СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ГНОЙНО-ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ ЛЕЧЕНИИ ОТКРЫТЫХ ПЕРЕЛОМОВ ДЛИННЫХ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ Российский патент 2006 года по МПК G01N33/53 

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и может быть использовано для контроля за течением раневого процесса в послеоперационном периоде.

Актуальность проблемы лечения открытых переломов длинных трубчатых костей определяется ростом их частоты и увеличением удельного веса инвалидности в общей структуре травматизма [1, 2]. Сложность этой проблемы обусловлена обширностью и тяжестью повреждения, повышающего риск неблагоприятного исхода (в 30-45% случаев развитие остеомиелита). Поэтому прогнозирование течения болезни может существенно изменять способы лечения с целью безопасности осложнений заболеваний и сокращения сроков лечения.

Известен способ прогнозирования течения гнойно-воспалительных послеоперационных осложнений в клинике абдоминальной хирургии путем определения показателей иммунной системы больных непосредственно перед началом операции и на вторые сутки послеоперационного периода посредством постановки реакции розеткообразования лимфоцитов больного после инкубации с аутоплазмой и без нее [3]. Высчитывают индекс, равный отношению количества инкубированных клеток к количеству активных Т-лимфоцитов. При значении показателя больше 1,1 прогнозируют благоприятное течение послеоперационного периода, а при значении 1,0 и меньше, возникновение гнойно-воспалительных осложнений.

Однако метод определения розеткообразующих клеток с применением аутоплазмы не является достаточно специфичным, поскольку, во-первых, аутоплазма пациента обязательно несет в себе множество факторов, не только ускоряющих, но и тормозящих образование розеток. Эти факторы могут быть как сывороточного, так и лейкоцитарного происхождения, что может отразиться на суточной динамике коэффициента соответственно суточным и циркадным ритмам, вводя в заблуждение врача. Во вторых, изменения параметров коэффициента в достаточно узком диапазоне цифр снижает точность и воспроизводимость результатов.

Известен способ прогнозирования течения сращения перелома длинных трубчатых костей путем определения в единице объема крови числа моноцитов, лимфоцитов, нейтрофилов и эозинофилов на 1, 7 и 14 стуки после травмы [8]. Учитывают факт применения в лечении после остеосинтеза импульсного сложномодулированного электромагнитного поля и по выявленным факторам вычисляют дискриминантную функцию F и при F>0 прогнозируют благоприятное сращение перелома, а при F<0 - неблагоприятное течение сращения перелома.

Предложенный способ не является достаточно объективным, так как контроль за течением репаративного процесса костной ткани основан на интерпретации данных лейкоцитарной формулы, которая может изменяться при различных патологических процессах. Исследования проводятся на протяжении длительного времени, изменения дискриминантной функции происходят в достаточно узком диапазоне, что снижает точность полученных результатов.

Прототипом для данного изобретения служит способ диагностики развития осложнений и определения показаний и противопоказаний к хирургическим вмешательствам при сочетанной травме нижних конечностей и черепа [4]. О тяжести состояния и возможной генерализации инфекции судят по повышению содержания начальных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и снижению антиокислительной активности (АОС) в сыворотке крови больных. Способ осуществляется путем определения в сыворотке крови в динамике (1, 3, 7, 14 день) содержания первичных (диеновые конъюгаты - ДК) и промежуточных (малоновый диальдегид - МДА) продуктов ПОЛ. Для оценки состояния АОС определяли концентрацию липидного антиоксиданта альфа-токоферола (ТФ) и внеклеточного белка церулоплазмина (ЦП), обладающего антиоксидантным эффектом. Для оценки дисбаланса в системе «ПОЛ-АОС» использовали интегральный показатель (К), который в норме равен 1,12, при усилении процессов ПОЛ интегральный показатель возрастает выше 1,12, что указывает на развитие инфекционных осложнений.

Однако этот способ имеет ряд недостатков: во-первых, исследование только показателей системы «ПОЛ-антиоксиданты» является недостаточно информативным, поскольку дисбаланс в этой системе может регистрироваться при различных патологических состояниях, так как перекисное окисление липидов является неспецифическим процессом [9]; во вторых, оценка многокомпонентной антиоксидантной защиты по изучению содержания только альфа-токоферола и церулоплазмина является не совсем объективной, поскольку антиоксидантная защита обеспечивается большим количеством соединений как ферментативной, так и неферментативной природы [10].

В связи с этим повышение или снижение этого параметра является не очень объективным критерием оценки генерализации хирургической инфекции. Кроме того, данный способ не отражает основное патогенетическое звено гнойно-воспалительных осложнений, а именно цитокинозависимые иммунодефициты, т.е. смещение цитокинового баланса в сторону провоспалительных или антивоспалительных реакций [11]. Это затрудняет объективизацию стадии воспалительного процесса и, как следствие, выбор адекватной тактики лечения [12].

Для повышения точности диагностики течения раневого процесса в послеоперационном периоде в сыворотке крови у больных с открытыми переломами определяют содержание диеновых конъюгатов (ДК), антиоксидантную активность (AOA), содержание интерлейкинов - IL-1α, IL-4. Затем рассчитывают следующие показатели: 1) относительное содержание диеновых конъюгатов-P₁ по формуле , 2) относительное содержание провоспалительного интерлейкина IL-1α-P₂ по формуле:, 3) относительную антиоксидантную активность - Р₃ по формуле , 4) относительное содержание антивоспалительного интерлейкина IL-4-Р₄ по формуле .

где i - содержание продуктов ПОЛ, ферментов АОС интерлейкинов у больных;

n - среднее значение продуктов ПОЛ, ферментов АОС, интерлейкинов у здоровых лиц.

После чего производят расчет интегрального коэффициента (К) путем отношения произведений показателей относительного содержания диеновых конъюгатов и провоспалительного интерлейкина (P₁×P₂) к произведению относительной антиоксидантной активности и относительного содержания антивоспалительного интерлейкина (P₃×P₄), по формуле: значении коэффициента меньше 2,5 прогнозируют благоприятное течение раневого процесса, а при значении коэффициента, равном 2,5 и выше, прогнозируют развитие инфекционных осложнений.

Способ выполняют следующим образом.

На 2-е сутки послеоперационного периода у больного берут из локтевой вены 10 мл крови в пробирку.

Определяют уровень начальных интермедиатов липопероксидации при длине волны 232 нм [5], общую антиоксидантную активность исследуют по методу М.Ш.Промыслова [6].

Определяют концентрацию интерлейкинов (IL-1α, IL-4) методом твердофазного иммуноферментного анализа с помощью двойных антител [7] и рассчитывают показатели отношения диеновых конъюгатов (ДК), провоспалительного интерлеикина-IL-1α а по формуле: , антиоксидантной активности (АОА), антивоспалительного интерлейкина IL-4 по формуле:

Для расчета показателей используют параметры содержания диеновых конъюгатов, антиоксидантной активности, про- и антивоспалительных интерлейкинов у здоровых людей:

ДК - 0,096 мг/липидов; АОА=30,23%

IL-1α=36 пкг/мл; IL-4=32 пкг/мл;

После чего производят расчет интегрального коэффициента (К) - отношения количества полученных популяций диеновых конъюгатов и провоспалительного интерлейкина IL-1α к антиоксидантной активности (АОА) и антивоспалительному интерлейкину IL-4:

Параметры коэффициента трактуют следующим образом. Если К меньше 2,5, прогнозируют благоприятное течение раневого процесса в послеоперационном периоде. Если К равен или больше 2,5, прогнозируют развитие инфекционных осложнений.

Способ прогнозирования гнойно-воспалительных осложнений иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Больной К., 34 лет, оперирован по поводу открытого перелома правого бедра (II В тип). На вторые сутки послеоперационного периода у больного определяют содержание интерлейкинов в сыворотке крови.

Интерлейкины: IL-1α=125 пкг/мл, IL-4=184 пкг/мл.

Система «ПОЛ-антиоксиданты»: ДК=1,82 мг/липидов, АОА=17,2%

Рассчитываем показатели отношения содержания провоспалительных и антивоспалительных интерлейкинов в исследуемой пробе к тем же показателям в контроле у здоровых людей:

Было предположено неблагоприятное течение послеоперационного периода, методом стабилизации костных отломков выбрано скелетное вытяжение: в последующем, на 3-и сутки после операции, вокруг швов появился отек, гиперемия, при пальпации в средней трети правого бедра - плотный болезненный инфильтрат размером 8,5×6,0 см, из послеоперационной раны - гнойное отделяемое. Были сняты швы, посев раневого отделяемого дал рост стафилококка в ассоциации с синегнойной палочкой. Обсемененность раны микроорганизмами на 1 г ткани составила 10⁸.

В последующем в течение пяти дней местное лечение гнойной раны промыванием раны гипертоническим раствором хлорида натрия, использовались повязки с мазью «Левомеколь».

На 8 сутки проведено повторное исследование интерлейкинов.

Интерлейкины: IL-1α (пкг/мл)=90, IL-4 (пкг/мл)=133

«ПОЛ-антиоксиданты» - ДК=0,125 мг/липидов; АОА=24,5%

К этим срокам рана размером 4,0×1,0 см, выполнена мелкозернистой, ярко-красного цвета грануляционной тканью, отмечается краевая эпителизация.

Наложены ранние вторичные швы. Заживление полное. На 20 сутки с момента травмы выполнена операция интрамедуллярного остеосинтеза бедра гвоздем ЦИТО. Послеоперационный период протекал без повторных осложнений.

Пример 2. Больная М., 29 лет, поступила в клинику с диагнозом: Открытый оскольчатый перелом (II В тип) обеих костей левой голени в средней трети со смещением отломков. При осмотре - рана 7,0×2,5 см в средней трети левой голени, по наружнобоковой поверхности, в рану выстоят концы костных отломков большеберцовой кости. Через 1,5 часа с момента поступления произведена первичная хирургическая обработка раны, перелом фиксирован аппаратом Илизарова.

На вторые сутки произведено исследование концентрации интерлейкинов, диеновых конъюгатов и антиоксидантной активности

Интерлейкины: IL-1α (пкг/мл)=110, IL-4 (пкг/мл)-125.

ДК=0,150 мг/липидов АОА=19%

К=2,45

Прогнозировано благоприятное течение раневого процесса, без осложнений. Послеоперационная терапия проводилась по общепринятым методам. Послеоперационный период протекал гладко, рана зажила первичным натяжением. Больная в удовлетворительном состоянии выписана на 12 сутки после операции.

Предложенный способ прогнозирования гнойно-воспалительных осложнений был проведен у 54-х больных с открытыми переломами длинных трубчатых костей (табл.1). Диагноз подтверждался данными бактериологического и цитологического исследования.

При бактериологическом и цитологическом анализе развитие осложнений выявлено в 25 случаях, заживление первичным натяжением (без развития осложнений) наблюдалось у 27 пациентов, то есть правильное прогнозирование было зарегистрировано в 52 случаях. Таким образом, получены следующие характеристики предлагаемого способа прогнозирования: чувствительность и точность - 52/54×100=96,2%.

Таблица 1Значения интегрального коэффициента (К) у больных с открытыми переломами в послеоперационном периоде на 2-е сутки в различных клинических группах (М±т)ГруппыNДК Мг/липидовIL-1α пкг/мклIL-4 пкг/мклАОА %КИсходГруппа Iп=270,186±0,01*125±8*170±7*15±1.2*2.55±0.03Развитие осложненийГруппа IIп=270,141±0,02*/**110±9*/**120±14*/**19±2.2*/**2.45±0.01Без осложненийГруппа IIIп=250,096±0,0136±532±230,2±2.21.0±0.08НормаПримечание: * - различия достоверны по сравнению с контролем; ** - различия достоверны между I и II группами I - группа больных с гнойно-воспалительными осложнениями; II - группа больных без гнойно-воспалительных осложнений; III - группа здоровых лиц.

Источники информации

1. Охотский. В.П. Лечение больных с гнойными осложнениями открытых переломов длинных костей / В.П.Охотский, И.Ф.Бялик, И.Ю.Клюквин // Хирургия. - 1998. - №10. - С.51-53.

2. Иммунный статус при перитоните и пути его патогенетической коррекции / Ю.М.Гаин, С.И.Леонович, Н.В.Завала, С.А.Алексеев и др. - Минск., 2001. - 255 с.

3. Патент SU 1629847 А 1 RU, G 01 N 33/53. Способ прогнозирования течения послеоперационных гнойно-воспалительных осложнений / Ж.Ш.Жумадилов; Семипалатинский медицинский институт. - №4438383/14; Заявлено 08.06.1988; Опубл. 23.02.91. Бюл. №7.

4. Хирургическая тактика при сочетанной травме черепа и нижних конечностей / А.Г.Сувалян, П.П.Голиков, Б.В.Давыдов, К.И.Рахими // Вестник травматологии, ортопедии им. Н.Н.Приорова. - 1999. - №3. - С.11-16.

5. Сопоставление различных подходов к определению продуктов перекисного окисления липидов в гептан-изопропанольных экстрактах / И.А.Волчегорский, А.Г.Налимов, Б.Г.Яровинский, Р.И.Лифшиц // Вопросы медицинской химии. - 1989. - №1. - С.127-131.

6. Промыслов М.Ш. Модификация метода определения суммарной антиоксидантной активности сыворотки крови / М.Ш.Промыслов, М.Л.Демчук // Вопросы медицинской химии. - 1990. - №4. - С.90-92.

7. Влияние тималина на иммунитет и содержание противоспалительных цитокинов при переломах длинных трубчатых костей, осложненных остеомиелитом / В.Х.Хавинсон, Ю.А.Витковский, Б.И.Кузник, В.А.Сизоненко и др. // Иммунология. - 2001. - №1. - С.22-25.

8. Патент N 1162432 RU G 01 N 33/48. Способ прогнозирования течения сращивания перелома длинной трубчатой кости / А.Н.Челноков, С.М.Кутепов, Н.В.Новицкая, А.В.Осипенко; Уральский НИИ травматологии и ортопедии. - №94005486/14.; Заявлено 15.02.1994. - Опубл. 20.09.1997., № публикации 2090888.

9. Влияние некоторых препаратов на интенсивность перекисного окисления липидов в перифокальных тканях при местном лечении гнойного очага / Б.Б.Даценко, И.А.Дикий, В.А.Щур, Т.П.Бондаренко // Клиническая хирургия. - 1993. - №3. - С.32-34.

10. Иммунологические критерии прогнозирования развития гнойно-воспалительных осложнений у детей с множественными и сочетанными травмами опорно-двигательного аппарата / Е.Г.Плигина, В.М.Розинов, А.П.Продеус, Г.В.Рябинская и др. // Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н.Приорова. - 2000. - №2. - С.49-54.

11. Жданов Г.Г. Интенсивная терапия дыхательной недостаточности и гипоксии / Г.Г.Жданов // Анестезиология и реаниматология. - 1995. - №5. - С.15-18.

12. Бутенко Г.М. Современные фармакологические подходы к иммунокоррекции / Г.М.Бутенко // Журнал практического врача. - 1997. - №4. - С.8-10.

Изобретение относится к области лабораторной диагностики и может быть использовано для раннего прогнозирования гнойно-воспалительных осложнений у больных с открытыми переломами длинных трубчатых костей в послеоперационном периоде. Прогнозирование гнойно-воспалительных осложнений при открытых переломах длинных трубчатых костей осуществляют на основании определения относительного содержания провоспалительных (IL-1α), антивоспалительных (IL-4) интерлейкинов, диеновых конъюгатов (ДК) и уровня антиоксидантной активности (АОА) в сыворотке крови больных в послеоперационном периоде и расчета коэффициента по предлагаемой формуле, на основании значения которого прогнозируют течение послеоперационного периода у больных с открытыми переломами длинных трубчатых костей. Техническим результатом является повышение точности прогноза. 1 табл.

Способ прогнозирования развития гнойно-воспалительных осложнений при открытых переломах трубчатых костей путем определения в сыворотке крови содержания диеновых конъюгатов, отличающийся тем, что дополнительно у больных определяют концентрацию провоспалительного IL-1α, антивоспалительного IL-4 и антиоксидантную активность, рассчитывают их относительные величины по отношению к средним значениям у здоровых лиц и вычисляют интегральный коэффициент К по формуле

где P₁ - величина относительного содержания IL-1α;

P₂ - величина относительного содержания диеновых конъюгатов;

Р₃ - величина относительного содержания IL-4;

P₄ - величина относительной антиоксидантной активности,

и при значении коэффициента, равном 2,5 и выше, прогнозируют развитие гнойно-воспалительных осложнений.