмы крови пациента, содержащей токсичные компоненты токсикоза, с помощью сепарирующих, фильтрующих, центрифугирующих устройств, ручным способом.

Недостатком лечебного плазмафереза является необходимость полноценного возмещения плазмапотери белковыми препаратами, свежезамороженной плазмой, альбумином. Таким образом, этот метод предусматривает плазмаобмен и по существу является обменным переливанием плазмы, что делает этот метод в настоящее время крайне дорогостоящей и опасной из-за риска иммунных реакций процедурой.

Разработан способ детоксикации плазмы с целью ее реинфузии пациентам методом плазмасорбции. Метод заключается в перфузии плазмы крови, полученной после плазмафереза, через гемосорбционную колонку. Изменения биохимического состава плазмы после плазмасорбции характеризуются умеренно выраженным снижением содержания токсичных метаболитов: мочевины на 12,7% креатинина на 24,6% средних молекул на 32,8% В2 микроглобулина на 36,7% Клиническая эффективность плазмасорбции отмечается при перфузии не менее 1,8 объема циркулирующей плазмы.

Обладая детоксицирующей способностью, метод имеет ряд существенных недостатков. Главный из них значительная, до 40% потеря белков плазмы на поверхности гемосорбента. Увеличение транспортной способности альбумина, к сожалению, практически полностью нивелируется потерей этого важнейшего белка на активированных углях любой марки.

Плазмасорбция, выполняемая по поводу механической желтухи с использованием сорбционных колонок с углем марки СКН емкостью 400 мл, приводит к увеличению транспортной способности альбумина в среднем на 12% по данным флюоресцентного экспресс-метода), при снижении общего количества альбумина на 8-15% Причем для увеличения сорбционного эффекта приходится прибегать к замене гемосоpбционной колонки, так как эффект десорбции развивается уже через 40 мин от начала процедуры, а это ведет к дальнейшей потере белка.

Таким образом, методика плазмафереза с последующей плазмасорбцией является технически сложным, а с учетом стоимости гемосорбентов, крайне дорогостоящим методом лечения токсикоза. Плазма, полученная после него, характеризуется низким содержанием альбумина, что не позволяет полностью отказаться от использования донорских белковых препаратов. В связи с перечисленными причинами метод плазмасорбции не получает широкого распространения в практической медицине.

Сущностью предложения является экстракорпоральная регенерация плазмы крови, полученной после плазмафереза, методом непрямого электрохимического окисления раствором гипохлорита натрия высокой концентрации, позволяющим провести полную детоксикацию, сохранить белковый состав плазмы, избежать контакта с форменными элементами крови. Таким образом, эффективным и дешевым путем получить плазму крови, пригодную для реинфузии пациенту.

Впервые обнаружен новый механизм лечебного действия раствора гипохлорита натрия при его экстракорпоральном соединении с плазмой крови, позволяющий восстановить транспортную функцию альбумина у больных, находящихся на лечении по поводу гнойно-воспалительной патологии органов брюшной полости с 2-3 степенью эндотоксикоза.

Способ осуществляют следующим образом.

Больным выполняют хирургическую санацию основного очага инфекции. Проводят лечебный плазмаферез в объеме 1200-1600 мл плазмаэкстракции. Плазму в асептических условиях собирают в стерильные флаконы и соединяют с раствором гипохлорита натрия в объемном соотношении плазма раствор гипохлорита натрия 10: 1. Используют концентрацию раствора гипохлорита натрия, равную 1200 мг% Полученное соединение экспонируют не менее 4 ч. Время, необходимое в каждом конкретном случае для детоксикации плазмы, варьирует в зависимости от исходного уровня токсикоза и обычно не превышает 16 ч. Продолжительность экспозиции определяют при динамическом контроле повышения транспортной емкости альбумина.

Данный способ не требует определенных температурных условий, однако при длительном (свыше 8 ч) экспонировании соединения желательно проводить его в условиях бытового холодильника при температуре 4-6^о С.

Данная концентрация раствора гипохлорита натрия была определена как лучшая по результатам многочисленных предварительных лабораторных исследований, проведенных под постоянным динамическим контролем изменений транспортной функции альбумина и биохимических показателей.

Установлен выраженный детоксицирующий эффект, проявляющийся в значительном снижении уровня токсичных метаболитов: билирубина на 54-70% мочевины на 60% креатинина на 60-80% практически полная инактивация трансаминаз. При этом отмечается значительное увеличение транспортной способности альбумина.

Изменения транспортной способности альбумина определяют по результатам динамики эффективной концентрации альбумина (ЭКА) и удельной связывающей способности альбумина (УССА). Под эффективной концентрацией альбумина понимают количество свободных, не занятых ни какими веществами центров связывания альбумина. Нормальные величины ЭКА совпадают с интервалом нормальных значений общей концентрации альбумина в сыворотке крови и составляют 40-55 г/л. Под удельной связывающей способностью альбумина понимают отношение ЭКА к общей концентрации альбумина, в норме УССА 1,0 и значительно снижается при токсикозах различной этиологии.

ЭКА определяют флюоресцентным экспресс-методом на аппаратах "Зонд 2", "Зонд 3", значения УССА рассчитывают математическим путем.

Гипохлорит натрия окисляет как свободные компоненты токсикоза, так и фиксированные на рецепторах альбумина. Освобождает их и, таким образом, восстанавливает транспортную способность альбумина, которая эффективно используется для переноса необходимых организму веществ, лекарственных препаратов, вновь образуемых токсинов к органам естественной детоксикации.

При использовании данного метода регенерации плазмы крови эффективная концентрация альбумина возрастает на 90-120% а его удельная связывающая способность достигает 0,93-0,98. Причем эти положительные изменения более выражены у пациентов, страдающих от крайней высокой интоксикации. Общее количество белка снижается лишь на 8-12% за счет фракции крупномолекулярных криоглобулинов, выпадающих в осадок при длительном (более 12 ч) экспонировании в условиях гипотермии бытового холодильника.

Гипохлорит натрия в среде биологических жидкостей имеет короткий период распада. При стабилизации максимально получаемых показателей ЭКА (что определяет продолжительность экспозиции) гипохлорит натрия в плазме не определяется. Таким образом, имеется лишь эффект плазмадилюции физиологическим раствором.

В результате получают регенерированную плазму крови, которая может быть использована для реинфузии пациенту при проведении сеансов программируемого плазмафереза.

П р и м е р 1. Больной В. 47 лет, поступил в реанимационное отделение ГКБ N 67 08.11.1991 г. с диагнозом: тупая травма живота, отрыв желчного пузыря, разлитой желчный перитонит. Состояние после лапаротомии, холецистэктомии от 08.11.1991 г. санация и дренирование брюшной полости. Страдает хроническим алкоголизмом.

При поступлении состояние больного очень тяжелое: кожные покровы желтушны, адинамия, температура тела 38,5^о С, пульс 120-130 в мин, АД 100/60 мм рт. ст. ЦВД 0 см вод.ст. В анализе крови умеренный лейкоцитоз 12,6х10⁹/л, палочкоядерный сдвиг до 30% лимфопения, СОЭ 27 мм/ч, лейкоцитарный индекс КАЛЬФ КАЛИФА 3,7.

Биохимические показатели от 08.11.1991 г.

Общий белок 76 г/л, альбумин 35 г/л, глобулины 41 г/л, мочевина 26 ммоль/л, креатинин 365 ммоль/л,общий билирубин 306 мкмоль/л: прямой 220, непрямой 186, калий 6,1 ммоль/л, кальций 2,1 ммоль/л, АЛТ 1,7 ммоль/чхл, АСТ 1,0 ммоль/чхл. Эффективная концентрация альбумина (ЭКА) 18 г/л. Удельная связывающая способность альбумина УССА) 0,51. В ходе наблюдения выявлен резко сниженный темп диуреза до 200 мл в сутки. На основании клинических и лабораторных данных установлен синдром печеночно-почечной недостаточности, эндотоксикоз 2-3 степени. Проводилась интенсивная инфузионная терапия и медикаментозное лечение, включавшие переливание глюкозо-солевых растворов, плазмазаменителей, свежезамороженной плазмы. В терапии использовались ингибиторы ферментов, антибиотики пенициллинового ряда, аминогликозиды. Однако состояние больного без улучшения, к 9.11.1991 г. появились признаки энцефалопатии, анурия.

После стабилизации основных показателей гемодинамики: АД 120/75 мм рт. ст. ЧСС 96 в мин. ЦВД + 7 см вод. ст. выполнен лечебный плазмаферез по ручной методике. Эксфузия плазмы составила 1200 мл. Проведена плазмасорбция через гемосорбент СУГС при помощи аппарата "Унирол" в течение 40 мин со скоростью перфузии 100 мл/ч.

Биохимические показатели в плазме после плазмасоpбции: общий белок 64 г/л, альбумин 26 г/л, глобулины 38 г/л, мочевина 23 ммоль/л, креатинин 347 ммоль/л, билирубин общий 120 мкмоль/л: прямой 94, непрямой 36; калий 4,8 ммоль/л, кальций 1,6 ммоль/л, АЛТ 0,6 ммоль/чхл, АСТ 0,3 ммолль/чхл, ЭКА 20 г/л, УССА 0,31.

Таким образом, детоксицирующий эффект плазмасорбции характеризовался следующими изменениями: снижением уровня мочевины на 11,6% креатинина на 5,03% общего билирубина на 60,8, прямого билирубина на 57,3% непрямого билирубина на 80,7, АЛТ на 64,7% АСТ на 70% Однако ни один показатель не достиг нормы. При этом общее количество белка снизилось на 15,8% альбумина на 25,7% Поэтому, несмотря на то, что ЭКА возросла на 11,1% произошло снижение удельной связывающей способности альбумина с 051 до 0,31. В связи с этим детоксицирующий эффект был оценен как неудовлетворительный и плазмапотеря возмещалась донорскими препаратами крови.

П р и м е р 2. Больная Т. 64 года, поступила в отделение реанимации ГКБ N 23 11.11.1992г. с диагнозом: перфорация толстой кишки, разлитой каловой перитонит. Состояние после лапаростомии, наложения двухствольного ануса от 11.11.1992 г. Острая печеночно-почечная недостаточность. Эндотоксикоз 3 ст. При поступлении состояние больной крайне тяжелое. Проводится искусственная вентиляция легких. Кожные покровы бледно-желтушные, температура тела 36,1^о С, пульс 146 в мин, редкая желудочковая экстрасистолия, АД 95/60 мм рт.ст. ЦВД + 2 см водн.ст. В анализе крови лейкоцитоз 16,7 х 10⁹/л, палочкоядерный сдвиг до 27% лимфопения, СОЭ 34 мм/ч, лейкоцитарный индекс Кальф Калифа 4,1. Метаболический ацидоз: рН 6,8, ВЕ 7, рСО₂ 33, РО₂ 84, гемоконцентрация гематокрит 53%
Биохимические показатели от 11.11.1992 г. Общий белок 77 г/л, альбумин 32 г/л, глобулины 46 г/л, мочевина 23 ммоль/л, креатинин 245 ммоль/л, общий билирубин 118 мкмоль/л: прямой 40, непрямой 78; калий 5,8 ммоль/л, кальций 2,0 ммоль/л, ЭКА 13 г/л, УССА 0,41.

Проводилась интенсивная инфузионная терапия и медикаментозное лечение. 12.11.1992 г. больная переведена на самостоятельное дыхание. Однако была выявлена выраженная токсическая энцефалопатия и резкое снижение темпа диуреза, что говорило о недостаточности проводимого лечения и нарастании интоксикации, Проведена коррекция волемии и основных показателей гемодинамики. 12.11.1992 г. выполнен лечебный плазмаферез на аппарате ПФ 0,5, с объемом плазмаэкстракции 1800 мл. Плазма собрана в стерильные флаконы без гемоконсерванта и соединена с раствором гипохлорита натрия концентраций 1200 мг% в объемном соотношении плазма раствор гипохлорита натрия 10:1. Соединение было помещено в бытовой холодильник и экспонировалось при температуре 4^о С. Каждые 2 ч определялась эффективная концентрация альбумина, максимальное значение этого показателя было выявлено на 11-12 ч экспонирования. К этому времени ЭКА приблизилась к исходному общему альбумину и дальнейшего нарастания его на наблюдалось. Выполнено биохимическое исследование плазмы.

Биохимические изменения в плазме крови после ее электрохимического непрямого окисления раствором гипохлорита натрия (все данные приводятся с учетом коэффициента разведения). Общий белок 74 г/л, альбумин 31 г/л, глобулины 43 г/л, мочевина 6,5 ммоль/л, креатинин 126 ммоль/л, общий билирубин 20 мкмоль/л: прямой 7, непрямой 13; ЭКА 29 г/л, УССА 0,93.

Таким образом, детоксицирующий эффект непрямой электрохимической детоксикации характеризовался следующими изменениями: снижением уровня мочевины на 71,7%0 креатинина на 52,8% общего билирубина на 85,4% прямого билирубина на 92,6% непрямого на 64% Общий белок снизился на 4% альбумин на 3,2% При этом транспортная функция альбумина (ЭКА) возросла на 123% (более, чем в 2 раза), что выразилось в увеличении удельной связывающей способности альбумина (УССА) практически до нормы. Все показатели биохимически определяемых метаболитов достигли нормальных величин, детоксицирующий эффект способа был расценен, как удовлетворительный. Регенерированная таким методом плазма была реинфузирована при следующем сеансе плазмафереза, который не потребовал использования донорских белковых препаратов.

П р и м е р 3. Больной А. 23 года, поступил в отделении реанимации ГКБ N 23.04.03.92 г. с диагнозом: острый гангренозный перфоративный аппендицит, разлитой перитонит. 23.04.1992 г. выполнена аппедэктомия, лапаростомия, санация брюшной полости. Из анамнеза известно, что пациент болен в течение 3 сут, за медицинской помощью не обращался, лечился самостоятельно. При поступлении состояние больного очень тяжелое: кожные покровы бледные, с признаками расстройства микроциркуляции, температура тела 37,9^о С, пульс 124-130 в мин, ритмичный, АД 105/60 мм рт.ст. ЦВД + 4 см вод. ст. В анализе крови выраженный лейкоцитоз до 21 х 10⁹/л, палочкоядерный сдвиг до 31% лимфопения, СОЭ 46 мм/ч, лейкоцитарный индекс Кальф Калифа 5,3. Метаболический ацидоз: рН 7,0, ВЕ 6, гемоконцентрация гемтокрит 54% При аускультации легких ослабленное дыхание над правой половиной грудной клетки. Выполнена обзорная рентгенограмма органов грудной полости. На основании физикальных и рентгенографических данных диагностирована правосторонняя сливная пневмония. С учетом основной патологии, данный случай был расценен, как абдоминальный сепсис, септическая пневмония. В последующем диагноз был подтвержден данными результатов посева на гемокультуру. Проводилась интенсивная инфузионная, антибактериальная и респираторная терапия. Однако состояние больного оставалось очень тяжелым, с тенденцией к ухудшению. При контрольных рентгенографиях органов грудной полости выявлена тенденция к абсцедированию. Больной высоко лихорадил до 39^о С. Прогрессивно ухудшались показатели при биохимических исследованиях крови.

Биохимические показатели от 28.04.1992 г. Общий белок, 72 г/л, альбумин 30 г/л, глобулины 42 г/л, мочевина 26,4 ммоль/л, креатинин 312 ммоль/л, общий билирубин 20,2 мкмоль/л: прямой 7,6, непрямой 12,6; АСТ 3,2 ммоль/чхл, АЛТ 1,6 ммоль/чхл, ЭКА 14 г/л, УССА 0,46.

С учетом данных клиники и лабораторных тестов решено было провести лечение методом плазмафереза с последующей экстракорпоральной непрямой электрохимической детоксикацией плазмы раствором гипохлорита натрия.

28.04.1992 г. выполнен плазмаферез на аппарате РС 6, с объемом плазмаэкстракции 1600 мл. Плазма собрана в стерильные флаконы без гемоконсерванта и соединена с раствором гипохлорита натрия концентрацией 1200 мг% в объемном соотношении плазма раствор гипохлорита натрия 10:1, после чего соединение экспонировалось в условия гипотермии при температуре 4^о С. Спустя 16 ч отмечалось максимальное возрастание показателей ЭКА и УССА.

Биохимические изменения в плазме после ее экстракорпорального непрямого электрохимического окисления раствором гипохлорита натрия.

Общий белок 70 г/л, альбумин 28 г/л, глобулины 42 г/л, мочевина 3,8 ммоль/л, креатинин 102 ммоль/л, общий билирубин 6,3 мкмоль/л: прямой 4,2, непрямой 2,1; АСТ не определяется, АЛТ не определяется, ЭКА 27 г/л, УССА 0,97.

В данном случае эффект непрямой электрохимической детоксикации характеризовался следующими изменениями: снижением уровня мочевины на 75,4% креатинина на 67,6, полной инактивацией трансаминаз, заметным снижением уровня билирубина, который и в исходе не превышал нормы. Эффективная концентрация альбумина, а значит и его транспортная функция увеличилась на 92,8% что подтверждается и показателем удельной связывающей способности альбумина, который практически равен единице. Плазма была признака регенерированной и осуществлена ее реинфузия пациенту.

Было проведено 23 наблюдения применения заявленного способа экстракорпоральной регенерации плазмы крови хирур- гических больных, страдающих тяжелой гнойно-воспалительной патологией органов брюшной полости: разлитым гнойным перитонитом, панкреонекрозом, механической желтухой, абдоминальным сепсисом. В каждом случае были диагностированы эндотоксизов 2-3 ст. синдром полиорганной недостаточности, традиционное лечение эффекта не имело, что и являлось показанием для проведения заявленного способа лечения.

Таким образом, способ является дешевым и эффективным, позволяет регенеpировать плазму больных, до минимума сократить потребность в донорских белковых препаратах и снизить риск возможных иммунных реакций.

Использование: в медицине, в интенсивной терапии, для экстракорпоральной регенерации плазмы, полученной после плазмафереза. Сущность изобретения: в плазму, полученную методом плазмафереза, добавляют раствор гипохлорита натрия концентрацией 1200 мг.% в объемном соотношении 10:1 и выдерживают в течение 4-16 ч. Время экспонирования определяют при динамическом контроле за изменениями эффективной концентрации альбумина. Изобретение позволяет реинфузировать плазму больного и сократить потребность в донорских белковых препаратах.

СПОСОБ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ПЛАЗМЫ ПОСЛЕ ПЛАЗМАФЕРЕЗА, включающий детоксикацию плазмы под контролем эффективной концентрации альбумина и биохимических показателей, отличающийся тем, что в плазму добавляют раствор гипохлорита натрия концентрацией 1200 мг · в объемном соотношении 10 1, после чего выдерживают не менее 4 ч до максимально возможного увеличения эффективной концентрации альбумина.