Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение
«Государственный научный центр лазерной медицины
Федерального медико-биологического агентства России»
На правах рукописи
ТИХОВ ГРИГОРИЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ
«ФОТОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ В ЛЕЧЕНИИ ПЕРИТОНИТА»
(Экспериментальное исследование)
14.01.17 – хирургия
Диссертация
на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Научный руководитель:
доктор медицинских наук,
профессор А.В. Гейниц
Москва 2014
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АлАТ – аланинаминотрансфераза
АсАТ – аспартатаминотрансфераза
Ед.ф. – единица флуоресценции
КОЕ – колониеобразующая единица
ЛИИ – лейкоцитарный индекс эндогенной интоксикации
ОЭП – острый экспериментальный перитонит
ФДТ – фотодинамическая терапия
ФС- фотосенсибилизатор
Эр – эритроциты
Hb – гемоглобин
Ht – гематокрит
L – лейкоциты
ОГЛАВЛЕНИЕ
Страницы
ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................5
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................13
1.1. Виды экспериментального перитонита........................................................14
1.2. Способы интраоперационной санации брюшной полости при распространенно перитоните...............................................................................18
1.3. Фотодинамическая терапия в лечении гнойных и
хронических заболеваний.....................................................................................23
ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Материалы исследования
2.1.1. Характеристика экспериментального материала.....................................30
2.1.2. Методика создания экспериментального перитонита у крыс.................31
2.1.3. Характеристика групп животных I этапа исследований........................32
2.1.4. Характеристика групп животных II этапа исследований.......................36
2.1.5. Характеристика групп животных III этапа исследований......................39
2.1.6. Фотосенсибилизатор...................................................................................40
2.2. Методы исследования
2.2.1. Флуоресцентная диагностика.....................................................................41
2.2.2. Источник света ............................................................................................42
2.2.3. Клинико-лабораторные исследования ......................................................44
2.2.4. Морфологические исследования...............................................................45
2.2.5. Методика выполнения бактериологического исследования
экссудата брюшной полости................................................................................45
2.2.6. Статистическая обработка полученных результатов...............................46
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Характеристика животных с острым экспериментальным перитонитом
3.1.1. Клинико-морфологическая характеристика животных с
острым экспериментальным перитонитом.........................................................47
3.1.2. Флуоресцентная диагностика брюшины животных................................49
3.1.3 Лабораторная оценка состояния животных с острым
экспериментальным перитонитом.......................................................................50
3.2.Оценка накопления фотосенсибилизатора в париетальной
брюшине при остром экспериментальном перитоните..............................................................................................................52
3.3. Сравнительная характеристика эффективности фотодинамической терапии в лечении распространенного перитонита
3.3.1.Оценка выживаемости животных с острым
экспериментальным перитонитом при разных
методах лечения.....................................................................................................56
3.2.2. Лабораторная оценка состояния животных с острым
экспериментальным перитонитом при различных методах лечения...................................................................................................................59
3.2.3. Оценка гистологической картины животных с
острым экспериментальным перитонитом при различных
методах лечения....................................................................................................67
3.3. Оценка антибактериальной свойств фотодинамической
терапии в лечении животных с острым экспериментальным
перитонитом...........................................................................................................72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................................................................75
ВЫВОДЫ..............................................................................................................87
ПРАКТИЧЕСКАЯЗНАЧИМОСТЬ..................................................................88 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................................89
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Лечение острого распространенного перитонита до настоящего времени остаётся одной из актуальнейших проблем абдоминальной хирургии, что подтверждается высокими цифрами летальности, которые по данным различных составляют авторов от 17% до 36%, а при тяжелых формах, в случае развития инфекционно-токсического шока и полиорганной недостаточности до 76-90% [Бородин М.А. и соавт., 2006; Гостищев В.К. и соавт., 2002; Гридчик И.Е. и соавт., 2004; Дехнич А.В. и соавт., 2011; Ерюхин И.А. и соавт., 2004; Измайлов С.Г. и соавт., 2010; Костюченко К.В. и соавт., 2009; Савельев В.С. и соавт., 2006; Ханевич М.Д. и соавт., 2000; Шаповалова Н.В. и соавт., 1998; Hirsch E.F., 2004; Malangoni M.A., 2003; Robledo F.A. et al., 2007].
Одним из составных и наиболее важных элементов комплексного лечения распространенного перитонита является устранение причины его развития и эффективная санация брюшной полости [;Гостищев В.К. и соавт., 2007; Савельев В.С. и соавт., 2007]. В настоящему времени предложено множество различных методов обработки брюшины, основанных на использовании ультразвуковых технологий, гидропрессивных обработок, лазерного облучения, озонотерапии, электроимпульсного воздействия и др. [Глухов А.А. и соавт., 2007; Мерзликин H.B. и соавт., 2011; Сажин В.П. и соавт., 2007] Вышеуказанные методы, безусловно, значительно повышают эффективность лечения рассматриваемой патологии. Однако, ряд вопросов, касающихся санации брюшной полости и снижения уровня бактериальной обсемененности брюшины до настоящего времени не решенными. Во-первых это обусловлено тем, что в ряде случаев не представляется возможным во время однократной интраоперационной санации полностью удалить патогенную микрофлору, во-вторых, купировать гнойно-воспалительный процесс в брюшной полости.
Как правило, брюшина всегда отвечает воспалением на любой патологический процесс, индуцированным инфекционно-воспалительным или травматическим повреждением органов брюшной полости и малого таза. При этом обширная площадь брюшинного покрова (более 2,0 м2), имеющая сложное строение, реактивность, а также важность физиологических функций (экссудативной, резорбтивной и барьерной), не оставляют сомнений в опасности распространения воспаления брюшины негативно влияющего на жизнедеятельность организма. Основными причинами летальности являются некупированный эндотоксикоз, абдоминальный сепсис и обусловленные ими последствия: острая печеночно-почечная и сердечно-сосудистая недостаточность, легочные и метаболические нарушения. При прогрессировании эндотоксической реакции в первую очередь страдает мочевыделительная система[Мишнёв О.Д. и соавт, ,2004; Савельев B.C. и соавт., 2006].
Считается, что практически все органы и системы вовлекаются в процесс полиорганной недостаточности почти с одинаковой частотой, однако количество органов, задействованных в процессе, определяет прогноз заболевания. Так, при вовлечении в синдром четырех и более органов, летальность достигает ста процентов [Гологорский В.А. и соавт., 1988].
Доказано, что результат успешного лечения разлитого гнойного перитонита лишь на 15-20 % зависит от эффективности антибактериальной терапии, а в остальном на 80% связано с адекватной хирургической тактикой, в том числе, полноценной санацией брюшной полости [Гостищев В.К., 2001; Савельев B.C. и соавт., 2006; Шуркалин Б.К. и соавт., 2003].
Применение только одного оперативного вмешательства, не может полностью прекратить те сложные патоморфологические процессы в брюшине, а также нарушения функций желудочно-кишечного тракта, которые создают условия для углубления процессов деструкции во многих системах жизнеобеспечения организма и неминуемо ведут к полиорганной недостаточности [Алиев И.М., 1995; Брискин Б.С. и соавт., 2000; 2003; Лобаков А.И. и соавт., 1995].
Поэтому, в настоящее время успех лечения перитонита определяют: адекватная хирургическая тактика, рациональная антибактериальная терапия, борьба с эндогенной интоксикацией и комплексная интенсивная терапия. В отношении хирургической тактики большинство современных исследователей имеют схожие принципиальные позиции в отношении таких вопросов, как способы завершения операций и эффективной санации брюшной полости, выбора вида санационных растворов, дренирования брюшной полости и интубации кишечника, экстракорпоральной детоксикации и оценки ее эффективности.
Среди современных медицинских технологий, используемых в лечении ряда онкологических и неопухолевых заболеваний особое место принадлежит фотодинамической терапии (ФДТ) [Гейниц А.В. и соавт., 2007; Козлов В.И., 1992; 1998; Странадко Е.Ф., 1993; 1994; Харнас С.С. и соавт., 1999; Korbelik M., 1996; Tadjiri H. et al., 1998]. Данный метод признан наиболее щадящим, так как воздействуя на патогенную клетку не затрагивает окружающие здоровые ткани. Он приводит к разрушению мембран клеток, внутриклеточных структур и бактериальных агентов, вызывая, тем самым, гибель клеток, [Гейниц А.В. и соавт., 2007; Moan J.,1984; Specht K.G. et al., 1990]. Фотодинамическая терапия является относительно безвредным, хорошо переносимым больными методом, который можно применять многократно, если это необходимо для дальнейшего выздоровления больного [Миронов А.Ф. и соавт., 1999; Толстых П.И. и соавт., 2004]. Известно, что даже при длительном применении лазерной ФДТ, резистентности у патогенных микроорганизмов не вызывает [Странадко Е.Ф. и соавт., 1999]. Вероятнее всего, это связано с тем, что гибель клетки вызывает целый каскад окислительных реакций, индуцированных синглетным кислородом, который всегда будет проявлять свою активность при фотодинамической терапии.
Отличительной особенностью фотодинамической терапии является исключительно локальный характер действия, а бактерицидный и бактериостатический эффект ограничивается зоной лазерного облучения, что позволяет избежать многих побочных эффектов наблюдаемых при антибактериальной терапии [Странадко Е.Ф. и соавт., 1998; Толстых П.И. и соавт., 2001; Gross A., et al. 1999; Schlegel R.A. et al., 2001].
В связи с снижением эффективности антибактериальной терапии, образованием устойчивых к большинству известных антибиотиков штампов микроорганизмов, ростом числа послеоперационных инфекционных осложнений, а также низкой эффективностью большинства общепринятых методов терапии, длительностью сроков лечения, поиск новых способов лечения гнойно-воспалительных процессов на всех этапах медицинской науки является актуальным.
В последние годы появились сообщения об успешном применении ФДТ для лечения гнойных ран, а также данные, что ФДТ не только не замедляет заживление ран, а возможно даже вызывает их ускоренную регенерацию [Азимшоев А.М., 2008; Странадко Е.Ф. и соавт., 1998; Adili F. et al., 1996; Parerh S.B. et al., 1991].
Проведенные исследования доказывают, что фотодинамическое терапия оказывает губительное воздействие не только на резидентную микрофлоры (Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Micrococcus spp., Sarcina spp., коринеформные бактерии, Propionibacterium spp. и др.), вызывающие заболевания только при определенных условиях, но также на антибиотико-резистентные штампы золотистого стафилококка, кишечной палочки и других микроорганизмов [Malik Z. et al., 1994]. Многими учеными выявлено, что грамположительные бактерии высоко чувствительны к фотосенсибилизирующему действию целого ряда фотосенсибилизаторов, абсорбирующих видимый свет [Bertoloni G. et al., 1984; 1992; 1993; MacMillan J.D. et al., 1966].
В настоящее время одним из перспективным физических методы, является антимикробная фотодинамическая терапия с использованием фотосенсибилизаторов и когерентного лазерного и некогерентного светодиодного излучения. Метод обладает ярко выраженной бактерицидной активностью, противовоспалительным действием, вызывает положительный иммунный ответ, предупреждая дистрофические и склеротические процессы. [Соколов В.В., 1999; Странадко Е.Ф., 2006].
Широкое развитие фотодинамической терапии и успешное внедрение методики в клиническую практику лечения доброкачественных и злокачественных новообразований, воспалительных процессов разной локализации и обнаруженное бактерицидного действие ФДТ, позволяет, с нашей точки зрения, осуществить попытку изучения возможности применения метода ФДТ для лечения распространенного перитонита в эксперименте.
Цель исследования
Разработать метод фотодинамической терапии для лечения распространенного перитонита и дать сравнительную оценку его эффективности.
Исходя из цели, поставленной в планируемой диссертационной работе, определены следующие задачи.
Задачи исследования
1. Изучить особенности накопления фотосенсибилизатора в воспаленной брюшине при экспериментальном перитоните.
2. Изучить антибактериальные свойства фотодинамической терапии при экспериментальном перитоните.
3. Дать сравнительную оценку эффективности санации брюшной полости при распространенном перитоните с применением фотодинамической терапии и традиционных методов лечения.
4. Изучить эффективность применения фотодинамической терапии при лечении экспериментального перитонита.
Научная новизна
В эксперименте на животных впервые изучены особенности накопления фотосенсибилизатора "Фотодитазина" в условиях острого экспериментального перитонита методом флуоресцентной спектрографии и доказана фотодинамическая реакция в воспалительных тканях брюшины.
Впервые разработан и предложен метод санации брюшной полости с помощью фотодинамической терапии в условиях острого экспериментального перитонита и оценены возможности применения фотодинамической терапии для санации брюшной полости.
Впервые дана оценка более эффективных альтернативных антибактериальных свойств фотодинамической терапии и ее преимущества, в сравнении со стандартными методами, в условиях острого экспериментального перитонита.
Впервые на основании лабораторных и клинико-морфологических данных проведена комплексная оценка, преимуществ и недостатков, фотодинамической терапии для лечения острого экспериментального перитонита по сравнению с традиционными методами интраоперационной санации брюшной полости.
Практическая значимость
Применение фотодинамической терапии для санации брюшной полости при оперативном лечении распространенного перитонита в сравнении с традиционными хирургическими способами, позволяет значительно улучшить качество и повысить эффективность оперативного пособия. Эффективность фотодинамической терапии в борьбе с патогенной микрофлорой неоспорима, что представляет особую ценность. Современные лазерные технологии обеспечивают снижение численности случаев развития послеоперационных осложнений, рецидивов заболевания, сокращение сроков реабилитации больных и способствуют достижению ощутимого социально-экономического эффекта.
Положения выносимые на защиту
1. Методом флуоресцентной спектроскопии установлено, что время необходимое для максимального накопления фотосенсибилизатора в тканях составляет 2-2,5 часа после внутривенного введения препарата. После проведения лазерного воздействия, интенсивность флюоресценции снижается на 76.6%, что свидетельствует об активной протекающей фотодинамической реакции и снижении концентрации препарата в тканях при распространенном перитоните.
2. Применение ФДТ для санации брюшины при остром экспериментальном перитоните, вызванном монокультурой кишечной палочки, свидетельствует о высокой антибактериальной активности данного метода по сравнению с традиционными методами лечения.
3. Применение метода ФДТ при распространенном перитоните позволяет в 3 раза быстрее отчистить брюшную полость от патогенной флоры, уменьшить эндогенную интоксикацию и снизить летальность экспериментальных животных по сравнению с традиционным методом санации почти в три раза.
Апробация работы
Результаты проведенных исследований доложены на научно-практической конференции «Фотодинамическая терапия и флуоресцентная диагностика» (г. Санкт-Петербург, 19-20 мая 2011 г.); на научно-практической международной конференции «Abstracts of XII international euroasian congress of surgery and gastroenterology», (Азербайджан, г. Баку, 13-16 октября 2011 г.); «Photodiagnosis and photodynamic therapy» (Финляндия, г. Хельсинки, 21-24 августа 2012 г.).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, из которых 6- в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 110 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 12 таблицами и 18 рисунками. Указатель литературы включает 220 источников литературы, из них 65 работы иностранных авторов.
|
