СПОСОБ ФОТОДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИ ЛЕЧЕНИИ МЕСТНОГО ОТГРАНИЧЕННОГО ПЕРИТОНИТА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ Российский патент 2025 года по МПК A61B17/00 A61B18/20 

Изобретение относится к области медицины и биологии, в частности к оптимизации фотодинамического воздействия, и может найти применение в медицине, в частности к гнойной хирургии, в частности при лечении местного отграниченного перитонита (МОП). Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение эффективности лечения широкого спектра воспалительных заболеваний, в частности сокращение сроков достижения лечебного эффекта и/или увеличение периодов ремиссии и повышение резистентности лабораторных животных (крыс) к инфекциям.

Известно, что на сегодняшний день наиболее распространенным остается традиционный метод оперативного вмешательства, заключающийся в широком вскрытии гнойного очага одним или несколькими радиальными разрезами без радикального иссечения нежизнеспособных тканей. При этом рана дренируется резиновыми полосками или марлевыми тампонами с растворами антисептиков или с мазью А.В. Вишневского. Однако при такой методике операции рецидивы заболевания возникают в 6-41% случаев, а в 8-28% требуются повторные операции. К этому следует добавить, что дренирующая способность тампонов ограничена и в послеоперационном периоде требуются частые травматичные перевязки, а раны, заживающие вторичным натяжением, подвержены значительному риску реинфицирования (Л.Н. Бисенков [и др.], 2006 ISBN 978-5-299-00679-7).

Разработка новых эффективных методов лечения асептических и гнойных ран и абсцессов связана с увеличением частоты генерализации инфекции, развитием гнойно-септических осложнений и утратой трудоспособности. Развивающиеся при ожогах, раневых повреждениях и абсцессах гнойно-септические осложнения часто обусловлены нерациональным применением антибактериальных препаратов и прогрессирующей антибиотикорезистентностью микроорганизмов. Даже при адекватной системной антибактериальной терапии летальность при генерализации инфекции может достигать 50% и более.

Улучшения результатов лечения такого рода повреждений можно добиться в ходе экспериментов по моделированию осложненных и неосложненных гнойных ран, асептического и гнойного абсцессов, при разработке новых инновационных подходов к лечению гнойно-септических осложнений (ГСО), не формирующих толерантности у микроорганизмов-возбудителей. Методом, который сочетает в себе массу преимуществ, является фотодинамическая терапия (ФДТ), включающая в себя такие разновидности метода, как фотодинамическое, фототермическое и фотокаталитическое воздействие.

С каждым годом растет число научных публикаций, посвященных проблеме стимуляции регенераторных процессов в лечении гнойных абсцессов, и появляются новые идеи использования различных физических способов воздействия на ткани в медицинских и биотехнологических целях.

Известен способ фотодинамической инактивации и подавления роста бактерий и грибков в присутствии лекарственного средства, обладающего сенсибилизирующими свойствами, для профилактики грибковой и бактериальной инфекции в области голосового протеза (см. патент РФ №2494726, МПК A61N 5/067, А61K 31/409, опубл. 31.12.2010), заключающийся в проведении антимикробной фотодинамической терапии области голосового протеза путем введения в его просвет 1-2 мл Радагеля 0,5% или Фотодитазин геля 0,5%, и последующем облучении изнутри лазерным излучением с длиной волны 662 нм при плотности дозы лазерного излучения 30-50 Дж/см², при выходной мощности оптического элемента 600 мВт в течение 2,1 мин, а при выходной мощности 400 мВт - в течение 5,2 мин.

Недостатками данного способа является ряд противопоказаний, таких как: повышенная чувствительность лиц с артериальной гипертензией, сахарным диабетом, беременных в период лактации к компонентам данного геля, а также возрастные ограничения.

Известен способ лечения гнойных ран мягких тканей с использованием фотодинамической терапии с фотосенсиблизатором хлоринового ряда (Толстых П.И. [и др.], 2010; ISSN: 0023-1207), заключающийся в нанесении на 90 минут фотосенсиблизатор хлоринового ряда - фотодитазин 0,5% в формате геля на предварительно обработанную и высушенную область гнойной раны и дальнейшем свечении лазерным излучением с длиной волны 660 нм и мощностью 1,0 Вт/см² (плотностью энергии - 25-30 Дж/см² за сеанс) в течение 15-30 минут,

Недостатком данного способа является использование фотодитазина, поскольку данный препарат имеет ряд противопоказаний, а именно: повышенная чувствительность к данному препарату, возрастные ограничения, почечная и сердечная недостаточность и сердечно-сосудистые заболевания в стадии декомпенсации, и побочные действия, в виде повышения температуры (37-38°С) через 30 минут после использования, боли в области облучения, повышение артериального давления у людей с сопутствующими сердечнососудистыми заболеваниями.

Известен также способ, который относится к хирургии, может быть использовано для чрескожной чреспеченочной противомикробной фотодинамической терапии пиогенных абсцессов печени (см. патент РФ №2698563, МПК A61N 5/067, А61В 17/34, А61М 25/06, А61М 31/00, А61K 31/409, А61Р 1/16, А61Р 43/00, А61В 6/03, А61В 8/08, опубл. 29.08.2019), заключающийся в выполнении чрескожное чреспеченочное дренирование абсцесса печени по наиболее короткому дренажному пути стилет-катетером Dawson-Mueller COOK (США) с кончиком типа «pig tail» диаметром от 7 до 14 Fr с последующей эвакуацией экссудата под ультразвуковой и рентген-телевизионной навигацией и последующим введением в полость абсцесса 0,35% радахлорина в концентрации 0,1 мг/кг массы тела с экспозицией препарата в полости абсцесса в течение 30 минут и последующим облучением патологического очага в непрерывном режиме в течение 20 минут при длине волны лазерного излучения 662 Нм мощностью 1,00 W с помощью эндоскопического волоконно-оптического катетера с микролинзой.

Недостатками данного способа являются: необходимость внутривенного введения фотосенсибилизатора, невозможность в полной мере обеспечить в зоне облучения необходимой концентрации фотосенсибилизатора, высокая концентрация вводимого фотосенсибилизатора, побочные действия используемого фотосенсибилизатора и его токсичность.

Наиболее близким к заявляемому изобретению, является способ комплексного малоинвазивного лечения абсцессов брюшной полости (см. патент РФ №2697578, МПК А61В 17/94, A61N 5/067, А61М 1/00, А61М 25/01, А61K 31/409, А61K 33/14, А61Р 41/00, А61В 8/12, опубл. 15.08.2019), заключающийся в дренировании полости абсцесса под УЗ-контролем, ирригации и аспирации полости 0,9% раствором натрия хлорида и последующим введением в патологический очаг фотосенсибилизатора «Фотосенс» в дозе 2 мг/мл в разведении 0,9% раствором натрия хлорида в объеме, равном объему первоначально эвакуированного экссудата. Спустя 30 минут раствор фотосенсибилизатора аспирируют и через установочную канюлю в полость абсцесса вводят фторопластовое волокно диаметром 400 мкм (протравленное на конце 40% плавиковой кислотой) и выполняют лазерное облучение полости в течение 30 минут с мощностью непрерывного излучения 180 мВт, плотность мощности лазерного излучения на торце волокна составляет 1,4 Вт/см². Способ обеспечивает снижение уровня показателей эндогенной интоксикации в более ранние сроки, сокращение сроков получения отрицательных бактериологических посевов, более раннее клиническое улучшение состояния пациентов.

Недостатками метода являются: необходимость наличия УЗ-оборудования, а также оптоволокна, пропитанного плавиковой кислотой, использование больших объемов фотосенсибилизатора. Еще одним недостатком является длительность сеанса.

Таким образом, гнойные абсцессы остаются серьезной причиной заболеваемости и смертности, а профилактика гнойно-воспалительных заболеваний и послеоперационных осложнений относится к наиболее актуальным проблемам современной медицины. Анализ отечественных и мировых проспективных исследований свидетельствует о том, что число этих заболеваний не имеет тенденции к снижению, особенно у лиц молодого и среднего возраста, что обусловливает социальную значимость проблемы. Предложенные способы лечения с применением антибиотиков и наночастиц металлов, ускоряют репаративно-регенераторные процессы в ранах, но не позволяют существенно снизить сроки лечения. Перспективным направлением является новый способ применения ФДТ с использованием интралипида и метиленового синего в качестве фотосенсибилизатора.

Технической проблемой заявляемого изобретения является изучение возможности применения ФДТ при лечении гнойных абсцессов с использованием светодиодного красного (660 нм) излучения малой мощности и смесь растворов 0,24% раствора интралипида и 0,0001% метиленового синего в качестве фотосенсибилизатора.

Технический результат заявляемого изобретения выражается в совокупности выполнения признаков, проявляющихся при выполнении данного способа лечения острого гнойного абсцесса, позволяет достичь полного подавления патогенных микроорганизмов и активировать регенеративные процессы в полости абсцесса. Использование смеси растворов 0,24% раствора интралипида и 0,0001% метиленового синего в качестве фотосенсибилизатора позволяет достичь выраженного стимулирующего действия на процессы регенерации непосредственно в месте возникновения гнойного процесса, не затрагивая при этом окружающие ткани, что сокращает травматизацию ткани при проведении хирургического вмешательства и способствует повышению эффективности антимикробной ФДТ при лечении гнойных абсцессов.

Изобретение поясняется иллюстрациями и таблицами.

На иллюстрациях представлено:

- фиг. 1 - микробиологический пейзаж на 15-е сутки лечения животных четвертой группы.

- фиг. 2. - рентгенограммы животных первой и четвертой группы на 15-е сутки лечения МОП по заявленному способу.

- на фиг. 3 - динамика ультразвуковых данных при различных вариантах лечения животных на 15-ые сутки

- на фиг. 4 - результаты морфологического исследования на 15 день лечения по заявленному способу.

В таблицах представлено:

- в таблице 1 - зависимость объема полости МОП от схемы лечения и времени проводимой терапии

- в таблице 2 - изменение численности золотистого стафилококка в ходе фотодинамического воздействия на область МОП.

Наиболее распространенным, остается традиционный метод комбинированного лечения абсцессов в эксперименте, включающий аспирацию содержимого из полости через катетер и воздействие суспензией наночастиц меди в физиологическом растворе хлорида натрия, отличающийся тем, что полость абсцесса заполняют суспензией наночастиц меди в физиологическом растворе хлорида натрия концентрацией 1 мкг/мл и одновременно проводят внутриполостное лазерное облучение длиной волны 630 нм в постоянном режиме выходной мощностью 35 мВт ежедневно по 3 минуты в течение десяти суток (см. патент РФ №2460533, МПК А61K 33/34, А61K 33/14, А61Р 31/02, опубл. 10.09.2012).

Сущность заявляемого изобретения заключается в разработке алгоритма послеоперационной терапии, который значительно сокращает сроки выздоровления и дает существенный экономический эффект лечения гнойных абсцессов различной локализации. Полученные данные позволяют сформулировать рекомендации для повышения эффективности ФДТ при гнойно-септических и постхирургических осложнениях в медицинской практике, разработать новые методы и подходы ФДТ. Предполагаемое нами использование смеси растворов 0,24% раствора интралипида и 0,0001% метиленового синего в качестве фотосенсибилизатора является перспективным методом для повышения эффективности антимикробной ФДТ при лечении инфицированных абсцессов.

Способ осуществляется следующим образом. Исследования проводились на 80 лабораторных крысах-самках породы «стандарт» массой 200±50 г с моделированными абсцессами. Лабораторные животные содержались в регламентированных условиях вивария при соблюдении всех правил содержания лабораторных животных. На разрешение эксперимента получено разрешение локального этического комитета (ЛЭК) Саратовского государственного медицинского университета им. В.И. Разумовского (протокол ЛЭК номер 2 от 16.09.2022). Уход за животными и проведение экспериментов осуществлялись согласно основным морально-этическим принципам проведения биомедицинских экспериментов на животных, сформулированных в следующих документах: «Правила лабораторной практики в РФ» (Good Laboratory Practice), утвержденные приказом Министерства здравоохранения и социального развития от 23.08.2010 №708н, и «Международные рекомендации по проведению биомедицинских исследований с использованием животных», принятые Международным советом медицинских научных обществ (CIOMS) в 1985 г.

Моделирование МОП в эксперименте проводили в соответствии с методикой, разработанной ранее (см., патент РФ №2601378, МПК G09B 23/28, опубл. 10.11.2016). Согласно этой методике транскутанно вводят модифицированный катетер Фоллея, укороченный до 3 см, с баллоном из силиконовой резины на дистальном конце. После заполнения баллона 2 мл физиологического раствора (NaCl 0,9%), производят перевязку катетера проксимальнее баллона и фиксацию дистальной части его при помощи кожной дупликатуры.

Моделирование МОП заключалось в инфицировании созданной отграниченной полости, а именно в нанесении возбудителя патологического процесса - суспензии антибиотико-чувствительного штамма Staphylococcus aureus, непосредственно на поверхность дистального отдела катетера, т.е. его баллонного отдела, до момента проведения манипуляций по указанной выше методике. На вторые сутки после инфицирования появлялись характерные клинические признаки МОП. Животные принимали лежачее положение, плохо реагировали на болевой и звуковой раздражители, отказывались пить и принимать пищу, отмечались выраженная местная болевая реакция в правой подвздошной области при пальпации, отечность кожи и местная гипертермия.

Животных делили на 4 группы (по 20 крыс в каждой), из которых первая группа была контрольной, остальные опытными. Первым этапом двухнедельного лечения животных всех групп было вскрытие и аспирация содержимого из полости МОП.

В контрольной группе проводили санацию полости МОП фурациллином с применением антибиотиков (бициллин 0,3 млн ЕД 1 раз в течение 5 дней).

Во второй группе проводили санацию полости и обработку ее смесью растворов 0,24% интралипида и 0,0001% метиленового синего.

В третьей группе проводили обработку полости МОП только 0,24% раствором интралипида и осуществляли фотодинамическое воздействие светодиодным красным (660 нм) излучением с плотностью мощности 30 мВт/см².

В четвертой группе проводили обработку полости МОП смесью растворов 0,24% интралипида и 0,0001% метиленового синего в качестве фотосенсибилизатора и облучение светодиодным красным (660 нм) излучением с плотностью мощности 30 мВт/см².

Облучение области гнойного абсцесса животным 3-й и 4-й групп проводили по 15 мин в течение 10 дней, начиная с пятых суток после формирования МОП.

Статистическую оценку результатов проводили непараметрическими методами с использованием программ Statistica 6.0. Параметры описательной статистики представлены в виде среднего арифметического значения и стандартной ошибки среднего (М±m); для оценки уровня значимости межгрупповых различий полученных показателей, использовался U-критерий Манна-Уитни. Различия между показателями считают статистически значимыми при р<0,05.

Таким образом, применение стандартной терапии к 15 суткам лечения привело к уменьшению объема полости абсцесса лишь на половину его диаметра. Практически аналогичные результаты получены и во второй группе животных: 1,0±0,01. Использование 0,24% раствора интралипида и последующего фотодинамического воздействия светодиодным красным (660 нм) излучением с плотностью мощности 30 мВт/см² способствовало ранозаживляющей активности, что позволило значительно сократить объем отграниченной полости до 75,0±4,95%.

Комбинированное применение смеси растворов 0,24% интралипида и 0,0001% метиленового синего в качестве фотосенсибилизатора и последующее облучение светодиодным красным (660 нм) излучением с плотностью мощности 30 мВт/см². способствовало практически полной облитерации полости (95,0±4,95%) уже к 15-му послеоперационному дню.

Как видно из табл. 1, объем полости зависит от схемы лечения и суток проводимой терапии. Метод был построен на измерении количества вводимых растворов в полость абсцесса, единица измерения - миллилитры (р<0.005).

Для комплексной оценки эффективности лечения гнойного процесса по заявляемому способу используют планиметрические, инструментальные, бактериологические и морфологические методы исследования.

Для оценки эффективности воздействия ежедневно проводили высев инфильтрата из области МОП с последующим подсчетом численности микроорганизмов (log₁₀KOE). Установлено, что в ходе антимикробного фотодинамического воздействия происходит достоверное снижение численности бактерий в экссудате из области гнойного абсцесса с 6 по 10 день эксперимента. В группах 1 и 2 концентрация микробных клеток на 15 день эксперимента составляла 1-3 lg₁₀ KOE/мл. С 10 по 15 день происходит полное уничтожение бактерий в группах 3 и 4, что говорит об успешном проведении лечения (табл. 2). Контрольные высевы из полости абсцесса на 15-е сутки лечения животных 4-й группы на полученных образцах подтверждают стерильность полости (фиг. 1).

Для комплексной оценки эффективности предложенного способа лечения гнойных абсцессов проводили инструментальные исследования, прежде всего рентгенологическое исследование с контрастированием на цифровом рентгенодиагностическом комплексе Flexavision F3. В результате обследования на 15 сутки эксперимента на рентгенограммах показано, что лишь в последней группе полость имеет минимальные размеры (фиг. 2).

Для ультразвукового исследования области моделированного абсцесса использовался УЗИ сканер экспертного класса Philips Epi Q7 США. Показано, что лишь у животных 4 группы к 15-м суткам эксперимента полость МОП практически отсутствует (фиг. 3).

Одновременно проводя морфологические исследование гнойного абсцесса у животных 4-й группы на 15-е сутки (Фиг. 4) наблюдали, что полость абсцесса значительно уменьшилась и подверглась практически полной облитерации. На месте абсцесса образовалась соединительная ткань с большой сетью микроциркуляторного русла и множеством коллагеновых волокон. Внутренний слой соединительнотканной капсулы представлен обильно васкуляризированными коллагеновыми волокнами. Местами на границе мышечной и соединительной ткани мельчайшие очаги воспалительной инфильтрации с преобладанием плазматических клеток, что подтверждает значительную пролиферацию полости.

Проведенный нами эксперимент доказал, что использование смеси растворов 0,24% интралипида и 0,0001% метиленового синего в качестве фотосенсибилизатора и облучение светодиодным красным (660 нм) излучением с плотностью мощности 30 мВт/см²., позволяет в непрерывном двухнедельном режиме лечения достичь полного подавления патогенных микроорганизмов, достичь за счет выраженного стимулирующего действия на процессы регенерации непосредственно снижения микробной обсемененности, ускорения облитерации МОП и сокращения сроков лечения на 5 суток.

Изобретение относится к области медицины и биологии, в частности к оптимизации фотодинамического воздействия, и может быть использовано в гной хирургии, в частности при лечении местного отграниченного перитонита (МОП). Способ включает вскрытие гнойника, аспирацию содержимого, санацию и введение в полость абсцесса растворов интралипида в концентрации 0,24% и метиленового синего в концентрации 0,0001% в качестве сенсибилизатора с одновременным фотодинамическим воздействием светодиодного красного излучения 660 нм с плотностью мощности 30 мВт/см² в течение 15 суток после формирования гнойного абсцесса. Способ позволяет обеспечить снижение микробной обсемененности, ускоренную облитерацию полости гнойного абсцесса и сокращение сроков лечения на 5 суток. 4 ил., 2 табл.

Способ комбинированного лечения местного отграниченного перитонита в эксперименте, включающий вскрытие гнойного абсцесса, аспирацию содержимого, санацию и введение в полость гнойного абсцесса растворов интралипида в концентрации 0,24% и в качестве фотосенсибилизатора метиленового синего в концентрации 0,0001% с одновременным фотодинамическим воздействием светодиодного красного излучения 660 нм с плотностью мощности 30 мВт/см² в течение 15 суток после формирования гнойного абсцесса, что обеспечивает снижение микробной обсемененности, ускоренную облитерацию полости гнойного абсцесса и сокращение сроков лечения на 5 суток.