Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОРРЕКЦИИ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ СТВОЛОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ НЕРВОВ КОНЕЧНОСТИ

Изобретение относится к области медицины, биологии, ветеринарии и может быть использовано для коррекции микроциркуляции при хирургическом лечении травм сопряженных с повреждением стволов периферических нервов конечности, включающем выполнение нейрорафии.

Травма периферических нервов конечностей составляет от 1,5 до 10% всех повреждений нервной системы, при этом около 60% пострадавших преимущественно трудоспособного возраста становятся инвалидами [Шевелев И.Н. Травматические поражения плечевого сплетения (диагностика, микрохирургия) / М., 2005: 383 с.]. Реабилитация пациентов с травматическими поражениями периферической нервной системы является одной из наиболее сложных и до конца еще нерешенных проблем современной медицины [Берснев В.П. Практическое руководство по хирургии нервов / Под ред. В.П. Берснева СПб.: ФГУ «РНХИ им. проф. А.Л. Поленова Росмедтехнологий», 2009. Т. 1. 296 с.].

Известно, что при полном анатомическом перерыве периферических нервов происходят микроциркуляторные нарушения, а именно угнетение активных механизмов контроля микроциркуляции, отражающее повышение нейрогенного и миогенного тонуса сосудов микроциркуляции, то есть развитие их денервационной гиперчувствительности к циркулирующим катехоламинам [Миронов С.П., Крупаткин А.И., Голубев В.Г., Панов Д.Е. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2005. №2. С. 33-39]. В данном случае, в условиях недостаточного кровоснабжения, процессы регенерации протекают замедленно или вообще блокируются до восстановления микроциркуляторного обеспечения [Карлсон Б.М. Регенерация. М.: Наука, 1986. 296 с.]. В связи с вышесказанным, для повышения эффективности проводимой реабилитации больных с повреждениями периферических нервов необходимо производить коррекцию микроциркуляции.

Все известные в настоящее время способы коррекции микроциркуляции, которые могут быть использованы, в частности, при повреждениях периферических нервов, можно разделить на группы:

- фармакологические воздействия, представленные сложными комплексами веществ, а именно применением троксерутина, рутозина (содержащие флавоноиды); детралекса (Detralex), актовегина (Actovegin) [Федеральное руководство по использованию лекарственных средств (формулярная система) под редакцией: А.Г. Чучалина, А.И. Вялкова, Ю.Б. Белоусова, В.В. Яснецова, 2004. Вып. V. М.: "ЭХО", 2004. 944 с.];

- с применением различных физических факторов, в том числе электростимуляции [патент RU на изобретение №2397788], магнитотерапии [патент RU на изобретение №2471519] и т.п.,

- с использованием комбинации фармакологического воздействия с физиотерапевтическим, например, применение лекарственного электрофореза террилитином, который стимулирует интерстициальный гуморальный транспорт и улучшает лимфатический дренаж тканей [Ю.М. Левин. Эндоэкологическая медицина и эпицентральная терапия. Новые принципы и методы, М.: 2000. C. 143], или введение нейромидина, витаминов В1, В12 совместно с обеспечением воздействия импульсным магнитным полем на область повреждения [патент RU на изобретение №2459642].

Однако использование для коррекции микроциркуляции методик, включающих применение лекарственных средств, повышает риск развития местных и общих побочных эффектов: аллергических реакций, индивидуальной непереносимости и др. При этом происходит значительное увеличение материальных затрат из-за высокой стоимости применяемых препаратов и необходимости их использования не менее двух-трех месяцев. А изолированное применение только физиотерапевтических способов стимуляции микроциркуляции не дает достаточного эффекта. Еще одним недостатком применения физиотерапевтических методик как отдельно, так и в комбинации с фармакологическими воздействиями является то, что эффективность их применения зависит от общего состояния организма, локального кровотока в области пораженного нерва, состояния непосредственно нервной ткани.

В настоящее время в литературных источниках не было обнаружено информации о разработанных способах коррекции микроциркуляции, используемых непосредственно при нейрорафии поврежденных стволов периферических нервов.

Однако приводится множество сведений о влиянии электрического тока не только на поврежденный нервный проводник - аксон, но и на периневрально расположенные ткани, инициируя не только процессы нейродинамики, нейропластичности и нейрогенеза поврежденного нерва, но и микроциркуляцию близлежащих мягких тканей, что в комплексе повышает регенеративный потенциал в зоне повреждения. Примером данного вида воздействия электрическим током на поврежденный участок ствола периферического нерва являются способы его лечения, разработанные одним из авторов заявляемого изобретения и описанные в патентах RU на изобретения №2254884, №2176529, что позволяет сделать вывод о единстве механизмов реализации стимулирующего влияния на процессы, происходящие в зоне повреждения. В связи с вышесказанным, один из указанных способов лечения можно принять за наиболее близкий аналог.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности коррекции микроциркуляторных нарушений при хирургическом лечении повреждений стволов периферических нервов конечности.

Сущность заявляемого изобретения характеризуется тем, что в способе коррекции микроциркуляции при повреждении стволов периферических нервов конечности при выполнении нейрорафии поврежденного нерва выполняют установку электродов в зону проведения вышеуказанной манипуляции с выводом их проводов на поверхность кожного покрова к источнику электрических сигналов и фиксирования на ней; вне патологического очага, в зоне с развитой подкожной жировой клетчаткой иссекают полнослойный кожный лоскут размером порядка 0,1% от площади поверхности тела; производят забор лоскута с последующей обработкой поочередно растворами Н₂О₂ 3% с экспозицией порядка 1 минуты, С₂Н₅ОН 70% порядка 0,5 минуты, NaCl порядка 2 минут; в зоне забора лоскута между кожным покровом и собственной фасцией формируют полость, в которую помещают забранный обработанный лоскут, фиксируя его положение путем ушивания раны послойно наглухо; с 3-их суток после проведения нейрорафии осуществляют стимуляцию периферического нерва и близлежащих тканей посредством установленных электродов биполярными электрическими импульсами прямоугольной формы с амплитудой тока 0,5-2,0 мА, частотой 25-30 Гц, длительностью порядка 0,1 мс в течение 15-20 минут 3 раза в день в течение 15-20 суток.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в обеспечении нормализующего влияния на микроциркуляторное русло в зоне иннервации поврежденного нерва после нейрорафии путем применения комплексной стимуляции, включающей биостимуляцию и электростимуляцию. Применение именно данного комплекса физио- и биовоздействий позволяет добиться резкой интенсификации активной модуляции кровотока, прежде всего за счет нейрогенных и эндотелиальных механизмов, то есть эффективной редукции явлений денервационной гиперчувствительности сосудов микроциркуляторного русла конечности, превосходящей таковую при изолированном применении электростимуляции.

Использование биостимуляции и электростимуляции в комплексе, исключая применение лекарственных средств, позволяет избежать возникновения нежелательных аллергических побочных эффектов, следовательно, повысив безопасность способа.

Заявляемый способ поясняется с помощью Фиг. 1-4, на которых представлены результаты исследований, проводимых в 1 группе животных, включающей крыс, которым была выполнена только нейрорафия седалищного нерва (Фиг. 1), во 2-й группе - крыс, которым выполнялась установка электродов и проводилась электростимуляция (Фиг. 2), в 3-й группе - крыс, которым проводилась биостимуляция путем подкожной аутотрансплантации кожного лоскута в межлопаточной области (Фиг. 3), в 4-й группе - крыс, которым выполнялась установка электродов с последующим проведением электростимуляция, а также подкожная аутотрансплантация кожного лоскута в межлопаточную область (Фиг. 4).

Способ коррекции микроциркуляции при повреждений стволов периферических нервов конечности осуществляют следующим образом.

Во время хирургического вмешательства обнажают поврежденный участок нерва, определяют точное место его повреждения, при необходимости посредством выполнения интраоперационного электронейромиографического тестирования и ультразвукового исследования. Производят иссечение рубцово-измененных участков проксимального и дистального отрезков нерва до «здоровых» нервных тканей и при удалении незначительного по протяженности дефекта нерва проводят его нейрорафию. Выполняют установку электродов в зону нейрорафии. Для этого на расстоянии порядка 10 мм выше и ниже зоны нейрорафии к дистальному и проксимальному концам поврежденного нерва эпиневрально подводят активные концы электродов, представляющие собой освобожденные от изоляции на протяжении не менее 2-5 мм участки многожильных проводов диаметром порядка 0,5 мм, позволяющие выполнять электростимуляцию ствола периферического нерва в зоне повреждения и близлежащих к нему тканей. Во избежание перемещения электродов по стволу нерва или потери контакта с нервным стволом из-за сокращения окружающих мышц электроды фиксируют к эпиневрию с помощью хирургической губки, обладающей адгезивными свойствами. Свободные концы - провода электродов выводят наружу, на поверхность кожного покрова к источнику электрических сигналов, фиксируя их на ней. Рану ушивают послойно. Вне патологического очага, в зоне с развитой подкожной жировой клетчаткой иссекают полнослойный кожный лоскут размером порядка 0,1% от площади поверхности тела с дальнейшим его забором. Выбор такого соотношения обусловлен тем, что при увеличении размеров кожного лоскута повышается риск развития гнойных осложнений, а уменьшение его геометрических размеров не сопровождается надлежащим стимулирующим эффектом. Выполняют обработку иссеченного лоскута поочередно раствором Н₂О₂ 3% с экспозицией порядка 1 минуты, С₂Н₅ОН 70% - 30 секунд, NaCl 0,9% - 2 минут. Использование именно этих реактивов позволяет добиться удаления разрушенных при иссечении клеток кожного лоскута, а также обеспечить его надлежащую асептическую обработку. В зоне забора лоскута формируют между кожным покровом и собственной фасцией полость, которая по форме и размерам достаточна для помещения в нее забранного лоскута. Помещают предварительно обработанный лоскут в сформированную полость. Фиксируют положение лоскута путем ушивания раны послойно наглухо.

Для упрощения процессов формирования полости, помещения в нее забранного лоскута и ушивания раны путем обеспечения притяжения краев кожной раны друг к другу, а следовательно, с целью снижения риска возникновения осложнений, рекомендуется выполнять лоскут обтекаемой эллипсообразной формы, т.е. с широким участком в центральной части лоскута с плавно сужающимися участками в сторону двух противоположно расположенных его краев.

С 3-их суток после проведения нейрорафии осуществляют стимуляция периферического нерва и близлежащих тканей посредством установленных электродов биполярными электрическими импульсами прямоугольной формы с амплитудой тока 0,5-2,0 мА, частотой 25-30 Гц, длительностью порядка 0,1 мс в течение 15-20 минут 3 раза в день в течение 15-20 суток.

Пример.

Заявляемый способ был апробирован на 60 лабораторных белых крысах-самцах массой 200-250 г. При проведении экспериментов на животных соблюдались этические принципы в соответствии с Женевской конвенцией (Geneva, 1990).

Всем животным за 5 минут до проведения манипуляций вводилась внутримышечно комбинация золетила («VirbacSanteAnimale», Франция) в дозе 0,1 мл/кг и ксилазина («Interchemie», Нидерланды) в дозе 1 мг/кг для достижения наркоза. Под наркозом обнажали седалищный нерв и производили полную его перерезку на уровне средней трети бедра. На 21 сутки после перерезки всем животным осуществляли хирургическое вмешательство, включающее выполнение нейрорафии путем наложения эпипериневральных швов с применением микрохирургической техники, атравматических игл и шовного материала 10/0 или 8/0 USP.

Все животные были разделены на 4 группы: 1-я группа включала крыс, которым была выполнена только нейрорафия седалищного нерва (группа сравнения), 2-я группа - крысы, которым выполнялась установка электродов и проводилась электростимуляция, 3-я группа - крысы, которым проводилась биостимуляция путем подкожной аутотрансплантации кожного лоскута в межлопаточной области, 4-я группа - крысы, которым выполнялась установка электродов с последующим проведением электростимуляция, а также подкожная аутотрансплантация кожного лоскута в межлопаточной области.

Животным 2-й и 4-й групп после нейрорафии на ствол нерва накладывали два электрода, представляющие собой освобожденные от изоляции на протяжении 2 мм концы многожильного провода диаметром 0,5 мм, при этом один электрод устанавливали на проксимальном, а другой - на дистальном отрезках сшитого седалищного нерва, располагая их на расстоянии 10 мм от места эпипериневральных швов. Электроды фиксировали к эпиневрию с помощью хирургической губки «Тахокомб» (фирма «Никомед»), обладающей хорошими адгезивными свойствами.

Вторые концы электродов по подкожному тоннелю выводили наружу на спину животного. Стимуляцию нервного ствола осуществляли в период с 3-х по 21-е сутки после проведения нейрорафии при помощи аппарата «Миоволна» (рег. удостоверение № ФСР 210/06873 от 01.03.2010 г.) с амплитудой стимулирующего тока 0,5-2,0 мА, частотой 25-30 Гц, длительностью 0,1 мс биполярными электрическими импульсами прямоугольной формы в течение 20 минут 3 раза в день на протяжении 20 суток.

Животным 3-й и 4-й групп проводили биостимуляцию путем аутотрансплантации кожного лоскута. Для этого в области холки, на депилированном участке кожи в асептических условиях иссекали полнослойный кожный лоскут размером 0,1% от площади поверхности тела. Расчет размера кожного лоскута проводился отдельно для каждого животного, составляя в среднем 30 мм². Для расчета площади поверхности кожи крысы использовали формулу, предложенную М. Lee в 1929 г. (по Н.И. Кочетыгову, 1964):

S=K×W0,66, где

S - поверхность тела, см²;

K - 9,1 (постоянный коэффициент);

W - масса тела животного в граммах.

После иссечения кожного лоскута в ране между кожей и собственной фасцией формировали полость. В сформированную полость помещали кожный лоскут, который предварительно обрабатывали поочередно раствором Н₂О₂ 3% с экспозицией 1 минута, С₂Н₅ОН 70% - 30 секунд, NaCl 0,9% - 2 минуты. Для фиксации лоскута в сформированной полости, рану ушивали послойно наглухо.

Для оценки эффективности проводимой терапии исследовали показатели микроциркуляцию методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) с помощью компьютеризированного лазерного анализатора микроциркуляции крови «ЛАКК-ОП» (производство НПП «Лазма», Россия) с использованием программы LDF 3.0.2.395. Световодный зонд фиксировали на коже тыльной поверхности стопы задней конечности на стороне пересекаемого периферического нерва. Длительность записи составляла 8 минут. На первом этапе оценки микроциркуляции рассчитывали показатель перфузии (М) в перфузионных единицах (перф.ед.). На втором этапе с помощью спектрального вейвлет-анализа проводили определение нормированных амплитуд эндотелиальных (0.01-0.076 Гц), нейрогенных (0.076-0.2 Гц) и миогенных (0.2-0.74 Гц) осцилляций микрокровотока [Humeau Α., Koitka Α., Abraham P. et. al. Time-frequency analysis of laser Doppler flowmetry signals recorded in response to a progressive pressure applied locally on anaesthetized healthy rats. Phys. Med. Biol. 2004. V. 49. №5. P. 843-857]. Регистрация ЛДФ-грамм осуществляли на 14-й и 21-й день после выполнения нейрорафии.

Статистическую обработку данных осуществляли средствами программ MS Excel 2013 и Statistica 10.0. Большинство полученных данных имели распределение, отличное от нормального, поэтому при сравнении групп использовали U-критерий Мана-Уитни.

Полученные в 1 группе (группе сравнения) данные (Фиг. 1) свидетельствовали о том, что у животных, подвергнутых хирургическому вмешательству с выполнением нейрорафии, но без применения стимулирующих методов воздействия, происходило выраженное снижение перфузионного показателя (более 20% от уровня контроля на 14 сутки), максимально выраженное на 21 сутки эксперимента (35.5% от уровня контроля) и сопровождающееся изменениями нормированных амплитуд нейрогенных и миогенных колебаний, которые достигали статистической значимости. Таким образом, эти данные иллюстрировали то, что выявленные изменения микроциркуляции у животных, подвергнутых отсроченной на 21 сутки нейрорафии, отражают развитие денервационной гиперчувствительности и спазма артериол и артериоло-венулярных анастомозов.

Полученные во 2 группе данные (Фиг. 2) у животных, подвергнутых хирургическому вмешательству с выполнением нейрорафии, установки электродов и проведением электростимуляции визуализировали следующее: перфузионный показатель статистически значимо ниже контрольных значений на 14-е и 21-е сутки после нейрорафии; угнетение модуляции микрокровотока проявлялось снижением нормированных величин амплитуд нейрогенных на 14-е и 21-е сутки, а также и миогенных колебаний на 14-е сутки после отсроченной нейрорафии седалищного нерва. При этом обнаружено, что перфузионный показатель на 21-е сутки во 2 группе статистически значимо выше, чем в 1 группе, а величина амплитуды нормированных нейрогенных колебаний у животных 2 группы как на 14-е сутки, так и на 21-е сутки после нейрорафии статистически значимо выше, чем в 1 группе.

Таким образом, было доказано, что проведение электростимуляции влияло на уменьшение выраженности снижения перфузионного показателя и нейрогенных колебаний микрокровотока кожи конечности при перерезке и нейрорафии седалищного нерва у крыс.

В 3 группе животных, которым проводилась биостимуляция, перфузионный показатель статистически значимо не менялся на всем протяжении эксперимента относительно контроля (Фиг. 3). При этом перфузионный показатель статистически был значимо выше, чем у 1 группы на 14-е и 21-е сутки после нейрорафии. В то же время у животных 3 группы при сравнении со 2 группой животных, подвергнутых электростимуляции, перфузионный показатель статистически значимых различий не имел. В 3 группе животных нормированные амплитуды нейрогенных и миогенных колебаний были значимо снижены относительно контрольных значений на всех этапах регистрации, аналогично 1 и 2 группам. При этом нормированные амплитуды нейрогенных колебаний статистически значимо выше, а миогенных - ниже, чем у 1 группы на 21 сутки после нейрорафии. Нормированные амплитуды эндотелиальных колебаний в 3 группе имели тенденцию к увеличению относительно уровня показателя в 1 группе на всех сроках наблюдения и статистически значимо выше, чем у животных 2 группы, а также контрольных значений на 21-е сутки после нейрорафии. Таким образом, все полученные данные свидетельствовали о том, что при осуществлении биостимуляции после нейрорафии происходит нормализация перфузии микроциркуляторного русла кожи конечности. Это сопровождается интенсификацией активных механизмов модуляции кровотока, в частности нейрогенного и эндотелиального контроля, проявляющееся повышением нормированных амплитуд соответствующих колебаний. Снижение нормированных амплитуд миогенных колебаний носит компенсаторный характер на фоне увеличения нейрогенных и эндотелиальных колебаний. Подобное перераспределение вклада активных механизмов контроля в регуляцию микрокровотока можно рассматривать как эффект биостимулирующего воздействия. У животных после нейрорафии эффективность коррекции микроциркуляции при использовании биостимуляции сопоставима с таковой при применении электростимуляции.

В 4 группе животных, подвергшихся комплексной стимуляции, после нейрорафии перфузионный показатель находился на уровне контрольных значений на протяжении всего срока наблюдения (Фиг. 4). При этом перфузионный показатель был статистически значимо выше, чем в 1 и 2 группах. У животных при выполнении им комплексной стимуляции происходила выраженная перестройка активной модуляции микрокровотока в конечности. Полученные в 4 группе данные также свидетельствовали о том, что происходило значительное увеличение нормированных амплитуд эндотелиальных колебаний на 14-е сутки после нейрорафии как по сравнению с контрольным уровнем, так и относительно показателей 1,2 и 3 групп. На 21-е сутки эксперимента амплитуды эндотелиальных колебаний незначительно снижались по сравнению с 14-ми сутками, при этом их уровень статистически значимо превышал контрольный, однако вариабельность эндотелиальных колебаний перекрывал квартиль диапазоны 1, 2 и 3 групп. На 21 сутки после нейрорафии нормированная амплитуда нейрогенных колебаний статистически значимо превышала уровень 1, 2 и 3 групп. Нормированная амплитуда миогенных колебаний транзиторно снижалась относительно контрольных значений на 14-е сутки после нейрорафии; на 21-е сутки после нейрорафии нормированная амплитуда миогенных колебаний не имела статистически значимых отличий как от контрольного уровня, так и от значений других групп.

Таким образом, было подтверждено, что комплексная стимуляция, включающая биостимуляцию и электростимуляцию, оказывает выраженное нормализующее влияние на микроциркуляцию конечности при выполнении нейрорафии периферического нерва. Нормализация перфузии конечности у животных, подвергнутых комплексной стимуляции, сопровождается резкой интенсификацией активной модуляции кровотока, прежде всего за счет нейрогенных и эндотелиальных механизмов, что свидетельствует об эффективной редукции явлений денервационной гиперчувствительности сосудов микроциркуляторного русла конечности. Вышесказанное свидетельствует, что выполнение комплексной стимуляции по описанному в данной заявке способу обладает большей эффективностью в коррекции микроциркуляторных расстройств при выполнении нейрорафии периферического нерва по сравнению с изолированным применением электростимуляции.