CC BY
42
■ Мкарю, що практикуе
То Оепега! Ргас1Шопег
УДК 616.3-616.83:614.83-022.77
ЗОЛОТУХИН С.Е., БЕРЕСТЕ.Л., КОРОБОВ В.П., ЧИРАХ Т.М. Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ГНОЙНО-ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ ПЕРЕЛОМАХ НИЖНЕЙ ЧЕЛЮСТИ
Резюме. Проведенные исследования показали, что при моделируемой нами травме челюсти, черепно-мозговой и сочетанной травме в картине бактериологических и иммунологических показателей крови наблюдаются изменения. Эти изменения отражают определенную структуру бактериемии и нарушения во всех звеньях иммунной системы. На 7-14-е сутки травматической болезни по восемнадцати бактериологическим и иммунологическим показателям осложненная инфекцией челюстная травма отличается от неосложненной травмы. Обнаруженные различия использованы нами в методе прогноза развития гнойно-воспалительных осложнений при изолированной и сочетанной челюстной травме. Ключевые слова: челюстная, черепно-мозговая травма, гнойно-воспалительные осложнения.
Развитие гнойно-воспалительных осложнений нижней челюсти составляет значительную проблему, не только медицинскую, но и социальную, поскольку представляет реальную угрозу для жизни и ведет к удлинению сроков лечения больных [1, 3]. Наибольшее число опасных для жизни гнойно-воспалительных осложнений встречается при сочетанной челюстной и черепно-мозговой травме (ЧМТ) [5, 7, 9]. Оценка значимости бактериологических и иммунологических индикаторов воспаления при повреждениях нижней челюсти и мозга актуальна как для прогнозирования гнойно-воспалительных осложнений, так и для оценки результатов оперативного и консервативного лечения пострадавших [3, 8]. На сегодняшний день вопросы прогнозирования гнойно-воспалительных осложнений разработаны недостаточно, что препятствует полноценному выздоровлению и увеличивает стоимость лечения пострадавших.
Цель исследования: разработка бактериологических, иммунологических критериев и метода прогнозирования гнойно-воспалительных осложнений переломов нижней челюсти при изолированной и со-четанной челюстно-мозговой травме в эксперименте.
Материал и методы
Работа выполнена на половозрелых крысах обоих полов массой 190—220 г, разбитых на группы по виду травмы: нетяжелая ЧМТ (п = 32), травма челюсти (п = 40), сочетанная травма (ЧМТ + травма челюсти, п = 48).
ЧМТ моделировали с помощью устройства, имеющего пружинный ударник, осуществляющий в заданное время дозированный удар по зафиксированному черепу наркотизированной крысы. Сила удара составляла 780 Н/см2. Параметры удара и тяжесть ЧМТ были
установлены ранее на основании предварительных исследований, включавших анализ силы удара, площади ударника и морфологических данных повреждения мозга (макро- и микроскопических). Травма на отработанной модели не сопровождалась переломами костей черепа, а по морфологической картине не имела мозговых повреждений, включая гематомы, она была идентифицирована как легкая ЧМТ. При этой модели травмы летальных исходов не было (при наблюдении в течение 2 месяцев).
Челюстную травму моделировали на аналогичном устройстве с фиксацией головы крысы и с использованием пружинного ударного механизма, осуществляющего удар по черепу животного. Но в отличие от способа моделирования ЧМТ, под нижнюю челюсть крысы подставляли жесткий металлический валик, а череп крысы от повреждений защищали металлической пластиной, выполненной в форме шлема с мягкой прокладкой внутри. При моделировании челюстной травмы сила удара по черепу составила 1325 Н/см2. Такой удар с вероятностью 85 % обеспечивал двухсторонний перелом костей нижней челюсти.
При моделировании сочетанной патологии сначала моделировали нетяжелую ЧМТ, а затем, видоизменяя устройство, заменяя ударную пружину, фиксаторы нижней челюсти и закрывая прокладкой-шлемом череп, — челюстную травму. При моделировании повреждений крыс наркотизировали эфиром.
Для диагностики гнойно-воспалительных осложнений, формирующихся при изолированной и сочетан-ной челюстной травме, выполнены гистологические исследования у крыс. Они проведены на биопсийном материале, полученном из ран. Эти исследования осуществляли на 2, 7 и 14-е сутки после травмы. В процессе отработки методики диагностики было установлено,
что при изолированной челюстной травме на 7-е сутки гнойно-воспалительные осложнения развиваются у 3 % крыс, на 14-е сутки — у 15,6 %. При сочетанной травме гнойно-воспалительные осложнения на 7-е сутки развиваются у 15,6 %, на 14-е сутки — у 46,8 % крыс.
Посев крови на питательные среды, выделение из нее микроорганизмов и их идентификацию проводили согласно требованиям, предъявляемым к бактериологическим исследованиям, применяемым в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений (Приказ № 535 МЗ СССР) [6]. Кровь на исследование брали стерильными одноразовыми шприцами из сердца крыс под наркозом (эфир). Посев крови производили на тио-гликолевую среду (для выявления микробов) и среду Сабуро (для выявления грибов), затем осуществляли термостатирование проб при температуре 37 °С. Высев на кровяной агар и на среду Сабуро выполняли на 3-и, 5-е и 7-е сутки после первичного посева. При наличии роста на этих средах колонии бактерий перевивали на скошенный мясо-пептонный агар в пробирках или аналогично приготовленную среду Сабуро. Через сутки проводили окрашивание мазков микроорганизмов по Граму и биохимические тесты для идентификации возбудителей.
Нами проведены иммунологические исследования, включавшие определение числа лейкоцитов и лейкоцитарной формулы. Для оценки фагоцитарной активности моно- и полинуклеаров использовали метод, основанный на поглощении клетками микробов (Staphylococcus aureus, штамм 209) [6]. При этом рассчитывали следующие показатели: фагоцитарный индекс (ФИ) — процент фагоцитирующих клеток; фагоцитарное число (ФЧ) — среднее количество бактериальных клеток, поглощенных одним фагоцитом. В гуморальном звене иммунной системы определяли концентрацию иммуноглобулинов основных классов (IgA, IgM, Ig G) [6]. Для оценки выраженности воспалительного ответа организма изучали концентрацию провоспалительных цитокинов — ИЛ-ф, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-8 и фактора некроза опухоли альфа (ФНО-a) — в сыворотке крови. Указанные цитокины выявляли методом твердофазного иммуноферментно-го анализа [4, 6].
Для забора крови наркотизированных животных забивали декапитацией на 7-е и 14-е сутки после травмы. Контролем служили интактные наркотизированные крысы (n = 10).
Результаты и их обсуждение
Нами определены структура бактериемии и иммунологические нарушения при легкой ЧМТ, изолированной и сочетанной челюстной травме. Показано, что изменения в частотном спектре микроорганизмов и нарушения в звеньях иммунной системы зависят от динамики и типа течения посттравматической реакции, а также от сочетания повреждений, отягчающих течение посттравматической реакции. Ведущими иммунологическими нарушениями в ди-
намике посттравматическои реакции являются лим-фоцитарная недостаточность, угнетение фагоцитоза и гиперцитокинемия со сдвигом баланса цитокинов в сторону провоспалительных факторов [4]. Выявленные нами нарушения на уровне изменения бактериологических и иммунологических показателеи в динамике посттравматическои реакции у крыс послужили основанием для дальнейшей разработки критериев и метода прогнозирования гнойно-воспалительных осложнений.
При разработке критериев и метода прогнозирования гнойно-воспалительных осложнений травмы челюсти нами взяты исследованные бактериологические и иммунологические показатели. В исследование включены все случаи, при которых возникали гнойно-воспалительные осложнения, независимо от того, какую травму моделировали — изолированную или сочетанную (нижняя челюсть + ЧМТ). Для разработки методики прогнозирования использовали такие бактериологические и иммунологические показатели, которые достоверно различались в группах крыс с осложненным и неосложненным течением в периоде 7—14 суток. Превращения средних величин в критерии проводили по методу Вальда [2]: величина «М + т» устанавливалась при знаке «<»,«М — т» — при знаке «>» (табл. 1). Точность каждого критерия признака оценивали по частоте регистрации значений признака в указанном интервале «< М + т» или «> М — т». В последующем для отобранных показателей рассчитывали величины дифференциально-диагностических коэффициентов К. по общей формуле:
K = 10 • log
(1)
где Р1 — точность параметра i при наличии у крысы гнойно-воспалительных осложнений травмы нижней челюсти; Р2 — точность параметра i при отсутствии у крысы гнойно-воспалительных осложнений травмы нижней челюсти; log — основание десятичных логарифмов.
В табл. 1 представлена дифференциально-диагностическая оценка отобранных бактериологических и иммунологических параметров для прогноза осложненного течения травмы нижней челюсти. Значения Ki, как видно из табл. 1, находились в интервале от 0,5 до 5,0.
Методика пользования таблицей
Величины бактериологических и иммунологических показателей сыворотки крови тестируемого организма сравнивают с табличными. В том случае, если эти величины лежат в указанном интервале, дифференциально-диагностический коэффициент «К» берется со знаком «+», если нет — со знаком «—». Общий (суммарный) коэффициент определяется суммированием частных коэффициентов.
Таблица 1. Дифференциально-диагностическая оценка бактериологических и иммунологических параметров для определения осложненного течения травмы челюсти
№ п/п Параметры, ед. К
1 Грамотрицательные палочки > 84,0 % 4,0
2 Грамположительные диплококки > 38,0 % 1,0
3 Грамположительные палочки > 42,0 % 2,0
4 E.coli> 69,0 % 4,0
5 E.faecalis > 74,0 % 5,0
6 S.epidermidis > 32,0 % 2,0
7 S.aureus > 35,0 % 2,0
8 N.flavescens > 33,0 % 2,0
9 Candida spp. > 75,0 % 3,0
10 Лейкоциты > 6,8 г/л 0,5
11 ФИ < 49,0 % 2,0
12 ФЧ < 5,9 0,5
13 IgG > 18,0 г/л 0,5
14 ИЛ-1Р > 47,0 пг/мл 2,0
15 ИЛ-4 > 28,0 пг/мл 1,0
16 ИЛ-6 > 47,0 пг/мл 2,0
17 ИЛ-8 > 66,0 пг/мл 1,0
18 ФНО-a > 81,0 пг/мл 3,0
Оценка результатов диагностики
Положительная величина суммарного коэффициента К указывает на большую вероятность наличия гнойно-воспалительного осложнения переломов челюсти, отрицательная — на меньшую вероятность таких осложнений. Результаты диагностики считаются достоверными при величине этого коэффициента > 20 или < -20 (p < 0,05).
Пример. У крысы А при сочетанной травме на 14-й день определены 18 бактериологических и иммунологических показателей. При трехкратном посеве на селективные среды и при последующем бактериологическом анализе выявлены: грамотрицательные палочки — в 85 % случаев, грамположительные диплококки — в 45 %, грамположительные палочки — в 48 %, E.coli — в 75 %, E.faecalis — в 84 %, S.epidermidis — в 20 %, S.aureus — в 38 %, N.flavescens — в 20 %, Candida spp. — в 80 %. Общее число лейкоцитов составило 7,2 г/л, ФИ — 50 %, ФЧ — 5,9. Концентрация IgG оказалась равной 19,3 г/л, концентрация ИЛ-ф — 70,2 пг/мл, ИЛ-4 — 39 пг/мл, ИЛ-6 — 59,8 пг/мл, ИЛ-8 — 120,4 пг/мл, ФНО-a — 99,7 пг/мл.
Расчеты: Ко = 4,0 + 1,0 + 2,0 + 4,0 + 5,0 - 2,0 + 2,0 -- 2,0 + 3,0 + 0,5 - 2,0 + 0,5 + 0,5 + 2,0 + 1,0 + 2,0 + 1,0 + + 3,0 = 25,5.
С учетом того, что Ко > 20,0, следует ожидать, что у крысы А травма челюсти в период забора крови была осложнена. Биопсия ткани из области повреждения челюсти и микроскопия биоптата выявили признаки гнойного воспаления, что подтвердило результат прогноза.
Точность прогнозирования, установленная на 10 крысах с сочетанной травмой челюсти в разные сроки забоя животных (от 7 до 14 суток), соответствовала 90 %. В 1 случае, когда на 8-й день у травмированной крысы определяли бактериологические и иммунологические показатели, общий коэффициент (Ко) был равен 18,4, что, хотя и было близко к значениям +20,0, но все же не имело требуемой диагностической точности. В 4 случаях Ко был равен < -20 ± 6. В этих случаях осложнения были исключены. Отсутствие осложнений подтверждалось гистологически. В остальных 5 случаях наличие прогнозируемых осложнений при Ко > 20,0 также подтверждалось гистологически.
Таким образом, при моделируемой ЧМТ и травме челюсти выявляются определенная структура бактериемии и иммунологические нарушения. Изменения в частотном спектре микроорганизмов и нарушения в звеньях иммунной системы при осложненном и не-осложненном типах течения челюстной травмы различаются.
Признаками гнойно-воспалительных осложнений травмированной челюсти являются увеличение в крови при трехкратном посеве грамотрицательных палочек с частотой > 84 %, грамположительных диплококков > 38 %, грамположительных палочек > 42 %, E.coli — > 69 %, E.faecalis — > 74 %, S.epidermidis — > 32 %, S.aureus — > 35 %, N.flavescens — > 33 %, Candida spp. —
> 75 %. Наряду с этими показателями на гнойно-воспалительные осложнения указывают увеличение числа лейкоцитов > 6,8 г/л, снижение ФИ < 49 %, ФЧ < 5,9, возрастание концентрации IgG > 18,0 г/л и цитокинов, в частности ИЛ-1Р > 47,0 пг/мл, ИЛ-4 > 28,0 пг/мл, ИЛ-6
> 47,0 пг/мл, ИЛ-8 > 66,0 пг/мл, ФНО-a > 81,0 пг/мл. На основании упомянутых 18 бактериологических и иммунологических показателей, определяемых в интервале 7-14 суток после травмы челюсти (изолированной, множественной или сочетанной), может определяться показателем Ко и прогнозироваться с точностью до 90 % эффект развития гнойно-воспалительных осложнений травмы челюсти.
Список литературы
1. Гаврилов В.А. Бактериальный спектр при неосложнен-ных переломах нижней челюсти в раннем посттравматическом периоде / В.А. Гаврилов, Н.К. Казимирко, В.М. Шанько // Актуальш проблеми сучасноИ меди-цини: Всник УкрагнськоЧ медично'1 стоматологiчноi академн. — 2006. — Т. 6, вип. 1—2. — С. 231-232.
2. Гублер Е.В. Информатика в патологии, клинической медицине и педиатрии. — Л.:Медицина, 1990. — 176с.
3. Ельский В.Н. Патофизиология, диагностика и интенсивная терапия тяжелой черепно-мозговой травмы: Руководство для врачей/Ельский В.Н., Кардаш А.М.,
Тородник Г.А.; Под ред. В.И. Черния. — Донецк, 2004. — 200 с.
4. Золотухин С.Е. Особенности развития бактериемии и сепсиса при гнойно-воспалительных осложнениях травматической болезни / С.Е. Золотухин, Н.Н. Шпаченко, А. В. Махнева, Д.А. Степанюк // Травма. — 2011. — Т. 12, № 3. — С. 44-47.
5. Сингалевский А.Б. Летальность при различных видах тяжелой сочетанной травмы / А.Б. Сингалевский, И.Ю. Малых// Всеросийская научная конференция. — Санкт-Петербург, 2001. — С. 106-107.
6. Скала Л.З. Практические аспекты современной клинической микробиологии: Руководство для врачей /
Золотухн С.е., Берест €.Л., Коробов В.П., Чирах Т.М. Донецький нацюнальний медичний унверситет ¡м. М. Горького
ПРОГНОЗУВАННЯ ГШЙНО-ЗАПАЛЬНИХ УСКЛАДНЕНЬ ПРИ ПЕРЕЛОМАХ НИЖНЬО! ЩЕЛЕПИ
Резюме. Проведет дослщження показали, що при моде-льованш нами трав]ш щелепи, черепно-мозковш та поеднанш трав]ш в картиш бакгерюлопчних та iмунологiчних показни-ив кровi спостертаються змши. Щ змши вщображають певну структуру бактерiемй й порушення в уск ланках шунно! сис-теми. На 7-му — 14-ту добу травматично! хвороби за вiсiмнад-цятьма бактерiологiчними та iмунологiчними показниками ускладнена iнфекцiею щелепна травма в!^зняеться вщ не-ускладнено! травми. Виявлет вiдмiнностi використанi нами в метсда прогнозу розвитку гнгйно-запа^ьних ускладнень при iзольованiИ i поеднанiИ щелепнш травмi.
Ключовi слова: щелепна, черепно-мозкова травма, гншно-запа^ьнi ускладнення.
Л.З. Скала, С.В. Сидоренко, А.Г. Нехорошева; Тверь: ООО Издательство «Триада», 2004. — 312 с.
7. Acerini C.L. Neuroendocrine consequences of traumatic brain injury / C.L. Acerini, R.C. Tasker// J. Pediatr. Endocrinol. Metab. — 2008. — Vol. 21, № 7. — P. 611-619.
8. Avants B. Multivariate analysis of structural and diffusion imaging in traumatic brain injury / B. Avants, J.T. Duda, J. Kim, H. Zhang, J. Pluta, J.C. Gee// J. Acad. Radiol. — 2008. — Vol. 15, № 11. — P. 1360-1375.
9. Greve M.W. Pathophysiology of traumatic brain injury / M.W. Greve, B.J. Zink // Mt Sinai J. Med. — 2009. — Vol. 76, № 2. — P. 97-104.
Получено 28.10.12 □
Zolotukhin S.Ye., Berest Ye.L., Korobov V.P., Chirakh T.M. Donetsk National Medical University named after M. Gorky, Donetsk, Ukraine
PREDICTION OF PYOINFLAMMATORY COMPLICATIONS IN MANDIBULAR FRACTURES
Summary. Studies have shown that when we simulated jaw injury, head injury and combined trauma in the picture of bacteriological and immunological blood changes are observed. These changes reflect the specific structure of bacteremia and violations in all parts of the immune system. At 7—14 day of traumatic disease on eighteen bacteriological and immunological parameters complication of jaw injury differs from uncomplicated injury. The differences were used by us in the method of predicting the development of inflammatory complications in isolated and combined jaw injury.
Key words: jaw, traumatic brain injury, pyoinflammatory complications.
