Проблема временной остановки массивного наружного кровотечения при оказании догоспитальной помощи раненым и пострадавшим издавна является одной из важнейших не только в военной медицине, но и в медицине чрезвычайных ситуаций мирного времени [1–3], и, несмотря на значительный арсенал существующих средств и появление новых способов и методов, вопрос сохранения жизни и конечности при повреждениях магистральных сосудов требует постоянного изучения [2, 4].
Поиск эффективных и безопасных средств гемостаза на передовых этапах медицинской эвакуации, возможности их применения начиная с оказания первой помощи в очаге катастрофы или в условиях ведения боевых действия, а также в процессе транспортировки раненых и пострадавших для оказания квалифицированной и специализированной помощи не прекращается и по сей день [5–7].
В последние тридцать лет одним из ведущих направлений создания средств временной остановки наружного кровотечения является разработка локальных гемостатических препаратов [8–10]. И, если изначально проблемой возможности использования в данном направлении неорганических соединений и полисахаридов занимались в основном за рубежом, то в последнее десятилетие отечественный производитель ежегодно расширяет список местных гемостатических средств (МГС), что, в свою очередь, заставляет задуматься о выборе наиболее эффективных и безопасных среди них [11–13].
Несмотря на то что основное предназначение МГС – остановка массивных наружных кровотечений [9], их применение также возможно и при незначительных кровотечениях [14]. Необходимо отметить, что работы по изучению действия МГС в большинстве исследований связаны только с оценкой их гемостатической эффективности, основным критерием которой является результативность первичной и вторичной остановки кровотечения [7, 9].
В то же время, учитывая возможное применение данных средств при колото-резаных и резаных ранениях, в большинстве своем требующих только туалета раны, возникает вполне резонный вопрос о влиянии используемого вещества на мягкие ткани раневой поверхности с целью возможности наложения первичного шва.
Целью настоящего экспериментального исследования является изучение влияния местных гемостатических средств на стенку раневого канала при резаных ранениях мягких тканей.
Материалы и методы исследования
Практически все виды ранений мягких тканей, которые можно произвести в эксперименте, имеющие в своей составляющей раневой канал (рваные, рубленые, огнестрельные), сопровождаются изменениями различной степени выраженности в стенке раневого канала. Исключение составляет колото-резаная рана, при этом, чем тоньше режущая кромка, тем меньше патологических изменений возникает в стенке канала непосредственно в месте нанесения раны, а скальпели с шириной режущей кромки 0,8 мкм оказывают минимальное повреждающее воздействие на ткани при их рассечении [15]. Данный вид раны и был выбран в качестве модели эксперимента.
Экспериментальные исследования проводились на белых беспородных свиньях-самцах массой 51±5,3 кг. Содержание животных и проводимые с ними манипуляции осуществляли в соответствии с требованиями «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» (Страсбург, 1986), нормативными документами, представленными в руководстве «Guide for care and use of laboratory animals ILAR publication, 1996, National Academy Press» и требованиями приказа Минздрава России № 267 от 19.06.2003 г. «Об утверждении правил лабораторной практики в Российской Федерации». Все животные после десятидневного карантина за сутки до эксперимента помещались в отдельные клетки и содержались в соответствии с правилами ухода за лабораторными животными без доступа к пище, свободным доступом к воде.
Эксперимент выполнялся следующим образом.
За 20 минут до начала основной части эксперимента животному проводилась премедикация внутримышечным введением атропина в дозировке 0,1 мг на 10 кг массы тела и димедрола. Неингаляционная анестезия на спонтанном дыхании с контролем проходимости верхних дыхательных путей проводилась внутримышечным введением препарата «Золетил 100» в дозировке 10 мг/кг массы тела. При необходимости восстановление проходимости верхних дыхательных путей осуществлялось фиксацией языка или постановкой воздуховода «I-Gel». После наступления анестезии катетеризировали ушную вену, дальнейшее введение препарата «Золетил 100» осуществляли внутривенно в дозировке 2 мг/кг массы тела каждые 20 минут.
После наступления анестезии животному наносили резаную рану в области медиальной поверхности средней трети бедра в поперечной плоскости с полным пересечением бедренной артерии и вены и после 30 секунд свободного кровотечения осуществляли пальцевое прижатие сосудов выше уровня повреждения, осушали рану с помощью марлевых салфеток и выполняли тугое тампонирование МГС, начиная с участка поврежденных сосудов, постепенно заполняя весь объем раневого канала, с последующей компрессией в течение 5 минут. По истечении указанного времени компрессию прекращали и наблюдали за эффективностью остановки кровотечения. В случаях, если кровотечение возобновлялось, осуществляли повторное тампонирование тем же гемостатиком, с последующей компрессией на 2 часа. В любом случае, независимо от того, было остановлено кровотечение после повторного тампонирования или нет, переходили на второе бедро с выполнением тех же мероприятий в той же последовательности, тем же МГС.
Изучению подверглись 7 МГС российского и зарубежного производства на основе цеолита и хитозана. Всего в эксперименте было задействовано 14 животных, по 2 в каждой группе (4 серии), в соответствии с исследуемым препаратом.
I группа – тампонада раны проводилась с использованием порошка «Гемоспас» на основе цеолита (производитель ООО «МДК Медика», г. Москва) и стандартного пакета перевязочного индивидуального медицинского стерильного в прорезиненной оболочке.
II группа – тампонада раны проводилась с использованием бинта «Гемоспас био» на основе хитозана (производитель ООО «МДК Медика», г. Москва).
III группа – тампонада раны проводилась с использованием «Гемофлекс Комбат» на основе хитозана (производитель ООО «Инмед», г. Санкт-Петербург).
IV группа – тампонада раны проводилась с использованием «Celoxтм Rapid» на основе хитозана (производство США);
V группа – тампонада раны проводилась с использованием бинта «Гепоглос» на основе хитозана (производитель ООО «Люми», г. Санкт-Петербург); 8х100 см.
VI группа – тампонада раны проводилась с использованием гелеобразного средства «Тектум» на основе хитозана (производитель ООО «Тектум», г. Нижний Новгород) и стандартного пакета перевязочного индивидуального медицинского стерильного в прорезиненной оболочке.
VII группа – тампонада раны проводилась с использованием бинта «Элларга» на основе хитозана (производитель ООО «НОБР», г. Москва); 7,5х150 см.
По истечении 2 часов с начала тампонирования в соответствии с последовательностью тампонирования ран производился забор стенки раневого канала с прилегающими мышечными тканями на глубину 1 см. Материал помещался в 10%-ный раствор нейтрального формалин, и только после этого животное выводили из эксперимента внутривенным струйным введением KCl 4% – 50 мл. Общая фиксация продолжалась 72–96 часов, подготовленный материал заключали в парафин. Для обзорного просмотра производили окрашивание срезов, приготовленных на санном микротоме МС-2, гематоксилин-эозином. Толщина срезов составляла 7 мкм. Просмотр и фотографирование препаратов осуществляли с помощью микровизора Vizo 101.
В качестве контрольной группы брали стандартный гистологический материал неповрежденной поперечнополосатой скелетной мышцы, представленный в учебниках и руководствах по гистологии.
Результаты исследования и их обсуждение
При проведении эксперимента повторное тампонирование раны потребовалось в группах I–III и VI–VII (табл. 1). При этом «Гемоспас био», «Гемофлекс Комбат» и «Тектум» повторно применялись в 3 из 4 серий (т.е. в 75%), «Гемоспас» – в 2 из 4 серий (50%) и «Элларга» – в 1 из 4 серий (25%). При применении «Celoxтм Rapid» (группа IV) и «Гепоглос» (группа V) оказалось достаточным однократного тампонирования. Кроме того, вызвало затруднение использование вещества «Тектум», так как гелеобразное МГС превращается в осклизлую массу, с которой практически невозможно работать на глубоких ранах с поврежденными сосудами.
В результате проведенных экспериментальных исследований и полученных данных гистологического исследования было выявлено следующее.
При гистологическом исследовании в I группе (тампонада раны проводилась с использованием порошка «Гемоспас») определяются признаки устойчивого гемостаза: массивное скопление фибрина с эритроцитами с формированием красного тромба (рис. 1). Вместе с тем отмечается разрушение элементов сосудистой стенки и периваскулярных тканей с развитием сильно выраженного периваскулярного отека.
Кроме того, отсутствие ядер в мышечных волокнах на протяжении гистологического среза говорит о гибели мышечных волокон на глубину до 1 см от стенки раневого канала, что, по-видимому, связано с химической реакцией, сопровождающейся выделением тепла при контакте цеолита и тканей организма. В пользу данного предположения свидетельствует массивное скопление фибрина в области стенки раневого канала.
Рис. 1. Гистологический срез мышечного участка стенки раневого канала в I группе (увеличение об. 7х10): 1 – сильно выраженный перицеллюлярный отек с наличием в нем эритроцитов; 2 – мышечные волокна расположены параллельными пучками, ядра отсутствуют; 3 – массивное скопление фибрина с эритроцитами (место контакта МГС с тканями); 4 – стенка артериолы и эндотелий с умеренно выраженным отеком; 5 – сформированные красные тромбы; 6 – разрушенные жировые клетки в периваскулярном пространстве
Во II группе (тампонада раны с использованием бинта «Гемоспас био») определяется формирование пристеночного красного тромба. Процесс гемостаза сопровождался разрушением элементов сосудистой стенки и периваскулярных тканей с развитием сильно выраженного периваскулярного отека (рис. 2). Так же как и в первой группе, отмечаются гибель мышечных волокон и наличие фибрина на раневой поверхности, а дополнительно обнаруживаются разрушенные эритроциты (рис. 3).
Учитывая, что в состав данного средства входит йодопивидон, который является антисептическим средством, его применение возможно только на неповрежденных поверхностных тканях. Гибель мышечных клеток и разрушение эритроцитов, по нашему мнению, связаны с химическим действием данного вещества на подлежащие к месту контакта образования с разрушением белковых структур, вызывающим в последующем некроз тканей.
Рис. 2. Гистологический срез мышечного участка стенки раневого канала в II группе (увеличение об. 7х40): 1 – стенка артериолы с умеренно выраженным отеком; 2 – эндотелий с сильно выраженным отеком, в просвете определяется формирование пристеночного красного тромба
Рис. 3. Гистологический срез мышечного участка стенки раневого канала во II группе (увеличение об. 7х20): 1 – мышечные волокна расположены параллельными пучками, ядра отсутствуют, сильно выраженный перицеллюлярный отек; 2 – в пространстве между мышечными волокнами определяются венулы с заполненными просветами эритроцитами, без сладжирования, в периваскулярном пространстве – единичные эритроциты; 3 – раневая поверхность покрыта фибрином с примесью разрушенных эритроцитов; 4 – мышечные волокна с отсутствием ядер
В III группе (тампонада раны с использованием «Гемофлекс Комбат» отмечается слабо выраженный процесс формирования тромба, но с сохранением периваскулярных тканей и умеренно выраженным периваскулярным отеком (рис. 4).
Рис. 4. Гистологический срез мышечного участка стенки раневого канала в III группе (увеличение об. 7х10): 1 – мышечные волокна расположены в основном параллельно, в большинстве из них ядра сохранены, сильно выраженный перицеллюлярный отек; 2 – слабовыраженный периваскулярный отек; 3 – стенка артериолы и эндотелий с умеренно выраженным отеком, в просвете свободнолежащие эритроциты
При использовании «Celoxтм Rapid» (IV группа) отмечается хороший гемостаз. На гистологических срезах имеется умеренно выраженный периваскулярный отек без дополнительного повреждения тканей раны, что подтверждается сохранением ядер в мышечных волокнах (рис. 5).
Рис. 5. Гистологический срез мышечного участка стенки раневого канала в IV группе (увеличение об. 7х10): 1 – мышечные волокна с сохраненными ядрами, расположены параллельными пучками (местами параллельность хода волокон нарушена); 2 – стенка и эндотелий с умеренно выраженным отеком; 3 – в просвете артериолы образование монетных столбиков из эритроцитов (сладжирование)
По сравнению с предыдущими группами в группе V (тампонада раны с использованием бинта «Гепоглос») качество гемостаза составляет 100%. При гистологическом исследовании отмечается хорошее тромбообразование с сохранением периваскулярных тканей и со слабо выраженным отеком стенки артериолы, сохранением мышечных волокон на всем протяжении среза. Признаков гибели тканей не выявляется, как и в группе IV (рис. 6).
Рис. 6. Гистологический срез мышечного участка стенки раневого канала в V группе (увеличение об. 7х10): 1 – мышечные волокна с сохраненными ядрами, расположены параллельными пучками (местами параллельность хода волокон нарушена); 2 – стенка артериолы со слабо выраженным отеком; 3 – артериола с формирующимися пристеночными красными тромбами
В VI группе (тампонада раны с использованием гелеобразного средства «Тектум»): применение МГС сохраняло периваскулярные ткани, но вызывало сильный перицеллюлярный отек, также отсутствовали признаки тромбообразования (рис. 7).
Рис. 7. Гистологический срез мышечного участка стенки раневого канала в VI группе (увеличение об. 7х20): 1 – мышечные волокна с сохраненными ядрами, расположены параллельными пучками, и сильно выраженный перицеллюлярный отек; 2 – сильно выраженный перицеллюлярный отек; 3 – стенка артериолы и эндотелий с умеренно выраженным отеком, просвет свободен от форменных элементов крови
Гистологические исследования в VII группе (тампонада раны с использованием бинта «Элларга») показали, что МГС способствует тромбообразованию, не вызывая повреждения здоровой ткани раневого канала (рис. 8).
Рис. 8. Гистологический срез мышечного участка стенки раневого канала в VII группе (увеличение об. 7х10): 1 – мышечные волокна расположены непараллельными пучками, ядра в них сохранены, слабо выраженный перицеллюлярный отек; 2 – артериола с умеренно выраженным отеком стенки и эндотелия, в просвете определяется образование пристеночного красного тромба
Безопасность применения МГС является серьезным поводом для научных исследований. Гистологическое исследование мышечной ткани, контактирующей с местными гемостатическими средствами, позволило выявить образцы, оказывающие наиболее агрессивное и небезопасное воздействие на живую ткань (таблица). «Отрицательными» лидерами оказались «Гемоспас» и «Гемоспас Био»: при гистологических исследованиях выявлены выраженные признаки разрушения живой ткани стенки раны с выраженным периваскулярным отеком. При этом повторное тампонирование говорит об их низких гемостатических свойствах. В то же время гелеобразное средство «Тектум» сохраняло периваскулярные ткани, но при гистологическом исследовании отсутствовали признаки тромбообразования, что приводило к необходимости повторного тампонирования во время эксперимента.
Сравнительная характеристика результатов действия МГС в эксперименте
|
№ группы |
Коммерческое название МГС |
Действующее вещество |
Повторное тампонирование |
Формирование тромба |
Степень выраженности периваскулярного отека |
Признаки разрушения живой ткани стенки раны |
|
I |
Гемоспас |
цеолит |
50% |
+ |
сильный |
+ |
|
II |
Гемоспас Био |
хитозан + йодоповидон |
75% |
+ |
сильный |
+ |
|
III |
Гемофлекс Комбат |
хитозан |
75% |
– |
умеренный |
– |
|
IV |
Celoxтм Rapid |
хитозан |
0 |
+ |
умеренный |
– |
|
V |
Гепоглос |
хитозан |
0 |
+ |
слабо |
– |
|
VI |
Тектум |
хитозан |
75% |
– |
сильный |
– |
|
VII |
Элларга |
хитозан |
25% |
+ |
слабо |
– |
Выводы
1. Гистологическое исследование мягких тканей стенки раневого канала, контактирующей с местными гемостатическими средствами, позволяет выявить образцы, оказывающие наиболее агрессивное и небезопасное воздействие на живую ткань.
2. По качеству гемостаза из отечественных средств лидирующие позиции занимают «Гепоглос» (100%) и «Элларга» (75%).
3. Наиболее агрессивное воздействие на подлежащие к ране мягкие ткани оказывают местные гемостатические средства «Гемоспас» и «Гемоспас Био».
3. Несмотря на то что основным действующим веществом МГС «Гемоспас Био» является хитозан, наличие в его составе местного антисептического средства йодоповидона при длительном контакте с раневой поверхностью приводит к гибели подлежащих к стенке раневого канала тканей на глубину до 1 см.
4. Дополнительного повреждения мягких тканей при контакте не вызывают средства «Celoxтм Rapid», «Гепоглос» и «Элларга», в состав которых производитель, согласно описанию, не включает антисептические препараты местного применения.
Таким образом, на основании морфологической оценки стенки раневого канала после применения локальных гемостатических средств наиболее безопасными и эффективными являются «Гепоглос», «Celoxтм Rapid», что позволяет в случаях их применения при колото-резаных и резаных ранениях в сроки до 2 часов после получения травмы накладывать глухой первичный шов непосредственно после туалета раны или частичной первичной хирургической обработки. В случаях использования в аналогичных ситуациях препаратов «Гемоспас» и «Гемоспас Био» наложение первичного шва возможно только после радикальной первичной хирургической обработки раны с иссечением ее краев, стенок и дна, даже при отсутствии косвенных признаков некроза.