Study of the influence of vacuum therapy on the wound process in patients with diabetic foot syndrome

Full Text

Обоснование

Во всем мире сахарный диабет (СД) признан медицинским сообществом одним из самых важных неинфекционных заболеваний, распространенность которого приняла масштабы пандемии [1, 2]. По данным Международной диабетической федерации (International Diabetes Federation, IDF), количество больных СД в мире составляет сейчас более 415 млн человек, к 2030 году их число увеличится до 439 млн, а к 2035 году ― до 592 млн [3−5].

На протяжении жизни у 4,6−25% больных сахарным диабетом развивается синдром диабетической топы (СДС). По данным IDF, от 25 до 47% случаев госпитализации больных с СД связано с поражением стоп. Лечение этой группы пациентов поглощает около 10% национальных бюджетов здравоохранения, достигая 4,6−13,7 млрд долларов в разных странах [6].

На современном этапе лечение больных с СДС еще нельзя признать удовлетворительным, так как у 15−25% пациентов патологический процесс служит непосредственной причиной ампутаций нижних конечностей. В последнее время в местном лечении ран все большее значение придают использованию вакуумной терапии, положительный эффект которой описан в целом ряде работ [7−9]. Однако у больных с СДС этот метод местного лечения ран изучен недостаточно, особенно при различных формах заболевания. Таким образом, целью исследования стало изучение эффективности вакуумной терапии в лечении острого и хронического раневого процесса у больных с осложненными формами СДС в зависимости от патогенетической формы поражения.

Методы

Дизайн исследования

Проведено открытое экспериментальное проспективное контролируемое исследование больных основной (в процессе лечения раневых дефектов использовалась вакуумная терапия ран) и контрольной (вакуумная терапия не применялась) групп c синдромом диабетической стопы.

Критерии соответствия

В исследование включены пациенты с осложненными формами синдрома диабетической стопы с наличием острых и хронических раневых дефектов.

Критерии включения: возраст от 24 до 78 лет; сахарный диабет 2-го типа; наличие СДС с поражением стопы I−IV степени по классификации Меггит−Вагнера.

Критерии исключения: поражения стопы 0, V степени; критическая ишемия нижних конечностей; больные, подлежащие реваскуляризирующим вмешательствам на артериальном сосудистом русле нижних конечностей.

Условия проведения

Исследование проведено на базе клиники общей хирургии Тернопольского национального медицинского университета им. И.Я. Горбачевского (хирургическое отделение Тернопольской городской коммунальной больницы скорой помощи). На момент поступления больным выполнялось комплексное клиническое и лабораторное исследование по общепринятым методикам. Лабораторные тесты проведены в лаборатории Тернопольской городской коммунальной больницы скорой помощи.

Всем больным проводилось комплексное дифференцированное патогенетическое хирургическое лечение и консервативная терапия с применением препаратов простого инсулина с фиксированными дозами. Также больным производилась полная разгрузка пораженной конечности с помощью костылей, разгрузочных повязок Total Contact Cast до момента заживления раневых дефектов.

Продолжительность исследования

Исследование выполнено в период с сентября 2014 г. по ноябрь 2017 г. В декабре 2017 г. − январе 2018 г. проведены статистический анализ результатов исследования и оформление статьи.

Описание медицинского вмешательства

У больных с острыми гнойно-некротическими поражениями стоп проводилась хирургическая обработка, по показаниям с ампутацией пальцев или сегментов стопы. Пациентам с хроническими ранами выполняли хирургическую обработку. После обработки патологического очага пациенты были распределены на группы.

Основная группа. Пациентам проводилась постоянная вакуумная терапия ран в диапазоне отрицательного давления от -80 до -120 мм рт.ст. с применением аппарата вакуумной терапии «Агат-Днепр» (Украина) и стандартных перевязочных наборов V.A.C. GranuFoam Dressing (США). Перевязки проводились каждые 3−5 дней в зависимости от степени экссудации и динамики течения раневого процесса.

Контрольная группа. Пациентам проводилось местное лечение ран соответственно фаз раневого процесса с использованием антисептиков (Диоксидин, хлоргексидин, повидон-йод) и мазей на гидрофильной основе (Левосин, Левомеколь, Офлокаин) с ежедневными перевязками.

Исходы исследования

Основной исход исследования

В ходе исследования проводили оценку динамики протекания раневого процесса на основе изменения площади ран, цитологической картины, состава микрофлоры, морфологических изменений тканей раны и показателей микроциркуляции в перираневой области.

Дополнительные исходы исследования

Проведено изучение влияния вакумной терапии на динамику клинических показателей течения раневого процесса.

Анализ в подгруппах

Классификация поражений нижних конечностей проводилась по глубине поражения (классификация Меггит−Вагнера) и патогенетическим формам заболевания (классификация I Международного симпозиума по диабетической стопе, Нидерланды, 1991). Смешанную форму поражения отдельно не выделяли, а пациенты этой группы в соответствии с показателями периферической гемодинамики были распределены между нейропатической (НФ) и ишемической (ИФ) формой поражения. Раневые дефекты классифицировали на острые и хронические.

После хирургического лечения больные были распределены в основную (с использованием вакуумной терапии в местном лечении ран) и контрольную (без вакуумной терапии) группы.

Методы регистрации исходов

Изучение динамики изменений площади ран в ходе лечения проводили согласно планометрическому методу Л.Н. Поповой (1942) [10]. Динамику роста грануляционной ткани и объема раневого дефекта изучали гидрометрическим методом [11].

Цитологическое исследование мазков-отпечатков с раны проводили с помощью метода М.П. Покровской, М.С. Макарова (1942) в модификации М.Ф. Камаева (1954) [12, 13].

Микробиологическое исследование раневого отделяемого с идентификацией микроорганизмов и изучением их чувствительности к антибактериальным препаратам проводили на кафедре микробиологии, вирусологии и иммунологии Тернопольского национального медицинского университета им. И.Я. Горбачевского по общепринятым методикам [14, 15].

Морфологические исследования тканей ран выполняли на кафедре патологической анатомии с секционным курсом и судебной медициной Тернопольского национального медицинского университета им. И.Я. Горбачевского. Материал для исследования получали путем инцизионной биопсии во время оперативных вмешательств или при перевязках. Изготовление и окраску гистологических препаратов гематоксилином и эозином проводили по общепринятым методикам с последующим светооптическим исследованием.

Исследование микроциркуляции в перираневой области проводили методом лазерной допплеровской флоурометрии с помощью аппарата «ЛАКК-02» (ЛАЗМА, Россия) и обработкой данных при помощи специализированной компьютерной программы, которая есть базовое программное обеспечение аппарата. Анализ состояния микроциркуляции проводили на основе изменений средних значений перфузии тканей: М ― среднеарифметический показатель микроциркуляции; σ ― среднее колебание перфузии относительно среднего значения потока крови М; Kv ― соотношение величин М и σ. Увеличение показателей Kv отражает улучшение состояния микроциркуляции.

Этическая экспертиза

На заседании Локального этического комитета Тернопольского национального медицинского университета им. И.Я. Горбачевского (протокол № 4 от 26 марта 2014) было одобрено проведение данного исследования, а при рассмотрении результатов его проведения не установлено нарушений правил биоэтики (протокол № 33 от 11 января 2016).

У всех больных, включенных в исследование, было получено письменное информированное согласие на участие в исследованиях с предложенными методами лечения.

Статистический анализ

Принципы расчета размера выборки. Размер выборки предварительно не расчитывался.

Методы статистического анализа данных. Все полученные числовые результаты проходили статистическую обработку при помощи пакетов прикладных програм S-plus 2000, Excell. Описательные статистические данные представлены в виде М±m, где М ― среднее значение, m ― стандартное отклонение, с расчетом t-критерия Стьюдента с целью сравнения достоверности результатов в основной и контрольной группах больных. Статистически достоверными считали различия при p<0,05. Категориальные переменные представлены в процентных соотношениях.

Результаты

Участники исследования

В исследовании принял участие 231 больной с осложненными формами СДС. По основным клиническим показателям, которые представлены в табл. 1, отмечены незначительные, статистически незначимые различия, (р>0,05).

 

Таблица 1. Клиническая характеристика обследованных пациентов

Показатель	Основная группа n=191	Контрольная группа n=40
Возраст, лет	62,5±5,2	58,7±4,6
Пол, мужской/женский	113/78	23/17
Длительность течения сахарного диабета, лет	10,2±3,6	10,8±2,6
Патогенетическая форма синдрома диабетической стопы, нейропатическая/ишемическая	103/88	29/11
Характер раневого процесса, острый/хронический	128/63	31/9
Степень поражения по Wagner, II/III/IV	13/113/65	4/16/10

 

Основные результаты исследования

Результаты проведенных исследований показали, что использование вакуумной терапии при лечении острых и хронических ран у больных с СДС имеет положительный эффект на динамику течения раневого процесса.

У больных с НФ СДС формирование здоровой грануляционной ткани начиналось с 4,61±0,96 дня, а до 6,43±0,48 дня раневые поверхности были готовы для проведения их пластического закрытия одним из методов пластической хирургии (наложение вторичных швов, аутодермопластика). В контрольной группе пластическое закрытие ран было возможно только с 9,42±1,46 сут (р<0,05).

У пациентов с ИФ СДС формирование грануляционной ткани начиналось с 6,53±1,14 дня (р<0,02), и раны были готовы к пластическому закрытию на 8,76±1,25 день (контрольная группа ― на 12,48±1,94 день) (р<0,05).

Развитие активной краевой эпителизации ран на фоне вакуумной терапии у больных с НФ отмечено с 4,64±1,12 дня. Скорость эпителизации на 3−4-й день составляла 2,9%, а на 6−7-й день ― 3,9% ежедневно (р<0,05). У пациентов с ИФ этот показатель был следующим: появление активной краевой эпителизации отмечено на 6,15±0,47 день, а скорость эпителизации на 3−4-й день составляла 1,8%, а с 6−7-го дня ― 2,8% ежедневно (р<0,05).

Также значительно уменьшался и объем раневых дефектов. При НФ поражения этот показатель составил, соответственно, после хирургического вмешательства 18,96±0,46 см³, на 4−5-й день ― 11,14±0,24 см³ (на 41,24%), на 7−8-й день ― 5,28±0,12 см³ (на 72,15%) (р<0,05).

У пациентов с ИФ поражения динамика уменьшения объема ран была следующей: после операции ― 16,92±0,18 см³, на 4−5-й день ― 10,28±0,24 см³ (на 39,24%), на 7−8-й день ― 7,82±0,68 см³ (на 50,63%) (р<0,05).

В момент поступления у всех больных контрольных и основных групп отмечался некротический или дегенеративно-воспалительный тип цитограмм. Уже на 3-и сут лечения с применением вакуумной терапии у 36,8% больных с НФ и у 20,3% с ИФ СДС появлялся воспалительный тип цитограмм. На 6-е сут у 50,0% с НФ и у 3,6% с ИФ отмечены регенераторные типы цитограмм, что давало возможность провести пластику ран. На 9-е сут процент регенераторных типов цитограмм составил для НФ 83,4%, для ИФ 67,9% (контроль ― 53,9 и 41,6% соответственно). На 14-е сут регенераторный тип цитограмм отмечен у 94,5 и 78,6% больных основных групп (контроль ― 69,3 и 62,7%) соответственно (р<0,05).

Вместе с этим отмечены и положительные изменения со стороны микробной контаминации ран. На момент поступления у больных всех групп наиболее часто выделялись стафилококки, микрококки, коринебактерии, стрептококки, энтеробактерии, псевдомонады с общей средней колонизацией ран 7,42 lg КОЕ/г. На 3-и сут вакуум-терапии отмечалось уменьшение плотности микроорганизмов, которое не имело статистической достоверности. Только количество стафилококков уменьшалось на достоверном уровне (р<0,05). Начиная с 6-х сут лечения общая плотность микроорганизмов у больных основных групп составила 3,69±0,45 lg КОЕ/г, что было достоверно ниже, чем в контрольных группах (5,88±0,66 lg КОЕ/г) (р<0,05). Отмечено и значительное уменьшение видового состава микрофлоры в ранах.

Использование постоянной вакуумной терапии в лечении раневых дефектов дало возможность значительно улучшить показатели местной микроциркуляции. Уже на 3-и сут у больных с НФ поражения основные показатели возрастали в среднем в 2 раза по сравнению с контрольными величинами (р<0,001) (табл. 2).

 

Таблица 2. Влияние вакуумной терапии на показатели микроциркуляции тканей у больных с НФ СДС

Показатель	НФ СДС
	Без нейропатического отека тканей, n=71	С нейропатическим отеком тканей, n=32
При поступлении больных в стационар
M, пф.ед.	2,83±0,12	1,78±0,21
σ, пф.ед.	0,54±0,06	0,41±0,08
Kv, %	39,26±1,28	31,28±1,47
На 3-и сут вакуумной терапии
M, пф.ед.	4,15±0,18; р<0,001	3,94±0,28; р<0,001
σ, пф.ед.	0,78±0,08; р<0,05	0,72±0,03; р<0,001
Kv, %	52,62±1,22; р<0,001	49,34±1,25; р<0,001

Примечание. НФ СДС ― нейропатическая форма синдрома диабетической стопы.

 

У больных с ИФ поражения при хронической артериальной недостаточности I−III степени увеличение этих показателей также носило статистически достоверный характер и зависело от выраженности стадии поражения. Уже до 6-х сут лечения показатели микроциркуляции в этой группе больных были выше критических показателей (р<0,05), что позволяло решать вопрос о пластическом закрытии ран (табл. 3).

 

Таблица 3. Влияние вакуумной терапии на показатели микроциркуляции тканей у больных с ишемической формой синдрома диабетической стопы

Показатель	Стадия ишемии
	І (n=27)	ІІ (n=39)	ІІІ (n=22)
При поступлении больных в стационар
M, пф.ед.	1,71±0,09	1,52±0,05	1,28±0,02
σ, пф.ед.	0,52±0,02	0,46±0,02	0,42±0,06
Kv, %	36,84±1,24	32,42±1,12	29,54±1,17
На 3-и сут вакуумной терапии
M, пф.ед.	2,31±0,08; р<0,1	1,89±0,07; р<0,2	1,38±0,06; р<0,5
σ, пф.ед.	0,61±0,02; р<0,5	0,48±0,03; р<0,5	0,44±0,06; р<0,5
Kv, %	39,21±1,48; р<0,1	37,84±2,16; р<0,5	31,47±1,32; р<0,2
На 6-е сут вакуумной терапии
M, пф.ед.	3,92±0,12; р<0,001	2,94±0,06; р<0,001	1,42±0,04; р<0,5
σ, пф.ед.	0,68±0,06; р<0,5	0,59±0,02; р<0,5	0,45±0,02; р<0,5
Kv, %	43,24±1,48; р<0,001	40,48±1,23; р<0,001	32,24±1,08; р<0,05

 

При морфологическом исследовании тканей, взятых с участков раневых дефектов, было установлено, что уже на 5-е сут использования вакуумной терапии отмечались положительные изменения тканей, которые свидетельствовали о переходе раневого процесса с фазы воспаления в фазу регенерации. На 10-е сут лечения формировался массив грануляционной ткани с высокой плотностью тонкостенных сосудов и преимущественной инфильтрацией лейкоцитами и лимфоцитами. В общем морфологическая картина грануляционной ткани на этом этапе соответствовала изменениям, которые отмечались у больных групп сравнения только на 15-е сут лечения.

Дополнительные результаты исследования

В основной группе больных вакуумная терапия ран приводила к значительному уменьшению болевого синдрома, оценку которого проводили при помощи цифровой рейтинговой шкалы (Numerical Rating Scale, NRS). Так, у больных основной группы выраженность болевого синдрома после оперативного лечения уже на 2−3-й день составляла 3,13±0,21 балла, в то время как в контрольной группе ― 6,57±0,54 (р<0,01).

Также вакуумная терапия положительно влияла на динамику клинического течения раневого процесса (табл. 4).

 

Таблица 4. Клинические показатели протекания раневого процесса в группах больных на фоне вакуумной терапии

Клинические признаки раневого процесса	Нейропатическая форма СДС		Ишемическая форма СДС
	Контрольная n=29	Основная n=103	Контрольная n=11	Основная n=88
Купирование отека тканей, в днях	5,84±0,72	2,46±0,84 р<0,01	4,83±0,87	2,52±0,42 р<0,01
Купирование гиперемии тканей, в днях	4,71±0,87	2,16±0,48 р<0,01	5,78±0,62	3,12±0,64 р<0,02
Купирование краевой инфильтрации раны, в днях	6,43±0,78	3,25±0,82 р<0,01	7,42±1,38	3,96±0,84 р<0,02

Примечание. СДС ― синдром диабетической стопы.

 

В течение 3−4 дней у всех больных основной группы на фоне вакуумной терапии исчезали явления лимфангоита и лимфаденита; значительно улучшалось общее состояние, нормализовалась температура тела, в то время как в контрольной группе эти показатели улучшались только на 5−6-е сут лечения.

Нежелательные явления

У 19 больных с ишемической формой поражения (хроническая артериальная недостаточность III стадии) проведение вакуумной терапии по стандартной методике привело к усилению болевого синдрома, что обусловило необходимость установить начальное отрицательное давление в системе 70−80 мм рт.ст., что вместе с приемом анальгетиков позволило в течение суток купировать боль. На 2−3-и сут послеоперационного периода отрицательное давление устанавливали на стандартных величинах без последующего развития побочных эффектов, хотя восстановление периферической гемодинамики у этих больных происходит значительно медленнее, что обусловлено выраженными нарушениями центральной гемодинамики нижних конечностей.

Обсуждение

Резюме основного результата исследования

Проведенные исследования позволили установить выраженное положительное влияние вакуумной терапии на течение острого и хронического раневого процесса у больных с СДС, что проявлялось стимуляцией процессов регенерации, уменьшением площади и объема ран, уменьшением микробной контаминации и усилением локальной микроциркуляции у больных как с нейропатической, так и ишемической формой СДС.

Обсуждение основного результата исследования

Все больные, включенные в исследование, были сопоставимы по площади и глубине раневого дефекта. По показаниям больным проводилось оперативное лечение, которое позволяло при острых ранах провести максимально возможную хирургическую обработку гнойно-некротического процесса, а при хронических ранах ― хирургическую стимуляцию репаративных процессов.

Последующее применение вакуумной терапии в местном лечении ран позволило значительно активировать регенераторные процессы, которые достоверных различий при острых и хронических ранах не имели (р<0,5).

Вакуумная терапия ран оказывает выраженное стимулирующее влияние на регенераторные процессы в ранах. В среднем на 3−5 дней раньше стабилизируется цитологическая картина мазков-отпечатков с превалированием регенераторных типов цитограмм, ускоряются процессы формирования здоровой грануляционной ткани и краевой эпителизации с сокращением площади и объема раневых дефектов. Также отмечена значительная микробная деконтаминация ран со снижением уровня микробного загрязнения ниже критического уровня и исчезновением стрептококков, микрококков и аэробных бацилл. Улучшаются показатели микроциркуляции в ране, которые возростают почти в 2 раза по сравнению с начальными показателями. При этом у больных с НФ поражения эти изменения наступают раньше и носят более выраженный характер, чем у больных с ИФ СДС, что можно объяснить лучшим кровоснабжением тканей, от которого зависят процессы регенерации.

Похожие данные были получены и в работах других исследователей, которые отмечают положительное влияние вакуумной терапии на течение раневого процесса [7−9].

Положительное влияние вакуумной терапии на раневой процесс дает возможность в более короткие сроки подготовить рану к закрытию одним из методов пластической хирургии (в среднем на 3,5±1,4 дня) или создать благоприятные условия для ее самостоятельной эпителизации, что в комплексе сокращает средние сроки стационарного лечения больных с острыми и хроническими ранами при НФ и ИФ СДС (на 4,3±1,7 / 4,8±2,4 и 4,6±0,3 / 3,4±1,4 койко-дня соответственно), что имеет не только медицинское, но и социальное значение.

Ограничения исследования

Учитывая небольшой объем выборки больных и непродолжительные сроки наблюдения, необходимо продолжить исследования с целью проверки полученных результатов.

Заключение

Результаты проведенных исследований позволяют сделать вывод, что вакуумная терапия оказывает положительное влияние на течение раневого процесса. Это проявляется в стабилизации и ускорении течения фаз раневого процесса, улучшении локальной микроциркуляции и стимуляции регенераторных процессов в ранах, что позволяет сократить сроки стационарного лечения пациентов.

Дополнительная информация

Источник финансирования. Работа выполнена при поддержке Тернопольского национального медицинского университета им. И.Я. Горбачевского в рамках комплексной научной темы «Профилактика и лечение послеоперационных осложнений в плановой и ургентной хирургии» (номер государственной регистрации 0116 U 003354).

Конфликт интересов. Авторы данной статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.

Участие авторов: все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию до публикации.

Выражение признательности. Авторы выражают благодарность всем сотрудникам Тернопольской городской коммунальной больницы скорой помощи, а также коллективам кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии, кафедры патологической анатомии с секционным курсом и судебной медициной Тернопольского национального медицинского университета им. И.Я. Горбачевского за помощь в проведении данного исследования.

About the authors

Petr A. Gerasimchuk

Ternopil National Medical University (Named after I. Horbachevsky)

Author for correspondence.
Email: gerasymchuk@tdmu.edu.ua
ORCID iD: 0000-0002-5409-7990

MD, PhD, Professor

Ukraine, 1, maydan Voly, 46001 Ternopol

Alexander V. Shidlovskyi

Ternopil National Medical University (Named after I. Horbachevsky)

Email: shydlovskyow@tdmu.edu.ua
ORCID iD: 0000-0001-5049-7404

MD, PhD, Professor

Ukraine, 1, maydan Voly, 46001 Ternopol

Dmitriy B. Fira

Ternopil National Medical University (Named after I. Horbachevsky)

Email: firadb@tdmu.edu.ua
ORCID iD: 0000-0002-0590-8910

MD, PhD

Ukraine, 1, maydan Voly, 46001 Ternopol

Andrey V. Pavlyshyn

Ternopil National Medical University (Named after I. Horbachevsky)

Email: pavlyshyn.av@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3420-192X

MD, PhD

Ukraine, 1, maydan Voly, 46001 Ternopol

References

Supplementary files