Результат интеллектуальной деятельности: Способ лечения парапротезной инфекции

Изобретение относится к медицине, а именно к оперативной травматологии и ортопедии и может быть использовано при лечении парапротезной инфекции, в частности инфекционных осложнений, возникших после эндопротезирования крупных суставов, например, коленного или тазобедренного, а также других инфекционных осложнений и процессов, в т.ч. огнестрельных ран.

В настоящее время известны следующие способы лечения парапротезной инфекции.

Способы, описанные в Руководстве по эндопротезированию тазобедренного сустава / под ред. P.M. Тихилова, В.М. Шаповалова. - СПб.: РНИИТО им. P.P. Вредена, 2008. - с. 277-286) предполагают хирургическое лечение инфекции. При определении хирургической тактики в случае установленного факта параэндопротезной инфекции основным является решение вопроса о возможности сохранения или повторной установке эндопротеза. Выделяют четыре основные группы оперативных вмешательств:

I - ревизия с сохранением эндопротеза;

II - с проведением одноэтапного, двухэтапного или трехэтапного реэндопротезирования.

III - другие процедуры: ревизия с удалением эндопротеза и резекционной артропластикой; с удалением эндопротеза и использованием ДКТ; удалением эндопротеза и несвободной костно-мышечной или мышечной пластикой.

IV - экзартикуляция.

Недостатком данных способов является высокая частота рецидивов инфекции после лечения, например, при ревизии с одноэтапных реэндопротезированием, до 42% (Hanssen, A.D. Evolution of a staging system for infected hip arthroplasty / A.D. Hanssen, D.R. Osmon // Clin. Orthop. - 2002. - N 403. - P. 16-22.). Частота излечивания больных при ревизии с сохранением эндопротеза составляет от 35 до 70%, причем благоприятные исходы в большинстве случаев наблюдаются при проведении ревизии в среднем в течение первых 7 суток, а

неблагоприятные - 23 дней после установки эндопротеза (Widmer, AF. Antimicrobial treatment of orthopedic implant-related infections with rifampin combinations / AF. Widmer [et al.] // Clin. Infect. Dis. - 1990. - Vol. 1 62. - P. 96-1 02.).

Недостатком хирургических способов лечения больных с парапротезной инфекцией является необходимость выполнения травматичного хирургического вмешательства, что способствует в последующем образованию многочисленных рубцов в зоне операции, увеличению частоты вывихов в искусственном суставе.

Недостатком вышеперечисленных способов является необходимость длительной системной супрессивной антибактериальной терапии в послеоперационном периоде, приводящей к ряду осложнений, например, антибиотико-ассоциированный колит.

Наиболее близким из известных способов лечения парапротезной инфекции является способ активного постоянного дренирования раны, описанный в Раны и раневая инфекция / Руководство для врачей под редакцией М.И. Кузина и Б.М. Костюченок. - М. Медицина. - 1990 г. С 256-263. Способ заключается в том, что в рану устанавливается 2 дренажа: по первому в рану подается раствор антисептика (или какой-либо другой раствор), по второму производится удаление отделяемого из раны. Ко второму дренажу могут быть присоединены какие-либо отсасывающие устройства.

Недостатком данного способа при лечении парапротезной инфекции является то, что он не позволяет оценивать эффективность действия лекарственного вещества, которое подается в рану. Оценить результаты можно с использованием микробиологических посевов отделяемого из раны, на выполнение которых требуется несколько дней. Таким образом, при использовании данного метода возможно введение растворов, которые не действуют на микрофлору, покрывающую компоненты эндопротеза. Соответственно, поменять лекарственное средство можно только после получения результатов посевов. Другим недостатком данного способа является то, что больной должен все время находиться на постельном режиме, в связи с тем, что к нему подходят трубки от

дренажной системы. Это значительно снижает качество жизни, поскольку промывание происходит в течение нескольких дней или недель, также в связи с отсутствием подвижности оперированного сустава нарушаются процессы микроциркуляции и заживления раны.

Задача изобретения - повышение эффективности лечения парапротезной инфекции.

Для решения поставленной задачи в способе лечения парапротезной инфекции, заключающемся в промывании раны посредством введения по подводящей дренажной трубке антисептического или антибактериального лекарственного средства и удалении отделяемого из раны по отводящей дренажной трубке во внешнюю среду, дополнительно осуществляют первичное промывание раны, с помощью соответствующих датчиков проводят измерение таких физико-химических параметров раневого отделяемого, как: рН, концентрация кислорода, температура, давление и потенциал раневого отделяемого, и после их изменения, соответствующего воздействию микрофлоры раны, анализируют их повторно, удаляют отделяемое из раны, промывают рану физиологическим раствором, для чего вводят его по проводящей трубке и удаляют по отводящей дренажной трубке, после чего вводят лекарственное средство на физиологическом растворе в бактерицидной или бактериостатической концентрации, затем под контролем изменений упомянутых физико-химических параметров среды раны осуществляют фильтрацию отделяемого из раны и в случае отсутствия изменения хотя бы одного из них относительно предыдущего значения - проводят промывание раны физиологическим раствором, затем вводят другое лекарственное средство на физиологическом растворе в бактерицидной или бактериостатической концентрации, продолжают выбор лекарственных средств до тех пор, пока на очередное лекарственное средство не будет выявлено изменение хотя бы одного из упомянутых параметров отделяемого раны, при выявлении такого изменения продолжают введение этого лекарственного средства на физиологическом растворе до заживления раны, которое определяют клинически.

При изучении других известных технических решений в данной области медицины указанная совокупность признаков, отличающая изобретение от прототипа, не была выявлена.

Предлагаемый способ лечения парапротезной инфекции заключается в следующем.

Промывание раны производится автоматически посредством введения по подводящей дренажной трубке, установленной в ране, антисептического или антибактериального лекарственного средства и удалении отделяемого из раны по отводящей дренажной трубке во внешнюю среду. Отведение и подведение жидкостей осуществляется под контролем блока анализа и управления, который осуществляет управление соответствующими насосами.

Спустя некоторое время, необходимое для формирования физико-химических параметров среды под воздействием микрофлоры раны, перед удалением отделяемого из раны также автоматически производятся: фильтрация отделяемого из раны, измерение его физико-химических параметров: рН, концентрации кислорода, температуры, давления, потенциала соответствующими датчиками и анализ этих параметров блоком анализа и управления. При развитии инфекции в ране микроорганизмы, которые ее вызывают, в процессе своей жизнедеятельности, изменяют состояние жидкой среды в ране (раневого содержимого). Например, при развитии парапротезной инфекции происходит повышение давления в ране, в связи с чем происходит выход отделяемого через формирующийся свищевой ход наружу. При развитии воспаления, обусловленного патогенной микрофлорой, происходит повышение температуры отделяемого из раны и тела больного. В зависимости от возбудителя изменяются и такие параметры как рН, концентрации кислорода, потенциал.

Таким образом, измерение данных физико-химических параметров позволяет оценить и занести в память блока анализа и управления параметры среды (раневого отделяемого), которые обусловлены данной конкретной инфекцией.

Далее производится промывание раны физиологическим раствором, путем введения его по подводящей дренажной трубке и удаления отделяемого из раны по отводящей дренажной трубке. Осуществляется это для механического удаления микроорганизмов, а также токсичных веществ, которые они выделяют в процессе своей жизнедеятельности. После этого проводится введение одного из лекарственных средств одновременно с физиологическим раствором в рану. Лекарственное средство вводится с физиологическим раствором для обеспечения более равномерного распределения лекарственного средства в ране, поскольку доза вводимого лекарственного средства в рану (в ограниченную полость) значительно меньше дозы при традиционных способах введения (пероральном, внутривенном или внутримышечном), т.к. при данных способах введения лекарственное средство распространяется по всему организму, поэтому его доза превышает дозу, которая вводится непосредственно в рану. Спустя заданное (запрограммированное) время, достаточное для проявления эффекта лекарственного средства, после его введения с физиологическим раствором в рану осуществляется фильтрация отделяемого из раны, измерение его физико-химических параметров: рН, концентрации кислорода, температуры, давления, потенциала соответствующими датчиками и анализ этих параметров блоком анализа и управления.

В случае отсутствия изменений одного или более физико-химических параметров отделяемого из раны относительно предыдущего значения соответствующего параметра производится промывание раны физиологическим раствором, путем введения его по подводящей дренажной трубке и удаления отделяемого из раны по отводящей дренажной трубке. Отсутствие изменения данных параметров говорит о том, что введенное лекарственное средство не оказывает бактерицидного действия на патогенную флору в ране и под воздействием инфекционных агентов данные параметры возвращаются к прежним значениям.

Далее проводится введение следующего лекарственного средства одновременно с физиологическим раствором в рану. Спустя заданное (запрограммированное) время, достаточное для проявления эффекта лекарственного средства, после его введения с физиологическим раствором в рану осуществляется фильтрация отделяемого из раны, измерение его физико-химических параметров: рН, концентрации кислорода, температуры, давления, потенциала соответствующими датчиками и анализ этих параметров блоком анализа и управления.

В случае изменения одного или более физико-химических параметров отделяемого из раны относительно предыдущего значения соответствующего параметра продолжается введение того же лекарственного средства одновременно с физиологическим раствором до заживления раны, которое определяется клинически, при этом во время лечения значения параметров отделяемого из раны автоматически регистрируются для обеспечения возможности контроля врачом результата лечения.

Изменение одного или более из данных параметров свидетельствует о том, что вводимое лекарственное средство оказывает бактерицидное или бактериостатическое действие, вследствие чего не происходит изменения параметров среды под воздействием микроорганизмов.

В процессе лечения результаты всех параметров контролируются врачом. В процессе лечения имеется возможность управления процессом ввода лекарственных средств. Например, есть возможность введения некоторого количества лекарственных средств и оценка их влияния на микрофлору в ране, после чего можно выбрать из них наиболее эффективные. Соответственно, можно (под контролем врача) осуществлять их одновременное или последовательное введение, что усилит их антибактериальный эффект.

На фиг. 1 приведена схема устройства для осуществления заявляемого способа.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения:

1 - персональный компьютер;

2 - блок анализа и управления;

3.1, 3.2, 3.3, …, 3.N, 6 - насосы;

4.1, 4.2, 4.3, …, 4. N - лекарственные средства, в т.ч. физиологический раствор;

5 - фильтр;

7 - рабочая камера;

8 - рана;

Устройство, поясняющее сущность заявляемого способа лечения парапротезной инфекции содержит персональный компьютер 1, связанный беспроводным способом с блоком анализа и управления 2. Блок анализа и управления 2 соединен с датчиками рН, концентрации кислорода, температуры, давления, потенциала, расположенными в рабочей камере 7. В рабочую камеру 7 входит отводящая дренажная трубка из раны 8 и выходит трубка во внешнюю среду. В состав отводящей дренажной трубки входит фильтр 5 и насос 6. Управление насосом 6 осуществляется блоком анализа и управления 2. Также устройство содержит емкости с лекарственными средствами 4.1, 4.2, 4.3, …, 4. N, которые соединены при помощи трубок с соответствующими насосами 3.1, 3.2, 3.3, …, 3.N. Трубки, идущие от насосов 3.1, 3.2, 3.3, …, 3.N присоединены к подводящей дренажной трубке. Управление насосами 3.1, 3.2, 3.3, …, 3.N осуществляется блоком анализа и управления 2.

Элементы, используемые в устройстве, осуществляющем предлагаемый способ, могут быть реализованы следующим образом.

В качестве отводящей, приводящей и других трубок могут быть использованы типовые трубки, входящие в состав систем для внутривенных вливаний.

В качестве насосов и емкостей с лекарственными средствами могут быть использованы типовые микродозаторы шприцевые для внутривенного вливания.

Блок анализа и управления может быть реализован на базе микроконтроллера, например, Arduino. В качестве элементов питания блока могут быть использованы серебряно-цинковые или Ni-Cd аккумуляторы.

Датчик кислорода может быть реализован на основе полярографического датчика кислорода InPro 6800 (Mettler Toledo).

Датчик температуры, рН и окислительно-восстановительного потенциала могут быть реализованы на основе комбинированного датчика МПА - 200.010 (Мера Прибор).

Датчик давления может быть реализован на основе электронного датчика давления жидкости PTL - 25 (Энергометрика).

В качестве фильтров могут быть использованы типовые фильтры, входящие в состав систем для внутривенных инфузий.

Беспроводная связь между персональным компьютером и блоком анализа и управления может быть реализована на основе стандарта радиосвязи Bluetooth с использованием модуля Bluetooth, встроенного в персональный компьютер, и аналогичного модуля в составе блока анализа и управления.

Таким образом, реализация предложенного способа не вызывает сомнений, так как в устройстве для его осуществления используются типовые медицинские инструменты и электронные устройства.

Устройство, реализующее предложенный способ, работает следующим образом.

По команде (сигналу), посылаемой врачом с персонального компьютера 1 блок анализа и управления 2 включает насос 3.1, который осуществляет подачу в рану 8 антисептического или антибактериального лекарственного средства, и насос 6, который осуществляет удаление отделяемого из раны 8 по отводящей дренажной трубке во внешнюю среду, таким образом, осуществляется автоматическое первичное промывание раны 8.

Спустя некоторое время после первичного промывания раны 8, необходимое для формирования физико-химических параметров среды под воздействием микрофлоры раны, перед удалением отделяемого из раны 8 блок анализа и управления 2 включает насос 6, который откачивает определенный объем раневого отделяемого, которое после фильтрации попадает в рабочую камеру 7, в которой производится измерение его физико-химических параметров: рН, концентрации кислорода, температуры, давления, потенциала соответствующими

датчиками 1…5, расположенными в рабочей камере 7, и анализ этих параметров блоком анализа и управления 2.

Далее блок анализа и управления 2 включает насос 3.N, осуществляющий подачу физиологического раствора 4.N в рану 8 и насос 6, осуществляющий удаление раневого отделяемого, таким образом производится промывание раны 8 физиологическим раствором, путем введения его по подводящей дренажной трубке и удаления отделяемого из раны 8 по отводящей дренажной трубке.

Далее блок анализа и управления 2 включает насос 3.2, который осуществляет подачу следующего лекарственного средства 4.2 и насос 3.N, который осуществляет подачу физиологического раствора в рану 8. В подводящей дренажной трубке осуществляется смешивание двух растворов и получается раствор лекарственного средства в физиологическом растворе. Спустя заданное (запрограммированное) время, достаточное для проявления эффекта лекарственного средства, после его введения с физиологическим раствором в рану 8 блок анализа и управления 2 включает насос 6, который откачивает определенный объем раневого отделяемого, которое после фильтрации попадает в рабочую камеру 7, в которой производится измерение его физико-химических параметров: рН, концентрации кислорода, температуры, давления, потенциала соответствующими датчиками 1…М, расположенными в рабочей камере 7, и анализ этих параметров блоком анализа и управления 2.

В случае отсутствия изменений одного и более физико-химических параметров: рН, концентрации кислорода, температуры, давления, потенциала отделяемого из раны 8 относительно их предыдущих значений блок анализа и управления 2 включает насос 3.N, осуществляющий подачу физиологического раствора 4.N в рану и насос 6, осуществляющий удаление раневого отделяемого, таким образом производится промывание раны физиологическим раствором 4.N, путем введения его по подводящей дренажной трубке и удаления отделяемого из раны 6 по отводящей дренажной трубке.

Далее блок анализа и управления 2 включает насос 3.3, который осуществляет подачу следующего лекарственного средства 4.3 и насос 3.N, который

осуществляет подачу физиологического раствора 4.N в рану. Спустя заданное (запрограммированное) время, достаточное для проявления эффекта лекарственного средства, после его введения с физиологическим раствором 4.N в рану 8 блок анализа и управления 2 включает насос 6, который откачивает определенный объем раневого отделяемого, которое после фильтрации попадает в рабочую камеру 7, в которой производится измерение его физико-химических параметров: рН, концентрации кислорода, температуры, давления, потенциала соответствующими датчиками, расположенными в рабочей камере 7, и анализ этих параметров блоком анализа и управления 2.

В случае изменения одного и более физико-химических параметров отделяемого из раны относительно их первоначальных значений продолжается введение того же лекарственного средства одновременно с физиологическим раствором 4.N, при этом постоянная концентрация лекарственного средства в ране обеспечивается его равномерным введением, которое осуществляется соответствующими насосами с заданными блоком анализа и управления 2 параметрами их производительности. Длительность введения данного лекарственного средства определяется врачом клинически по заживлению раны.

В процессе лечения параметры отделяемого из раны 8 автоматически регистрируются и передаются в персональный компьютер 1 для обеспечения возможности контроля врачом результата лечения.

Поскольку заявляемый способ может быть реализован миниатюрным устройством, фиксированным на теле пациента (например, на ремне), то пациенты имеют возможность свободного перемещения. Это обеспечивает улучшение качества жизни больных по сравнению с использованием традиционных промывных систем, а также способствует распространению лекарственных средств (в процессе движения в искусственном суставе) во все отделы раны, что способствует более эффективному действию лекарственных средств.

Технический результат - повышение эффективности лечения парапротезной инфекции.