Лечение хирургической инфекции является актуальной проблемой современной хирургии. Так, вопросы диагностики и лечения пациентов с острыми парапроктитами являются весьма актуальными и достаточно часто обсуждаемыми на страницах периодической отечественной и иностранной литературы [1, 6, 9, 10]. В числе острых гнойных поражений аноректальной зоны частота острого парапроктита достигает 48% [3].
Актуальным аспектом, влияющим на исход лечения больных острым парапроктитом, является борьба с прогрессирующими гнойно-некротическими процессами в клетчаточных пространствах [2]. Так, зачастую после, казалось бы, благополучной операции, направленной на дренирование и санацию гнойной полости при остром парапроктите, перед клиницистами возникает дилемма о необходимости повторной операции при наличии продолженного гнойно-воспалительного процесса. В этом случае важно найти ответы на следующие вопросы: подвергать ли больного повторной операции и как объективно выбрать точное время для ее проведения?
Одним из направлений исследований, позволяющих вплотную приблизиться к возможности прогнозирования динамики гнойно-воспалительного процесса, является изучение биологических и электрохимических процессов, протекающих непосредственно в очаге воспаления [6].
Интегральным методом оценки электрохимических свойств биологических объектов является джоульметрия, разработанная учеными Пензенского государственного университета (Геращенко С.И., Никольский В.И., Волчихин В.И., 1991–1996). Суть данного метода в том, что происходящие в тканях и органах патологические процессы (воспаление) вызывают изменение их электрохимических свойств. Таким образом, зная характеристики биологических объектов в норме, при помощи данного метода можно с высокой точностью определять патологические изменения.
Джоульметрический метод был успешно применен при исследовании биологических жидкостей при внутрибрюшных абсцессах [5], воспалительных заболеваниях околоносовых пазух [7], инфицированном панкреонекрозе [8] и др.
Так, С.Н. Логиновым (2012 г.) разработана методика измерения электрохимических показателей при помощи джоульметрии непосредственно в очаге гнойного поражения при острой неспецифической эмпиеме плевры [4]. Автором определены критерии как положительной, так и отрицательной динамики развития заболевания на основе джоульметрии. Результаты исследований с успехом применяют в клинике.
Однако на сегодняшний день в литературе нет данных об изучении динамики воспалительного процесса, протекающего в ране, с помощью джоульметрии in vitro при остром аэробном парапроктите.
Цель исследования — провести эксперимент по оценке электрохимических свойств раневого отделяемого in vitro при гнойно-воспалительном процессе у больных аэробными острыми парапроктитами в динамике.
Материалы и методы исследования
Экспериментальную работу проводили на базе кафедры «Хирургия» Медицинского института Пензенского государственного университета и отделения колопроктологии № 15 ПОКБ им. Н.Н. Бурденко.
Для исследования электрохимических параметров раневого содержимого в зависимости от степени активности воспалительного процесса у 14 больных острым аэробным парапроктитом во время вскрытия перианального абсцесса или пункции в случае поверхностной локализации гнойника и при последующих перевязках (или повторных оперативных вмешательствах) забирали по 2 мл содержимого гнойной полости (раневого отделяемого). Всего было взято 62 клинических образца.
Полученное гнойное содержимое (раневое отделяемое) тотчас помещали в стерильную пробирку, в которой находился 1 мл тиогликолевой среды. С помощью шприца полученную взвесь вводили внутрь жидкостного проточного датчика, соединенного с джоульметрическим прибором, с помощью которого регистрировали электрохимические параметры исследуемой жидкости.
С помощью джоульметрического прибора регистрировали электрохимические параметры исследуемой жидкости. Важным условием проведения измерения было отсутствие пузырей воздуха в проточном датчике, так как их передвижение вызывало несистематические помехи, которые сложно было ликвидировать. Исследования проводили ежедневно до достижения раной второй фазы воспалительного процесса (появления признаков пролиферации и регенерации).
По вычисленным показателям работы тока персональный компьютер автоматически выстраивал графики, характеризующие активность воспалительного процесса. Одновременно с регистрацией работы тока осуществляли контроль динамики маркеров воспаления у конкретного пациента.
Диагностический исследовательский комплекс, который был использован для проведения исследований динамики гнойно-воспалительного процесса в послеоперационных ранах, состоял из джоульметра, проточного датчика, персонального компьютера с установленной программой для анализа информации, полученной от исследуемого образца и визуализации данных (рис. 1).
Рис. 1. Диагностический исследовательский комплекс
Система работает следующим образом: с персонального компьютера задаются параметры работы для измерительной системы, которая в свою очередь с помощью датчиков получает информацию о биологическом объекте. Измерительная система отправляет полученные данные на персональный компьютер, на котором они визуализируются и сохраняются на жестком диске. Также имеется возможность вывода полученных данных на устройство печати.
Программное обеспечение, разработанное на кафедре «Медицинские приборы и оборудование» МИ ПГУ и установленное на персональном компьютере, позволило произвести глубокое исследование биологических объектов, использовать сложные алгоритмы обработки данных, графически визуализировать результаты измерений, сохранять данные на жестком диске, а также осуществлять вывод на печать.
В задачу специализированной программы IPC 2000, поставляемой вместе с прибором, входит задание основных режимов работы аппарата. С помощью кнопки программатора и перехода в соответствующее меню производили настройки замера, которые могли быть применены как для одного-единственного измерения, так и для их серии. Могут применяться ступенчатая форма токов различной продолжительности (максимальное количество шагов — 8), комбинированный режим (потенциостат или гальваностат), включенная и выключенная электрохимическая ячейка, выбор дискретности. Также выбирается тип оси для визуализации полученных данных. После проведения исследования программатор позволял просматривать полученные данные и обрабатывать их как в числовой, так и в графической форме. Получаемые экспериментальные данные анализировали при помощи Microsoft Excel, MATLAB и LabView.
Параллельно с регистрацией работы тока в послеоперационных ранах осуществляли контроль динамики маркеров воспаления (лейкоцитоз, сдвиг лейкоцитарной формулы влево, повышение СОЭ, циркулирующие иммунные комплексы и уровень молекул средней массы). Также всем исследуемым пациентам выполняли бактериологическое исследование раневого отделяемого (содержимого гнойной полости) для определения приоритетного патогена острого парапроктита.
Результаты исследования и их обсуждение
Все 62 исследуемых образца раневого отделяемого (содержимого параректальных абсцессов), полученные от 14 больных острым аэробным парапроктитом, в зависимости от выявленной динамики результатов работы тока были разделена на 3 группы:
-
группа исследуемых образцов, в которой регистрировали увеличение работы тока при проведении джоульметрии в динамике, что свидетельствовало о прогрессировании гнойно-воспалительного процесса;
-
группа исследуемых образцов, в которой регистрировали снижение работы тока при проведении джоульметрии в динамике, что свидетельствовало о регрессировании гнойно-воспалительного процесса;
-
группа исследуемых образцов, в которой не было отмечено корреляции между динамикой выявляемой работы тока при проведении джоульметрии в динамике и клинико-лабораторными показателями.
Во всех исследуемых образцах раневого содержимого (содержимого параректального абсцесса) показатели работы тока, измеряемые при джоульметрии, фиксировали в диапазоне от 0,003 до 1 мкДж (в среднем 0,004±0,019 мкДж).
В первой группе, состоящей из 18 образцов от 3 больных острым парапроктитом аэробной этиологии, при проведении джоульметрии отмечали нарастание работы тока, что совпадало с клинической картиной прогрессирования воспалительного процесса. У всех пациентов этой группы была зафиксирована корреляция динамики клинико-лабораторных и электрохимических параметров. Нарастание воспалительных маркеров отставало от изменений электрохимических параметров на 24 ч у 1 пациента, у 2 больных – полностью совпадало с данными электрохимического исследования. Пациентам при прогрессировании воспалительного процесса применяли активную хирургическую тактику – больные подвергались повторным оперативным вмешательствам, направленным на вскрытие дочерних гнойных затеков и дополнительное дренирование гнойной полости.
Во второй группе, которая состояла из 36 образцов, взятых у 9 больных острым парапроктитом аэробной этиологии, во время оперативного вмешательства и в послеоперационном периоде при выполнении джоульметрии было отмечено снижение работы тока, что свидетельствовало о регрессировании гнойно-воспалительного процесса в параректальной полости. У всех пациентов этой группы отмечали и снижение работы тока, и улучшение клинического состояния одновременно с положительной динамикой воспалительных изменений в клинических анализах. Всем больным этой группы проводили консервативную терапию, ежедневные перевязки. У всех пациентов исходом было выздоровление.
В третьей группе было изучено 8 образцов от 2 больных острым парапроктитом аэробной природы. При исследовании электрохимических свойств отделяемого послеоперационной раны в этой серии экспериментов не было отмечено корреляции между динамикой работы тока и клинико-лабораторными данными.
Таким образом, экспериментальное исследование электрохимических свойств раневого отделяемого (содержимого параректального абсцесса) у пациентов с острым аэробным парапроктитом с помощью проточного датчика методом джоульметрии in vitro в 87,1% случаев соответствовало клинической картине течения заболевания и лабораторным показателям.
В то же время не было выявлено корреляции между динамикой изменения циркулирующих иммунных комплексов, уровня молекул средней массы и клиническими проявлениями острого парапроктита.
Заключение
Полученные при проведении эксперимента данные позволяют предположить эффективность исследования электрохимических свойств биологических объектов, а именно раневого отделяемого (содержимого гнойной полости) непосредственно в очаге воспаления для прогнозирования динамики воспалительного процесса у больных острым аэробным парапроктитом в клинической практике.
Рецензенты:
Ивачев А.С., д.м.н., доцент, заведующий кафедрой хирургии, онкологии и эндоскопии ГБОУ ДПО «Пензенcкий институт усовершенствования врачей» Министерства здравоохранения РФ, г. Пенза;
Сиваконь С.В., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой «Травматология, ортопедия и военно-экстремальная медицина», ФГБОУ ВПО «Пензенcкий Государственный Университет», медицинский институт Минобрнауки России, г. Пенза.