СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИНФИЦИРОВАННЫХ РАН И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2001 года по МПК A61H23/00 

Изобретение относится к области медицины и касается способов и устройств, используемых для профилактики и лечения ран и раневой инфекции, особенно поверхностно расположенных осложненных, длительно незаживающих и инфицированных ассоциативной микрофлорой ран и очагов воспаления с вялотекущими процессами регенерации и заживления.

Улучшение результатов лечения ран и очагов воспаления, имеющих вялогранулирующий и вялотекущий характер заживления, обусловленный выраженной гипоксией, снижением местного иммунитета, наличием в очаге инфекции ассоциативной патогенной микрофлоры, а также снижением чувствительности бактерий к широко и долго применяемым антибиотикам, связано с повышением эффективности химио- и иммунотерапии и прежде всего методов санации гнойно-некротических очагов инфекции.

Применение низкочастотного ультразвука является одним из дополнительных методов обработки ран и раневой инфекции, позволяющим повысить эффективность борьбы с возрастающим полиморфизмом микробного пейзажа раневого содержимого раны, включающим наличие неклостридиальных анаэробных бактерий.

Известен способ обработки инфицированных ран и устройство для его осуществления [1] , заключающийся в заполнении раны лекарственным раствором и воздействии на раненую поверхность низкочастотным ультразвуком через промежуточный лекарственный раствор.

Устройство для осуществления данного способа содержит ультразвуковой генератор и акустический узел с присоединенным к нему волноводом-инструментом.

Однако данный способ и устройство для его реализации не обеспечивают создание при ультразвуковой обработке инфицированной раны повышенной концентрации высокоактивных групп веществ в объеме смеси "лекарственный раствор - раневое содержимое", а через нее и в приповерхностных слоях раны, способствующих обеспложиванию патогенной микрофлоры и разрушению токсинов в раневой полости. При этом данный способ не обеспечивает качественной санации очагов инфекции, расположенных в глубоких полостях организма и на неровных участках поверхности тела. Кроме того, устройство для осуществления данного способа не обеспечивает отграничение очага инфекций от окружающих рану тканей, провоцируя вторичное инфицирование, и не создает необходимого слоя раствора над раневыми участками тела с большой поверхностной неровностью и при озвучивании "потолочных" раневых участков. Указанное снижает эффективность лечения длительно незаживающих ран и удлиняет сроки их заживления.

Известно устройство для обработки инфицированных ран (раноограничитель), применяемое для отграничения операционного поля при оперативных вмешательствах, содержащее выполненный из эластичного материала полый упругодеформируемый тороидальной формы опорный элемент-баллон [2].

Однако данное устройство не обеспечивает создания полного герметизма при отграничении очага инфекций, а также подведения и циркуляции в воде ультразвуковой обработки раневой полости, имеющей большую поверхностную неровность вплоть до "потолочного" ее расположения (область плечевой зоны, конечностей, головы и шеи, промежности и пр.), лекарственного раствора и газовых компонентов. Использование этого устройства влечет опасность инфицирования окружающих очаг инфекции здоровых тканей из-за попадания на них брызг и аэрозолей раневого содержимого, образуемых при ультразвуковой обработке негерметизированной раневой волости. При этом невозможность создания над раной, имеющей большую поверхностную неровность, достаточного слоя лекарственного раствора не обеспечивает выраженной кавитации и гидродинамической циркуляции раствора в области раневого очага, что снижает эффективность ультразвукового воздействия, обеспечивающего качественную санацию раны от некротических масс, бактериальной микрофлоры, токсинов и пр., а следовательно, и быстрой ее регенерации и заживления.

Известно устройство для активаций водных растворов, содержащее ультразвуковую камеру, включающую герметичную емкость со съемной крышкой, выводной патрубок на дне емкости и активатор [3].

Однако данное устройство, предназначенное для активации водных растворов биологических веществ путем дезинтеграции электрогидравлическим активатором в режиме струйно-аэрозольного распыления раствора, не может быть использовано для создания в объеме лекарственного раствора как на водной, так и масляной основе большой концентрации высокоактивных групп веществ, обладающих бактерицидными (вплоть до стерилизации патогенных микроорганизмов) свойствами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки инфицированных ран и устройство для его реализации [4].

Данный способ заключается в воздействии на раневую поверхность низкочастотным ультразвуком через промежуточный лекарственный раствор с одновременной попеременной подачей в зону ультразвуковой обработки раны газовых компонентов: O₂; NO₂ - для подавления анаэробной микрофлоры и N₂; СО₂; H₂ или их смеси - для подавления аэробной микрофлоры.

Устройство для осуществления данного способа содержит ультразвуковой генератор, акустический узел с присоединенным к нему волноводом-инструментом, снабженным внутренним осевым каналом и развитым излучающим торцом, гидросистему подачи лекарственного раствора и пневмосистему подачи годовых компонентов.

Однако указанный способ обработки инфицированных ран и устройство для его осуществления [4] обладают следующими недостатками.

Несмотря на возможность создания в ультразвуковом поле достаточно большой концентрации высокоактивных групп веществ для целенаправленного обеспложивания патогенной микрофлоры в объеме смеси "лекарственный раствор - раневое содержимое" при озвучивании очагов инфекции не обеспечивается их высокая концентрация в приповерхностных и тем более в глубоких слоях раны из-за повышенной дегазации газовых компонентов в окружающую атмосферу из тонкого слоя газожидкостной смеси, создаваемой на поверхности раны. Разбрызгивание недезактивированного раневого содержимого и образование его аэрозолей при озвучивании неотграниченной раноограничителем открытой раневой поверхности может вызвать инфицирование окружающих озвучиваемую рану биотканей и, следовательно, вызвать удлинение сроков ее лечения. При этом невозможно обеспечить интенсификацию процесса детоксикации как раневого содержимого раны, так и разрушения токсинов в приповерхностных и глубоких слоях очага инфекции. Кроме того, использование данного способа и устройства для его осуществления невозможно на второй фазе раневого процесса - фазе регенерации или пролиферации, образования и созревания грануляционной ткани, а также затруднено на третьей фазе раневого процесса - фазе реорганизации рубца (приведена классификация фаз раневого процесса по М.И.Кузину, 1977) из-за опасности разрушения кавитацией и акустическими течениями грануляций и недостаточной оксигенации регенерирующих тканей, могущими вызвать осложнения в течение репаративных процессов, а следовательно, и удлинить сроки заживления раны.

Задачей изобретения в части способа является сокращение сроков лечения осложненных длительно незаживающих ран путем интенсификации процессов санации и детоксикации раневого содержимого и биотканей в очаге инфекции на разных стадиях раневого процесса, а в части устройства - обеспечение возможности реализации способа на разных стадиях раневого процесса с исключением реинфицирования тканей, окружающих раневую область.

Поставленная задача в части способа может быть решена за счет того, что согласно способу обработки инфицированных ран, включающему воздействие на раневую поверхность (в фазе воспаления и гидратации, очищения раны от некротических тканей) низкочастотным ультразвуком через промежуточный лекарственный раствор с одновременной подачей в зону кавитационной области газовых компонентов, в течение второй фазы раневого процесса (фазы регенерации или пролиферации, образования и созревания грануляционной ткани) рану обрабатывают струйно-аэрозольным потоком газожидкостной смеси, создаваемой барбатированием газовых компонентов через жидкую среду в поле низкочастотного ультразвука, а в течение третьей фазы раневого процесса (фазы реорганизации рубца) рану обрабатывают только газовым компонентом, при этом обработку раневой поверхности на любой фазе раневого процесса осуществляют в замкнутом пространстве при ее отграничении от внешней среды с одновременным отводом избыточной газовой составляющей отработанного потока газового компонента или газожидкостной смеси из зоны обработки с последующим ее разложением в дезактиваторе.

При этом в качестве газового компонента используют озон или озонсодержащую газовоздушную смесь.

Поставленная задача в части устройства достигается за счет того, что установка для обработки инфицированных ран, включающая ультразвуковой генератор, связанный с блоком первичной ультразвуковой обработки раны, содержащим акустический узел, к которому присоединен волновод-инструмент, снабженный внутренним осевым каналом и излучающим торцом, гидросистему подачи лекарственного раствора и пневмосистему подачи газового компонента, дополнительно содержит генератор газового компонента с краном-распределителем, ультразвуковую камеру приготовления газожидкостной смеси, ультразвуковой распылитель газожидкостной смеси и отводной пневмопровод газового компонента, причем ультразвуковая камера и ультразвуковой распылитель связаны параллельно с ультразвуковым генератором и между собой, генератор газового компонента связан параллельно через кран-распределитель с ультразвуковой камерой, блоком первичной ультразвуковой обработки раны и отводным пневмопроводом, а волноводы-инструменты блока первичной ультразвуковой обработки раны и ультразвукового распылителя связаны с соответствующими раноограничителями с возможностью осевого и кругового перемещения внутри них, кроме того раноограничители и ультразвуковая камера связаны с соответствующими дезактиваторами отработанного газового компонента.

При этом ультразвуковая камера включает герметичную емкость со съемной крышкой, вводной и выводной патрубки и активатор, установленный соосно на дне емкости и выполненный в виде пьезокерамического ультразвукового преобразователя, сопряженного с волноводом, дисковидная рабочая часть которого представляет собой излучающий усеченный конус, а на дне емкости коаксиально активатору установлен кольцевой инжектор-распылитель газового компонента, радиально расположенные сопловые отверстия которого под углом 45^o направлены в сторону активатора, причем инжектор-распылитель через патрубок ввода соединен с генератором газового компонента.

Раноограничитель включает конусообразный несущий корпус, сопряженный в нижнем основании с отграничивающим полым опорным элементом тороидальной формы, выполненным из упругодеформируемого эластичного материала, а в верхнем основании - с цилиндрическим патрубком, включающим ступенчатую направляющую втулку с центральным отверстием, а на несущем корпусе диаметрально противоположно друг другу установлены подающий и отводящий лекарственное вещество штуцеры, выполненные с установочной кольцевой канавкой и симметрично расположенными относительно нее конусовидными фиксирующими окончаниями.

Ультразвуковой распылитель содержит акустический узел с присоединенным к нему волноводом-инструментом с осевым и сообщающимся с ним подводящим каналом и излучающим торцом.

Дезактиватор состоит из несущего корпуса, выполненного в виде стакана, соединенного в основании с патрубком для подачи отработанного газового компонента и снабженного крышкой с центральным отверстием, сообщающимся с атмосферой, в корпусе установлен сетчатый контейнер, заполненный сорбирующим и разлагающим газовый компонент катализатором.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены
- на фиг. 1 - блок-схема установки для осуществления способа обработки инфицированных ран;
- на фиг. 2 - полуконструктивная схема установки для обработки инфицированных ран;
- на фиг. 3, 4 - ультразвуковая камера для получения однородной газожидкостной смеси лекарственного вещества;
- на фиг. 5 - ультразвуковой распылитель газожидкостной смеси лекарственного вещества;
- на фиг. 6 - полуконструктивная схема первичной ультразвуковой обработки поверхностно расположенной раны, герметично отграниченной от окружающей среды и здоровых тканей (рана в фазе воспаления и гидратации, очищения от некротических тканей) и устройство для его осуществления;
- на фиг. 7, 8 - раноограничитель;
- на фиг. 9, 10 - дезактиватор;
- на фиг. 11 - полуконструктивная схема отграниченной ультразвуковой обработки поверхностно расположенной раны струйно- аэрозольным потоком газожидкостной смеси лекарственного вещества (рана в фазе регенерации или пролиферации, образования и созревания грануляционной ткани);
- на фиг. 12 - полуконструктивная схема отграниченной обработки поверхностно расположенной раны газовым компонентом (рана в фазе реорганизации рубца).

В конкретном варианте осуществления способа обработки инфицированных ран в качестве целевого газового компонента использована озонсодержащая газовоздушная смесь.

Установка для осуществления способа содержит следующие основные блоки (фиг. 1, 2): блок питания 1, блок генератора озона (ГО) 2 с микрокомпрессором для прокачивания воздуха через систему разрядных электродов генератора озона, ультразвуковой генератор (УЗГ) 3, ультразвуковую камеру (УЗ-камера) 4, ультразвуковой распылитель (УЗ-распылитель) 5, блок первичной ультразвуковой обработки (УЗ-обработки) раны 6, 3-х позиционный кран-распределитель разового компонента (озон или озонсодержащая газовоздушная смесь) 7, который через пневморазъем I связан с отводным пневмопроводом 8(I), через пневморазьем II и отводной пневмопровод 8(II)- с блоком первичной УЗ-обработки раны 6 и через пневморазьем III и отводной пневмопровод 8(III) - с УЗ-камерой 4. УЗ-распылитель 5, блок первичной УЗ-обработки раны 6 и отводные пневмо-проводы 8(I), 8(II) и 8(III) связаны с соответствующими раноограничителями 9, соединенными с дезактиваторами отработанного озонсодержащего газового компонента 10.

При этом один выход блока питания 1 связан с генератором озона (ГО) 2, соединенным с 3-х позиционным краном-распределителем 7, а второй выход - с ультразвуковым генератором (УЗГ) 3, соединенным параллельно с УЗ-камерой 4, УЗ-распылителем 5 и блоком первичной УЗ-обработки раны 6. Кроме того, УЗ-камера 4 соединена с УЗ-распылителем 5 через кран 11 и гидропровод 12 и снабжена дезактиватором отработанного озонсодержащего газового компонента 13.

В свою очередь УЗ-камера 4 (фиг. 3, 4) содержит несущий корпус 4.1 со съемной крышкой 4.2, образующими герметичную емкость 4.3. Несущий корпус 4.1 содержит приборный отсек 4.4 с размещенным в нем пьезокерамическим ультразвуковым преобразователем 4.5, сопряженным с волноводом-активатором 4.6, дисковидная рабочая часть которого представляет собой излучающий усеченный конус, и закрепленным посредством гайки 4.7 через герметизирующий акустический изолятор в центре перегородки 4.8, являющейся днищем емкости 4.3. Герметизирующий акустический изолятор в виде озоностойких фторопластовых шайб 4.9 и 4.10, с одной стороны, выполняет функцию уплотнителя, исключающего протекание жидкости из емкости 4.3 в приборный отсек 4.4, а с другой, - акустического демпфера, препятствующего передаче ультразвука на несущий корпус 4.1. В емкость 4.3 проведен патрубок 4.11 (для подвода газового компонента в УЗ-камеру 4 от генератора озона (ГО) 2 через 3-х позиционный кран-распределитель 7 и пневмопровод 8(III)), соединенный с кольцевым инжектором-распылителем 4.12, установленным коаксиально волноводу-активатору 4.6. Для направленного барбатирования распыляемой струи газового компонента в область развитой кавитации, создаваемой в поле мощного ультразвука волноводом-активатором 4.6 (на расстоянии порядка 1/2 длины волны), инжектор-распылитель 4.12 снабжен радиально расположенными сопловыми отверстиями 4.13, которые под углом 45^o направлены в сторону волновода-активатора 4.6. К днищу 4.8 присоединен отводящий штуцер 4.14 с отверстием 4.15, сообщающий герметичную емкость 4.3 (через регулирующий и перекрывающий кран 11) с гидропроводом 12. Кроме того, на съемной крышке 4.2 посредством резьбового соединения закреплен дезактиватор 13, сообщающийся с емкостью 4.3.

УЗ-распылитель 5 (фиг. 5) состоит из несущего корпуса 5.1, пьезокерамического ультразвукового преобразователя 5.2, соединенного с ультразвуковым генератором (УЗГ) 3 и сопряженного через шпильку 5.3 с волноводом-инструментом 5.4, снабженным внутренним осевым каналом 5.5 и развитым конусообразным излучающим торцом 5.6 для подачи через канал 5.5 лекарственного вещества в виде озонсодержащей газожидкостной смеси в область развитой кавитации, создаваемой мощным ультразвуковым полем. Кроме того, для подвода указанной смеси в осевой канал 5.5 в волноводе-инструменте 5.4 выполнен дополнительный подводящий канал 5.7 с ввернутым в него штуцером 5.8, сопряженным с гидропроводом 12, который в свою очередь пропущен через регулятор расхода 5.9 лекарственного вещества, представляющего собой корпус ограничивающего ложемента с пропущенным через него гидропроводом 12, поджимаемым с небольшим усилием (без деформации) подпружиненной кнопкой 5.10.

Блок первичной УЗ-обработки раны 6 (фиг. 6) включает в себя акустический узел 6.1 с присоединенным к нему волноводом- инструментом 6.2, который как и волновод-инструмент 5.4 УЗ-распылителя 5 имеет возможность осевого и кругового перемещения во внутренней полости раноограничителя 9.

Используемый в процессе обработки инфицированной раны раноограничитель 9 (фиг. 7, 8) содержит упругодеформируемый тороидальной формы опорный элемент (баллон) 9.1 из тонкостенного эластичного материала, например силикона, позволяющего отрабатывать поверхностные неровности раневой зоны и заполнять ее лекарственным веществом без его растекания или вытеснения наружу, и сопряженного с конусообразным несущим корпусом 9.2, в вершине которого выполнен цилиндрический патрубок 9.3. В патрубок 9.3 запрессована ступенчатая направляющая втулка 9.4 с центральным отверстием 9.5 для проведения через него волновода-инструмента при озвучивании очага инфекции. На несущем корпусе 9.2 диаметрально противоположно друг другу установлены подающий и отводящий лекарственное вещество как в жидком, так и в газообразном состоянии штуцеры 9.6 и 9.7, снабженные как и ступенчатая направляющая втулка 9.4 герметизирующими пробками 9.8 на гибких ленточных удлинителях 9.9 (для герметизации или разгерметизации полости отграничивающего раноограничителя). При этом штуцеры 9.6 и 9.7 снабжены установочным кольцевым пазом, посредством которого они фиксируются в отверстиях, выполненных в несущем корпусе 9.2. Кроме того, штуцеры 9.6 и 9.7 имеют симметрично расположенные относительно установочного кольцевого паза конусовидные фиксирующие окончания 9.10, позволяющие крепить к ним подводящие и отводящие озонсодержащее лекарственное вещество пневмопроводы 8(I) и 8(II), а также дезактиватор отработанного озона 10.

Так как лечение инфицированной раны по предложенному способу на разных стадиях раневого процесса (I - фазе воспаления и гидратации; II - фазе дегидратации, регенерации, образования и созревания грануляционной ткани; III - фазе реорганизации рубца) реализуется применением соответствующих этим фазам технологических схем обработки раны:
- УЗ-обработка раны через промежуточный лекарственный раствор, насыщенный газовым компонентом (озонсодержащей газовоздушной смесью);
- УЗ-обработка раны струйно-аэрозольным однородным потоком (факелом) озонсодержащей газожидкостной смеси;
- обработка раны газовым компонентом; (озонсодержащей газовоздушной смесью),
то в процессе осуществления вышеуказанных этапов обработки раны необходимо введение в очаг инфекции избыточных количеств озонсодержащих газовых компонентов, обеспечивающих полную дезактивацию раневого содержимого и токсинов в раневой зоне. Избыточное количество озонсодержащих компонентов, не прореагировавших в биохимических реакциях дезактивации, не поглощенных тканями раны и не разложившихся при озвучивании, должно быть нейтрализовано до уровня ПДК, равного 0,01 мг/м³, т.к. превышение ПДК (в воздушной среде операционной или перевязочной, где проводится лечение) небезвредно как для здоровья пациента, так и медицинского персонала. Нейтрализация избыточного количества озона в озонсодержащем газовом компоненте или газожидкостной смеси (до уровня ПДК и ниже) осуществляется дезактиватором 10, устанавливаемым на раноограничители 9, и аналогичным ему по назначению и конструкции дезактиватором 13, устанавливаемым на УЗ-камеру 4.

Дезактиватор отработанного озона 10 (фиг. 9, 10) содержит несущее основание 10.1, присоединительный патрубок 10.2, крышку 10.3 с отверстием 10.4, сообщающим полость дезактиватора с атмосферой. Между несущим основанием 10.1 и крышкой 10.3 установлен сборный сетчатый контейнер, состоящий из соединенных между собой емкости 10.5 и крышки 10.6, заполненный сорбирующим и разлагающим остаточный озон катализатором 10.7, например алюмосиликатом, который периодически (через 1200 - 1500 часов) заменяют на новый из-за его постепенного срабатывания или подвергают регенерации термической обработкой.

Способ обработки инфицированной поверхностно расположенной раны осуществляют следующим образом.

На предварительном этапе осуществления способа производят по общеизвестным методикам клинический анализ крови и мочи, исследуют мазки из раневой полости на флору. Бактериологическими исследованиями устанавливают виды патогенной микрофлоры, инфицирующей рану, а именно наличие в ней аэробов, анаэробов или их ассоциаций. По результатам исследований выбирают тактику лечения и методики обработки инфицированной раны в каждой из трех основных фаз лечения раневого процесса (И.Г. Руфанов, 1954; М.И.Кузин, Б.М.Костюченок, 1977): I - фаза воспаления и гидратации, очищения раны от некротических тканей; II - фаза регенерации или пролиферации, образования и созревания грануляционной ткани; III - фаза реорганизации рубца.

На первом этапе лечения раны, находящейся в фазе воспаления и гидратации (фиг. 6), на нее устанавливают раноограничитель 9 (фиг. 7, 8), заполняют рану и часть высоты полости раноограничителя 9 лекарственным раствором (0,9% физиологический раствор или раствор фурацилина 1 : 5000), достаточным для погружения в него волновода-инструмента 6.2, и осуществляют ультразвуковую санацию раны через промежуточный лекарственный раствор с одновременной подачей в зону развитой кавитации у излучающего торца волновода-инструмента 6.2 газообразного компонента (озона или озонсодержащей газовоздушной смеси). При этом параметры процесса ультразвуковой обработки (УЗ-обработки) раны следующие:
- частота ультразвуковых колебаний 26,5 кГц;
- амплитуда ультразвуковых колебаний волновода-инструмента 55 - 60 мкм;
- экспозиция ультразвукового воздействия 5 с/см² поверхности раны;
- расстояние между волноводом-инструментом и поверхностью раны не менее 5 мм;
- расход газового компонента (озонсодержащей газовоздушной смеси) не более 120 мл/мин;
- концентрация озона в газовом компоненте (озонсодержащей газовоздушной смеси) не менее 10 мг/л.

В процессе УЗ-обработки раны дегазирующийся из раствора отработанный (избыточный) озон дезактивируется в дезактиваторе 10, закрепленном на отводящем штуцере на выходе из раноограничителя 9.

После окончания процесса озвучивания раны генератор озона (ГО) 2 и ультразвуковой генератор (УЗГ) 3 отключают. С прекращением подачи озонсодержащего газового компонента волновод-инструмент 6.2 выводят из раноограничителя 9, отработанный озонированный лекарственный раствор эвакуируют из раневой зоны, а раноограничитель 9 убирают с поверхности раны. Указанную УЗ-обработку раны осуществляют ежедневно в течение 2 - 8 дней (количество процедур определяется видом патологии, состоянием очага инфекции, а также динамикой репаративных процессов) до полной очистки ее от некротических масс, гноя и детрита, санации ее от ассоциативной патогенной микрофлоры (аэробы, анаэробы) с достижением снижения их количества до уровня 10 микробных тел на 1 грамм ткани и ниже (вплоть до стерилизации раны), а также до образования грануляционной ткани (в условиях блокирования ацидоза принудительной оптимальной гипероксией, стимулируемой ультразвуковым озонированием раневого содержимого, тканей раны и тканевых жидкостей, способствующей усилению обменных процессов, ускорению формирования коллагена и дифференцировки клеток, участвующих в заживлении раны, переходу обменного процесса в ране от анаэробного к аэробному гликолизу).

Грануляционная ткань в виде "капиллярных почек" является легко ранимым и разрушаемым образованием. Поэтому на втором этапе лечения (в фазе дегидратации, регенерации, образования и созревания грануляционной ткани) для исключения разрушения грануляций при УЗ-обработке раны через жидкость, а также стимулирования ее эпителизации, с учетом того, что соединительная ткань в процессе заживления потребляет значительно больше кислорода, чем нормальная ткань (Ю.Ф.Исаков и др., 1990), осуществляют ультразвуковую струйно-аэрозольную обработку раневого участка (фиг. 11), отграниченного от окружающих здоровых тканей раноограничителем 9, потоком (факелом) аэрозольных частиц, получаемым ультразвуковым распылением однородной озонсодержащей газожидкостной смеси, имеющей большое пероксидное число после ее предварительной обработки в ультразвуковой камере 4. Перед проведением лечения готовят однородную метастабильную озонсодержащую газожидкостную смесь, отличающуюся большим пероксидным числом (порядка 300 - 800 и более), обеспечиваемым интенсификацией процессов дезинтеграции, растворения и озонирования жидкости (вода, масла и пр. ) с получением эмульсий типа вода/масло + O₃ или масло/вода + O₃ в поле мощного ультразвука путем барбатирования через нее газового компонента (озона или озонсодержащей газовоздушной смеси), осуществляемого в УЗ-камере 4 (фиг. 3, 4). Параметры режима ультразвуковой аэрации:
- частота ультразвуковых колебаний 44,0 кГц;
- амплитуда ультразвуковых колебаний волновода-активатора 30 - 35 мкм;
- экспозиция ультразвукового воздействия 1 - 2 с/см³ озвучиваемой жидкости;
- расход газового компонента (озонсодержащей газовоздушной смеси) не менее 500 мл/мин;
- концентрация озона, подаваемого в У3-камеру, при расходе газового компонента (озонсодержащей газовоздушной смеси) 500 мл/мин не менее 5 мг/л.

При этом выраженные вторичные факторы мощного ультразвука: кавитация, акустические течения, переменное звуковое давление и пр., генерируют в области волновода-активатора 4.6 целое поле осциллирующих кавитационных пузырьков, взаимодействующих с пузырьками озонсодержащего газового компонента, подаваемого в область развитой кавитации. Этим достигается их разрушение на более мелкие ядра захлопывающимися кавитационными пузырьками с созданием развитой поверхности контакта фаз (газ - жидкость). Кроме того, имеющие место интенсивные акустические потоки, гидродинамические возмущения и кумулятивные струи на макро- и микроуровне приводят к интенсификации процессов макро- и микроперемешивания, значительно уменьшающих толщину граничного диффузионного слоя на границе раздела фаз. Это приводит к ускорению внешней диффузии, снижению градиентов концентраций растворенных веществ на границе раздела фаз, ускорению протекания гетерогенных химических реакций, определяющих динамику абсорбции свободного озонсодержащего газа в озвучиваемой жидкости, т.е. процесс акустической аэрации озоном жидкости, с достижением метастабильной системы - дисперсии озонсодержащего газового компонента в жидкости.

Исследованиями по акустической аэрации озона в водных и масляных растворах показано, что барбатирование воды озоном в поле мощного ультразвука низкой частоты позволяет, в среднем, в 10 - 12 раз повысить его концентрацию по сравнению с водой, не подверженной барбатированию озоном. Барбатирование воды озоном без ее озвучивания повышает его концентрацию в ней не более чем в 2 - 3 раза. В то же время, акустическая аэрация масляных растворов выявила еще большую эффективность их озонирования соответственно в 30 - 35 раз и в 15 - 18 раз. Это связано с тем, что при барбатировании масляного раствора свободным озонсодержащим газом, и тем более в условиях кавитации, вновь образуемая развитая граница раздела фаз (газ - жидкость) приобретает огромное число некомпенсированных молекулярных связей, способных присоединять озон с образованием устойчивых озон- или кислородсодержащих ассоциатов, абсорбируемых капельками эмульсии (масло в воде или вода в масле), с большим пероксидным числом (ПЧ) порядка 400 - 800 и выше. ПЧ представляет собой меру содержания активного кислорода в пероксидной форме, т.е. количество озонидов в 1 мл раствора в его водной или масляной формах, и определяющих его чрезвычайно высокие бактерицидные и фунгицидные возможности в процессе осуществления способа лечения инфицированных и длительно не заживающих ран. При этом раневая поверхность очага инфекции взаимодействует с аэрозольными частицами, обладающими после ультразвукового распыления большим значением поверхностной энергии Гиббса, позволяющим им активно сорбировать на своей поверхности молекулы озона. Образующиеся ассоциаты молекул воды и/или масла с молекулами озона (в форме озонированных ассоциатов с большим пероксидным числом), абсорбированные аэрозольными частицами, переносятся ими за счет гравитации и кинетической энергии ультразвукового потока (факела) к поверхности раны и взаимодействуют с грануляционной тканью, тканевыми жидкостями и токсинами и пр., интенсивно поглощающими озон с образованием озонидов, а после их гидролитического расщепления - с пероксидами. Пероксиды (супероксидные и гидроксильные радикалы, перекиси водорода и пр.), являясь высокоэффективными катализаторами, активно влияют на процессы окисления липидов мембран клеток факультативных анаэробных и аэробных микроорганизмов очага инфекции в перекисные соединения, вызывая их "отравление" кислородом через посредство свободных радикалов (Р.Гершман, 1954, 1978), а также на процессы разрушения и/или инактивации токсинов раневого содержимого с образованием анатоксинов и пр., а следовательно, обеспечивают бактерицидный эффект (вплоть до стерилизации раны), нормализуют ферментативные метаболические реакции с участием свободных радикалов S, N, C (Л.И.Герасимова, Н.З. Немцев,1980), приводят к выраженной оксигенации биотканей раны, крово- и лимфосистемы, стимулируя рост грануляционной ткани и ускоряя процесс эпителизаций раны (Ю.Ф.Исаков и др., 1990). Ультразвуковую струйно-аэрозольную обработку отграниченого гранулирующего раневого участка осуществляют при следующих параметрах режима:
- частота ультразвуковых колебаний 26,5 кГц;
- амплитуда ультразвуковых колебаний волновода-инструмента 80 - 90 мкм;
- экспозиция ультразвукового воздействия 1 - 2 с/см² раневой поверхности;
- расстояние между волноводом-инструментом и раневой поверхностью не менее 50 мм;
- расход озонсодержащей газожидкостной смеси (вода и/или масло + озон) 30 - 60 мл/мин;
- концентрация растворенного озона в озонсодержащей газожидкостной смеси (водный раствор + озон) не менее 15 - 20 мг/л;
- значение пероксидного числа (ПЧ) озонсодержащей газожидкостной смеси (масло + озон) не менее 500.

По окончании процесса ультразвукового распыления озонсодержащей газожидкостной смеси на гранулирующую поверхность раны ультразвук выключают, прекращают подачу озонсодержащей газожидкостной смеси и снимают с поверхности раны отграничивающий раноограничитель 9. Данный вид УЗ-обработки гранулирующей раневой поверхности продолжают до выраженного проявления следующей фазы раневого процесса - фазы реорганизации рубца. При этом количество процедур не превышает 10 и определяется динамикой репаративных процессов, соответствующих тяжести заболевания.

На данной фазе раневого процесса обработку раны осуществляют путем обработки отграниченного объема раневой поверхности озонсодержащим газовым компонентом (фиг. 12). Для этого на предварительно увлажненный 0,9% физиологическим раствором или масляной эмульсией участок раневой поверхности устанавливают раноограничитель 9, у которого центральное отверстие 9.5 направляющей втулки 9.4 герметизировано пробкой 9.8, а к фиксирующему окончанию 9.10 отводящего штуцера 9.7 присоединен дезактиватор отработанного озона 10. Через подающий штуцер 9.6, соединенный с отводным пневмопроводом 8(I), от генератора озона (ГО) 2 через 3-х позиционный кран-распределитель 7 в отграниченную раноограничителем 9 полость над раной подают озонсодержащий газовый компонент. При этом параметры озонирования раневой поверхности следующие:
- концентрация озона при расходе газового компонента (озонсодержащей газовоздушной смеси) в количестве 500 мл/мин не менее 5 мг/л;
- экспозиция газового компонента (озонсодержащей газовоздушной смеси) на рану 10 - 20 мин;
- количество процедур определяется динамикой репаративных процессов и не превышает 5.

В процессе лечения периодически производят забор раневого содержимого для бактериологического и цитологического исследований, определяют pH раневого отделяемого, а также осуществляют визуальный контроль состояния раны. По результатам контроля делают заключение о продлении или прекращении процесса лечения. Количество сеансов обработки инфицированных ран предлагаемым способом определяют в каждом конкретном случае в зависимости от степени ее инфицированности и вовлечения в очаг инфекции жизненноважных органов и систем организма, глубины, площади и конфигурации раны, а также динамики репаративной регенерации раны.

Общая продолжительность курса лечения определяется конкретной патологией (инфицированные длительно незаживающие раны мягких тканей различной этиологии, осложненные травматические раны, трофические язвы пролежни, рожи, микозы и пр.) и с учетом выраженного антисептического, противовоспалительного, антивирусного и фунгицидного действия озонсодержащих лекарственных веществ в сочетании с низкочастным ультразвуком, а также исключением возможности реинфицирования биотканей, прилежащих к очагу инфекции, сокращает, в среднем, на 20 - 30% сроки лечения инфицированных ран различной этиологии.

Таким образом, предлагаемый способ обработки инфицированных ран основан на комплексном воздействии (на разных стадиях раневого процесса) физическими и химическими факторами, инициируемыми вторичными эффектами низкочастотного ультразвука (кавитация, акустические течения, переменное звуковое давление, звукокапиллярный и звукохимический эффекты и пр.) в промежуточной жидкой или газожидкостной среде, контактирующей с очагом инфекции в сочетании с сильнейшим природным окислителем - озоном, оказывающим выраженное влияние на динамику окислительно-восстановительных и других биохимических процессов, протекающих в биообьектах очага инфекции, приводящих к санации очага инфекции от некротических масс, прекращению ацидоза, обеспложиванию (вплоть до стерилизации раны и раневого содержимого) различных групп микроорганизмов, отличающихся по типу дыхания, детоксикации раневого содержимого и интенсивной оксигенации биотканей в раневой области, стимулирующей процессы регенерации.

Установка для осуществления заявляемого способа лечения инфицированных ран обеспечивает весь комплекс указанных воздействий на очаг инфекции на разных стадиях раневого процесса.

Заявляемый способ лечения инфицированных ран и установка для его осуществления применены в клинических условиях Омской городской клинической больницы N 1 и 3 Центрального военного клинического госпиталя им. А.А.Вишневского (г. Красногорск) при лечении более 240 пациентов с гнойными ранами мягких тканей различной этиологии и локализации, из них свыше 100 пациентов - военнослужащие с осложненными ранами, полученными в ходе боевых действий в Чечне.

Пример 1. Больной Е. , 46 лет. Диагноз: постинъекционный абсцесс ягодичной области справа. При осмотре: в верхне-наружном квадранте определен воспалительный инфильтрат размером 7х8 см с флуктуацией в центре. Под местной анестезией проведена диагностическая пункция гнойника, гной направлен на бактериологическое исследование и экспресс-диагностику анаэробной микрофлоры. Анализ материала показал наличие в гнойном содержимом большого количества ЛЖК, свидетельствующих о наличии анаэробной инфекции. Под масочным наркозом произведено широкое рассечение гнойного очага, содержащего гнойно-гнилостный экссудат темного цвета с неприятным запахом. Подкожно-жировая клетчатка охвачена инфекционным процессом.

Проведена хирургическая обработка очага инфекции. Содержимое гнойника аспирировано, некротические ткани иссечены. На первом этапе лечения раны произведена ее первичная санация путем ультразвукового воздействия на заполненную промежуточным лекарственным раствором (р-р фурацилина 1 : 5000) раневую полость при последовательной подаче в зону озвучивания раны газовых компонентов: N₂ (для подавления аэробной микрофлоры) и O₂ (для подавлений анаэробной микрофлоры). Последующее газохроматографическое исследование на присутствие в ране остаточных количеств ЛЖК вновь указало на их наличие и необходимость дополнительной санации раны.

Согласно предложенному выше способу обработки инфицированных ран на рану, находящуюся в фазе воспаления и гидратации, очищения от некротических тканей, устанавливали ранограничитель, соединенный через пневмопровод с генератором озонсодержащего газового компонента, заполняли рану и раноограничитель 0,9% физиологическим раствором и вводили через центральное отверстие раноограничителя волновод-инструмент. После включения ультразвука и генератора озонсодержащего газового компонента производили ультразвуковую санацию раны через одновременно аэрируемый озонсодержащим газовым компонентом (в поле мощного ультразвука в зоне кавитации) лекарственный раствор. Параметры ультразвуковой обработки раны на данном этапе лечения указаны в описании изобретения. После окончания процесса обработки раны ультразвук и подачу газового компонента отключали, отработанный лекарственный раствор эвакуировали, раноограничитель с раневой поверхности снимали. Рану дренировали традиционным способом. В последующие дни лечение раны проводили по изложенной выше методике. На 3-и сутки рана очистилась от некротических тканей, появилась грануляционная ткань, на контрольных хроматограммах ЛЖК отсутствуют. На следующем этапе лечения раны, находящейся в фазе дегидратации, регенерации, образования и созревания грануляционной ткани, гранулирующая поверхность раны, отграниченная раноограничителем, обрабатывалась (при указанных в описании изобретения параметрах режима обработки) струйно-аэрозольным потоком озонсодержащей газожидкостной смеси, предварительно полученной в УЗ-камере, путем акустической аэрации озонсодержащего газового компонента в водной смеси 0,9% физиологического раствора и антибиотика, например мономицина (95 частей), а также оливкового масла (5 частей). На 5-е сутки рана выполнена грануляциями, отмечена краевая эпителизация раны, наложены первично отсроченные швы, которые были сняты на 8 день. До этого ежедневно в период фазы реорганизации рубца рану обрабатывали в отграниченном раноограничителем пространстве над раневой поверхностью озонсодержащим газовым компонентом при параметрах режима обработки раны, указанных в описании изобретения для данного этапа обработки раны. Заживление первичным натяжением с формированием нежного рубца. Заживление раны достигнуто, в среднем, на 3 - 5 дней ранее сроков заживления, аналогичных по тяжести ран у больных контрольной группы, леченных современными методами профилактики и лечения инфицированных ран.

Пример 2. Военнослужащий Т. , 24 года. Поступил с диагнозом: минно-взрывное ранение левой нижней конечности - отрыв голени (1-й уровень отрыва, размозжение и расслоение тканей, обширная скальпирования рана голени. Сегмент голени ампутирован в первые 12 часов после ранения, произведена хирургическая обработка раны культи с кожной пластикой, наложены дренажи. Больной доставлен в 3 ЦВКГ на 2-е сутки после операции. При поступлении отмечены выраженные гиперемия тканей культи и отек, швы с серозно-гнойным налетом, имеют тенденцию к расхождению в нижней трети, а также наличие гнилостного запаха. Бактериологическое и газохроматографическое исследования раневого содержимого показали высокий уровень полимикробности гнойного очага, обсемененного аэробными и факультативно-анаэробными микроорганизмами, включая клостридии (С. perfringens типа А), причем количество патогенной микрофлоры значительно превышало критический уровень (10⁶ - 10⁷ клеток на 1 г ткани).

Для экстренного купирования процесса и избежания развития газовой гангрены в неотложном порядке проведена щадящая реампутация по типу расширенной некрэктомии и вторичная хирургическая обработка раны. Иссечены некротические участки раны культи, для профилактики восходящей инфекции произведены лопастные разрезы. По окончании хирургической обработки очага инфекции на открытую раневую поверхность устанавливали раноограничитель, соединенный с генератором озонсодержащего газового компонента, заполняли рану (в проекции раноограничителя) и раноограничитель смесью 0,9% физиологического раствора с антибиотиком, например пиперациллином, и вводили в раноограничитель волновод-инструмент. После включения ультразвука и генератора озонсодержащего газового компонента проводили ультразвуковую санацию раны через промежуточный озонированный лекарственный раствор. Озонирование раствора в объеме раневой полости или у поверхности раны достигалось путем одновременной с включением ультразвука аэрации раствора озонсодержащим газовым компонентом, подаваемым в зону кавитации вблизи излучающего торца волновода-инструмента. Параметры ультразвуковой обработки для данного этапа лечения раны аналогичны указанным в описании изобретения. Вышеприведенные манипуляции повторяли до тех пор, пока вся обширная раневая поверхность культи не подверглась санации ультразвуком в сочетании с озонсодержащим газовым компонентом. После этого ультразвук и подачу лекарственного раствора с газовым компонентом отключали, отработанный раствор эвакуировали, а раноограничитель с раневой поверхности снимали. Последующие дренирование и перевязка раны - в установленном порядке. В послеоперационном периоде данный этап обработки раны и область швов проводили ежедневно до максимально возможной очистки ее от некротических тканей и появления грануляций. Гипоксия тканей эффективно устранена. Инфицирование и реинфицирование предотвращены. Микробиологический контроль на 8-й день лечения показал резкое снижение бактериальной обсемененности раны до уровня 10 - 10² клеток на 1 г ткани. ЛЖК не обнаружены.

Затем рану, находящуюся в фазе дегидратации, регенерации образования и созревания грануляционной ткани, последовательно отграничивали раноограничителем и при помощи УЗ-распылителя (при указанных в описании изобретения параметрах режима обработки) постепенно обрабатывали струйно-аэрозольным потоком озонсодержащей газожидкостной смеси, предварительно полученной в УЗ-камере, путем акустической аэрации озонсодержащего газового компонента в водной смеси 0,9% физиологического раствора и антибиотика, например пиперациллина (95 частей), а также оливкового масла (5 частей). На 12-е сутки рана полностью очистилась от некротических тканей, гранулирована и стерильна, ЛЖК отсутствует, что позволило наложить вторичные швы с последующей ежедневной обработкой швов по приведенной методике. Швы сняты через 6 - 7 дней, что соответствовало 18 - 19 дню послеоперационного периода.

В последующие 3 дня после снятия швов рубцы на поверхности культи обрабатывали в отграниченном раноограничителем пространстве озосодержащим газовым компонентом при параметрах режима обработки раны, указанных в описании изобретения для данного этапа ее обработки. Полное заживление культи, рубцы культи в хорошем состоянии, функции верхних отделов конечности сохранены, что дало возможность, в среднем, на 10 - 12 дней раньше обычного срока приступить к дальнейшему этапу - этапу функционального протезирования конечности.

Заявляемый способ лечения инфицированных ран и установка для его осуществления в различных модификациях (из-за особенностей использования в отдельных отраслях медицины) может использоваться при лечении воспалительных заболеваний и инфицированных ран, а также вирусных инфекций в инфектологии, оториноларингологии, гинекологии, стоматологии, нейрохирургии, общей хирургии и пр.

Источники информации
1. А. с. СССР N 506421 "Способ лечения инфицированных ран", кл. А 01 М 37/00, 1978 г. (аналог).

2. А. с. СССР N 797668 "Устройство для отграничения операционного поля при операциях на органах малого таза", кл. А 61 В 17/02, 1981 г. (аналог).

3. Заявка на изобретение N 96101639/14 (002639) от 29.01.98 г. "Способ активации биологических веществ и устройство для его осуществления /В.В.Педдер, А.А.Новиков и Ю.В.Шкуро (аналог).

4. А. с. СССР N 1827239 "Способ лечения инфицированных ран", кл. А 61 Н 23/00, 1998 г. (прототип).

Изобретение относится к медицине и предназначено для обработки инфицированных ран. Воздействуют на раневую поверхность струйно-аэрозольным потоком с оксигенацией акустической среды в замкнутом пространстве при отграничении раны от окружающей среды. При этом на третьей фазе раневого процесса рану обрабатывают озоном или озоносодержащей газовоздушной смесью, концентрация озона в озоносодержащей газовоздушной смеси не менее 5 мг/л при расходе газовоздушной смеси не более 120 мл/мин и экспозиции воздействия 10 - 20 мин. Способ позволяет повысить эффективность обработки инфицированных ран. 12 ил.

Способ обработки инфицированных ран, включающий воздействие на раневую поверхность струйно-аэрозольным потоком с оксигенацией акустической среды в замкнутом пространстве при отграничении раны от окружающей среды, отличающийся тем, что на третьей фазе раневого процесса рану обрабатывают озоном или озоносодержащей газовоздушной смесью, при этом концентрация озона в озоносодержащей газовоздушной смеси не менее 5 мг/л при расходе газовоздушной смеси не более 120 мл/мин и экспозиции воздействия 10-20 мин.