Влияние гипербарической оксигенации на заживление ран в ветеринарной медицине: пилотное исследование

Дебора Гувейя, Сара Бимбарра, Карла Карвалью, Ана Кардозу,
Оскар Гамбоа, Руте Тейшейра, Антониу Феррейра, Анжела Мартинш

Open Veterinary Journal, 2021, том 11, № 4, с. 544–554
DOI: 10.5455/OVJ.2021.v11.i4.4

 

Библиографические сведения

ISSN 2226-4485 (печатная версия); ISSN 2218-6050 (онлайн-версия).

Тип публикации: оригинальное исследование.

Поступила в редакцию: 03.06.2021. Принята: 17.09.2021. Опубликована: 10.10.2021.

1. Ветеринарный госпиталь Аррабида — Центр реабилитации животных, Азейтан, Португалия.
2. Факультет ветеринарной медицины, Университет Лузофона, Лиссабон, Португалия.
3. Факультет ветеринарной медицины, Лиссабонский университет, Лиссабон, Португалия.

† Эти авторы внесли равный вклад в работу.

Автор для корреспонденции: Анжела Мартинш, факультет ветеринарной медицины, Университет Лузофона, Лиссабон, Португалия. E-mail: vetarrabida.lda@gmail.com.

 

Аннотация

Предпосылки. В клинической ветеринарной практике раны встречаются с высокой частотой. Методы, способные ускорить заживление, широко изучались, и в настоящее время гипербарическая оксигенация (ГБО; hyperbaric oxygen therapy, HBOT) считается одним из лучших дополнительных методов лечения в данной области.

Цель. Основной целью настоящего пилотного клинического исследования была оценка терапевтического эффекта ГБО при тяжёлых ранах, оценённых по модифицированной Ванкуверской шкале (Modified Vancouver Scale, MVS) в диапазоне от 10 до 15 баллов либо более 15 баллов (MVS > 10 и ≤ 15; MVS > 15).

Методы. Исследуемая популяция из 41 пациента была разделена на группу собак и группу кошек. Животных лечили в Лиссабонском центре реабилитации и регенерации животных, применяя 100% кислород при абсолютном давлении 2,4 атмосферы в течение 90 минут. Раны пациентов оценивали по MVS при поступлении, в первые 24, 48 и 72 часа после ГБО, а также на момент выписки. Кроме того, авторы стремились оценить безопасность ГБО в клинической практике мелких домашних животных путём мониторинга значимых побочных эффектов (SEM) и малых побочных эффектов (SEm), наблюдавшихся во время каждого сеанса.

Результаты. Полученные результаты показали, что ГБО сопровождалась снижением оценки по MVS.

Заключение. Результаты позволяют предположить, что ГБО может быть полезной дополнительной терапией при ранах, заживление которых затруднено. Кроме того, метод был признан безопасным: в ходе 289 сеансов ГБО не наблюдали ни одного значимого побочного эффекта (SEM), а среди малых побочных эффектов (SEm) чаще всего отмечали глотательные движения. Однако для подтверждения этих результатов необходимы дополнительные исследования ГБО в клинической практике мелких домашних животных.

Ключевые слова: кошка, собака, гипербарическая оксигенация, модифицированная Ванкуверская шкала (MVS), заживление ран.

 

Введение

Процесс заживления направлен на восстановление анатомической и функциональной целостности ткани. Он рассматривается как системный процесс, при котором основной причиной незаживления является взаимодействие гипоперфузии ткани и инфекции; фактором риска служат гипоксия и низкое содержание кислорода (Ferreira et al., 2008; Bitterman, 2009).

В ветеринарной медицине раны имеют большое значение из-за высокой частоты их возникновения независимо от вида, породы и размера животного. Возможность ускорить процесс заживления и лечить сложные раны изучалась многими авторами; в настоящее время гипербарическая оксигенация (ГБО) признана одним из лучших дополнительных методов в этой области (Roberto and Barbosa, 2019).

ГБО заключается во вдыхании высокой дозы кислорода (100%) внутри барокамеры при давлении от 1,4 до 3 абсолютных атмосфер (ATA) (Memar et al., 2019). ГБО может применяться как лечебный метод и, следовательно, назначаться в определённой дозе; при этом она имеет потенциальные побочные эффекты и противопоказания. Минимальная эффективная экспозиция при гипербарическом лечении составляет 1,4 ATA, а максимальная эффективная — 3 ATA, выше которой кислород начинает оказывать токсическое действие (Sheffield and Smith, 2002; Jokinen-Gordon et al., 2017). ГБО при 3 ATA обеспечивает концентрацию кислорода в плазме приблизительно 60 мл/л, что может способствовать оксигенации ишемизированных тканей и плохо оксигенируемых ран (Jones and Cooper, 2021).

Высокие концентрации кислорода способствуют полному насыщению молекул гемоглобина в кровотоке (Hengel et al., 2013). Повышение количества кислорода, растворённого в плазме, стимулирует ангиогенез (Pavletic, 2018), участвует в ряде клеточных процессов заживления и препятствует развитию микроорганизмов (Gesell, 2008; Shah, 2010). В норме растворимость кислорода в плазме составляет 0,24 мл O₂/дл. При гипербарических условиях эта величина изменяется под влиянием давления. При 2,0 ATA количество растворённого в плазме кислорода можно увеличить до 4,4 мл/дл; при 2,5 ATA — до 5,6 мл O₂/дл (Çimşi et al., 2009), а при 3,0 ATA — максимальном давлении, которое авторы считают безопасным для применения, — до 6,8 мл O₂/дл (Choudhury, 2018).

ГБО обладает бактерицидным и бактериостатическим действием (Knighton et al., 1984; Jones and Cooper, 2021), дополнительно усиливая активность лейкоцитов, особенно механизмы окислительного уничтожения микроорганизмов (Zamboni et al., 2003). Также документировано потенцирующее действие гипербарических условий на антибиотики (Çimşi et al., 2009). ГБО стимулирует продукцию фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), способствуя заживлению за счёт формирования более развитой капиллярной сети. Неоваскуляризация необходима для замещения ткани и способствует миграции фибробластов и эпителиальных клеток. Кроме того, ГБО активирует фибробласты и макрофаги, уменьшает отёк, стимулирует синтез коллагена и ангиогенез (Abdullah et al., 2006). Ангиогенез в гипербарических условиях был продемонстрирован при различных поражениях кожи: ожогах (Bilic et al., 2005), после пластических операций (Zhang et al., 2007), при ранах (Arikan et al., 2005; Klemetti et al., 2005), а также при заживлении костной ткани (Muhonen et al., 2004).

В настоящем пилотном клиническом исследовании была выдвинута гипотеза, что труднозаживающие раны с оценкой более 10 баллов по модифицированной Ванкуверской шкале (MVS) могут отвечать на ГБО, вследствие чего в ходе динамического наблюдения их оценка по MVS будет снижаться, свидетельствуя об уменьшении тяжести поражения.

Исследование имело три основные цели. Первая — адаптировать используемую в медицине человека Ванкуверскую шкалу оценки рубцов (Vancouver Scar Assessment Scale, VSS) для клинической ветеринарной практики и создать инструмент мониторинга заживления у мелких домашних животных. Вторая — проверить безопасность ГБО в клинической практике мелких домашних животных. Третья — оценить возможное терапевтическое действие ГБО при тяжёлых ранах, классифицированных по MVS как 10–15 баллов (MVS > 10 и ≤ 15) и более 15 баллов (MVS > 15).

Пациентов оценивали при включении в исследование (MVSₜ₀), после чего им немедленно проводили ГБО. Последующие оценки выполняли в первые 24 часа (MVSₜ₁), через 48 часов (MVSₜ₂) и через 72 часа (MVSₜ₃) после терапии, а также на момент выписки (MVSₜ₄). Момент выписки определяли как достижение максимально возможного заживления с оценкой MVS, соответствующей хорошему или очень хорошему прогнозу.

 

Материалы и методы

Пилотное клиническое исследование проводилось в Ветеринарном госпитале Аррабида (HVA) и Лиссабонском центре реабилитации и регенерации животных (CR²AL) с 2 марта 2020 года по 2 февраля 2021 года. В исследование включали собак и кошек с ранами независимо от возраста, массы, пола, породы и этиологии повреждения. Хотя этиология поражений различалась и не зависела от исследуемой популяции, у всех пациентов наблюдались клинические признаки тяжёлых ран с осторожным/неблагоприятным прогнозом по классификации MVS.

 

Исследуемая популяция

В клиническое исследование включили 41 пациента: 25 собак со средним возрастом 8,1 года и средней массой 22,6 кг, из которых 11 были самцами и 14 — самками; и 16 кошек со средним возрастом 4,4 года и средней массой 3,8 кг, из которых 8 были самцами и 8 — самками. Отбирали собак и кошек с инфицированными ранами с поражением кости или без него, соответствовавшими по MVS осторожному прогнозу (MVS > 10 и ≤ 15) или неблагоприятному прогнозу (MVS > 15), независимо от времени между получением раны и поступлением в исследование. Критерии исключения представлены в таблице 1.

 

Таблица 1. Критерии исключения при формировании исследуемой популяции.

№	Критерий исключения
1	Инфицированные раны с оценкой MVS ≤ 10 баллов.
2–3	Клинические признаки заболевания дыхательной системы: частота дыхательных движений более 40 в минуту, подтверждённые дополнительной визуальной диагностикой — рентгенографией грудной клетки.
4	Ранее установленное внутригрудное или внутрибрюшное объёмное образование.
5	Неврологические пациенты с клиническими признаками судорог.
6	Гнойный и/или кровянистый наружный отит.
7	Внутренний отит.
8	Неопластические пациенты, получающие химиотерапию доксорубицином или цисплатином.

 

Примечание к точности перевода: в оригинальной таблице пункт «3» является грамматическим продолжением пункта «2» («…подтверждённые / с использованием дополнительной визуальной диагностики»), а не отдельным критерием. Поэтому номера 2–3 объединены в одной строке; исходная нумерация 1–8 и все семь фактических критериев сохранены.

 

Первичный приём

Исходно рассматривались 75 пациентов (n = 75). После первичного приёма, с учётом критериев включения и исключения, для исследуемой популяции отобрали 41 пациента (n = 41): 25 собак (n = 25) и 16 кошек (n = 16). Были сформированы две группы: группа собак (Gd) и группа кошек (Gc). Включённых пациентов госпитализировали в HVA, после чего проводили физикальное исследование и оценку жизненно важных показателей. Основные элементы первичного приёма представлены в таблице 2.

 

Таблица 2. Основные элементы первичного приёма.

Пункт	Оценка
a	Психическое состояние: ясное сознание, угнетение, ступор или кома.
b	Осмотр наружного слухового прохода и барабанной перепонки.
c	Частота дыхания и рентгенография грудной клетки в трёх проекциях: правая латеролатеральная, левая латеролатеральная и вентродорсальная.
d	Частота сердечных сокращений и аускультация грудной клетки.
e	Бедренный пульс.
f	Пальпация живота для выявления болезненности и возможного внутрибрюшного объёмного образования. При подозрении на образование выполняли AFAST — фокусированное ультразвуковое исследование брюшной полости при травме, для сортировки и динамического наблюдения — с целью исключения неопластического заболевания.
g	Ректальная температура.
h	Систолическое и среднее артериальное давление.

 

Оценка раны и защитная повязка

Для оценки инфицированной раны выполняли выстригание шерсти в области повреждения, после чего рану очищали изотоническим раствором в сочетании с 2% хлоргексидином. Затем накладывали защитную повязку. На рану наносили коммерческий мёд, закрывали стерильными компрессами и марлевыми бинтами и фиксировали перфорированным пластырем. Повязка не должна была сдавливать повреждённую область; её применяли для предотвращения ишемии, отёка или гибели клеток.

Протокол внутренней медицины

Всем пациентам групп Gd и Gc выполняли биохимические исследования — альбумин, общий белок, мочевина, креатинин, аланинаминотрансфераза и глобулины — одновременно с общим анализом крови и определением показателей коагуляции: активированного частичного тромбопластинового времени и протромбинового времени.

• Протокол антибактериальной терапии. Всех пациентов с MVS > 10 и ≤ 15 либо MVS > 15 без поражения кости лечили комбинацией β-лактамного антибиотика — ампициллин 10 мг/кг внутривенно каждые 8 часов, хинолона — энрофлоксацин 5 мг/кг подкожно каждые 24 часа, и метронидазола 12,5 мг/кг внутривенно каждые 12 часов — до достижения классификации MVS > 5 и ≤ 10; с этого момента антибиотики постепенно сокращали индивидуально. Пациентам с такой же классификацией, но с поражением кости, начинали терапию линкозамидом — клиндамицином 11 мг/кг внутрь каждые 12 часов. При согласии владельца некоторым пациентам выполняли цитологическое исследование, посев и антибиотикограмму, после чего антибиотик меняли в соответствии с индивидуальным результатом.

 

Модифицированная Ванкуверская шкала

В настоящем пилотном исследовании потребовалось адаптировать шкалу для мониторинга динамики заживления ран. Объединение параметров шкал, применяемых в медицине человека, — VSS (Fearmonti et al., 2010) и Саутгемптонской шкалы (Gottrup et al., 2005) — позволило получить шкалу для ветеринарной медицины: MVS.

MVS позволяет оценивать раны и их прогноз в баллах. Шкала включает шесть параметров: васкуляризация, окраска, эластичность, отделяемое, хирургический подход и высота. Для каждого параметра выделены четыре категории рубцевания с оценкой от 0 до 3 баллов (рис. 1). Суммарное число баллов может составлять от 0 до 18. MVS ≤ 5 соответствует очень хорошему прогнозу; MVS > 5 и ≤ 10 — хорошему прогнозу; MVS > 10 и ≤ 15 — осторожному прогнозу; MVS > 15 — неблагоприятному прогнозу. В таблице 3 представлена классификация групп Gd и Gc при включении в исследование.

 

Рисунок 1. Модифицированная Ванкуверская шкала (MVS) — полный перевод элементов исходной схемы.

Параметр	Категория рубцевания	Баллы
Васкуляризация	Нормальная Бледная Цианотичная Полнокровная/гиперемированная	0 1 2 3
Окраска	Нормальная Непигментированная Пигментированная Чёрная	0 1 2 3
Эластичность	Нормальная Гибкая С тяжами (фиброз) Контрактура	0 1 2 3
Отделяемое	Отсутствует Серозное Кровянистое Гнойное	0 1 2 3
Хирургический подход	Не выполнялся Дренирование Хирургическая обработка с закрытием краёв Хирургическая обработка без закрытия краёв	0 1 2 3
Высота	Плоская Запавшая Возвышается, края не закруглены Возвышается, края закруглены	0 1 2 3

 

Классификация MVS: ≤ 5 — очень хороший прогноз; > 5 и ≤ 10 — хороший прогноз; > 10 и ≤ 15 — осторожный прогноз; > 15 — неблагоприятный прогноз.

 

Таблица 3. Классификация MVS в группах собак (Gd) и кошек (Gc) на момент поступления.

Классификация MVS при поступлении	Количество собак	Количество кошек
≤ 5	0	0
> 5 и ≤ 10	0	0
> 10 и ≤ 15	13	10
> 15	12	6
Итого	25	16

Gd — группа собак; Gc — группа кошек; ≤ 5 — очень хороший прогноз; > 5 и ≤ 10 — хороший прогноз; > 10 и ≤ 15 — осторожный прогноз; > 15 — неблагоприятный прогноз.

 

Протокол ГБО

На следующий день после поступления пациентов транспортировали в CR²AL и начинали протокол ГБО после того, как владелец заполнял обязательную форму информированного согласия. С учётом тяжести повреждений при первоначальном подходе рекомендовали от 5 до 10 сеансов ГБО в зависимости от типа раны, окружающей анатомической области и финансовых возможностей владельца. Следует отметить, что все консультации проводил один и тот же ветеринарный врач, аккредитованный Hyperbaric Veterinary Institute (HVI®), сертифицированный International ATMO® и являвшийся инструктором программы Certified Canine Rehabilitation Practitioner (CCRP). Протокол ГБО для исследуемой популяции включал предтерапевтическую подготовку и собственно ГБО.

Перед помещением в барокамеру пациентов опрыскивали и увлажняли водой; все шлейки, ошейники и металлические принадлежности снимали для снижения риска воспламенения, связанного с ГБО. Повязки, защищавшие раны, и внутривенные катетеры тщательно закрывали лентами из 100% хлопка. Пациентам групп Gd и Gc перед началом ГБО не требовалось введение седативных препаратов и/или анестетиков.

Согласно протоколу, при подключении барокамеры обязательной была проверка её заземления; нормативным безопасным считали сопротивление от 0 до 1 Ом (Ω). ГБО проводили в одноместной барокамере типа C с двумя боковыми смотровыми окнами и телевизионным монитором, на который в реальном времени выводилось изображение с двух цифровых камер внутри барокамеры, производства Hyperbaric Veterinary Medicine (HVM®) (рис. 2). Система подачи кислорода в камеру состояла из баллонного контура с давлением по 200 бар в каждом баллоне — две группы по три баллона. Система была сертифицирована Linde®.

Лечение проводили в соответствии с действовавшими в CR²AL правилами каждые 24 часа: один сеанс в сутки продолжительностью от 60 до 90 минут. Число сеансов у разных пациентов различалось. Терапевтическое давление в настоящем исследовании составляло 2,4 ATA; при каждом сеансе применяли протоколы компрессии и декомпрессии. Сначала в течение приблизительно 15–20 минут выполняли компрессию, затем проводили собственно лечебную экспозицию. На заключительном этапе выполняли декомпрессию продолжительностью 20–25 минут. Протокол корректировали в соответствии с результатами ежедневного клинического осмотра.

Рисунок 2. Модель барокамеры. Фотография любезно предоставлена CR²AL.

 

Мониторинг побочных эффектов

Во время каждого сеанса ГБО пациентов наблюдали на предмет побочных эффектов; значимые побочные эффекты (SEM) и малые побочные эффекты (SEm) вносили в таблицу мониторинга пациента. К малым побочным эффектам (SEm) относили вокализацию, зевоту, глотательные движения, почёсывание ушей и головы; к значимым побочным эффектам (SEM) — баротравму, судорожное состояние, синкопе и смерть.

 

Статистический анализ

Данные, собранные для настоящего исследования, вносили в электронные таблицы Microsoft Office Excel 2016® (Microsoft®, США) для характеристики выборки путём анализа частоты различных категориальных переменных. Для инференциального статистического анализа использовали IBM SPSS Statistics 2020®; выполняли критерии хи-квадрат для перекрёстного анализа и оценки взаимосвязей между несколькими категориальными переменными.

 

Этическое одобрение

Исследование было одобрено комитетом по этике и благополучию животных факультета ветеринарной медицины Университета Лузофона.

 

Результаты

 

Описательный анализ

Выборка включала 41 пациента: 61% (25/41) составляли собаки и 39% (16/41) — кошки. В исследование вошли 19 самцов (46%) и 22 самки (54%). Средняя масса составила 15,29 кг при диапазоне от 3 до 50 кг и медиане 14 кг. Средний возраст составил 6,6 года при диапазоне от 1 до 16 лет и медиане 6 лет.

Частота инфицированных ран с поражением кости составила 44% (18/41). В рамках протокола антибактериальной терапии при поступлении все эти пациенты получали клиндамицин; у 16 из них были выполнены посев и антибиотикограмма, после чего антибиотик меняли согласно результату. Остальные 56% (23/41), у которых поражения кости не было, получали ампициллин, энрофлоксацин и метронидазол.

Также оценивали продолжительность госпитализации: 24% (10/41) пациентов находились в стационаре менее 7 дней, а 76% (31/41) — более 7 дней. Посев, цитологическое исследование и антибиотикограмму выполняли лишь у 39% (16/41). Во время госпитализации 54% (22/41) потребовалась хирургическая обработка с постепенным удалением некротической ткани.

 

ГБО была признана безопасным методом

В ходе 289 проведённых сеансов ГБО значимых побочных эффектов (SEM) не наблюдали. Среди малых побочных эффектов (SEm) глотательные движения отмечались у 24% (10/41) исследуемой популяции; далее следовали вокализация и зевота с распространённостью менее 20% (7/41). Из 289 сеансов 161 был проведён собакам и 128 — кошкам. Среднее число сеансов на пациента составляло 6, медиана — 5. У собак и кошек среднее число сеансов было одинаковым; небольшое отличие заключалось в том, что медиана у кошек составляла 6 сеансов.

 

ГБО сопровождалась снижением классификации MVS

Раны оценивали и классифицировали в пять моментов: MVSₜ₀, MVSₜ₁, MVSₜ₂, MVSₜ₃ и MVSₜ₄. Динамику между моментами оценивали с помощью MVS; она представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Средняя и медианная классификация MVS в моменты MVSₜ₀, MVSₜ₁, MVSₜ₂, MVSₜ₃ и MVSₜ₄. Перевод обозначений исходного графика: MVS classification — классификация MVS; Evaluation Moment — момент оценки; Average — среднее значение; Median — медиана.

 

ГБО способствовала заживлению ран

При оценке MVSₜ₄ установлено, что у 73% (30/41) пациентов MVS была ≤ 5 баллов, что соответствовало очень хорошему прогнозу, а у 27% (11/41) MVS была > 5 и ≤ 10, что соответствовало хорошему прогнозу (рис. 4). Это указывало, что к окончанию исследования 100% пациентов имели хороший прогноз, расценённый авторами как клинический успех. За время исследования частота регрессии, рассчитанная между MVSₜ₀ и MVSₜ₄, составила 80% (33/41) (рис. 5).

 

ГБО ускоряла процесс заживления ран независимо от вида животного

В исследовании сопоставляли средние значения и медианы MVSₜ₀, MVSₜ₁, MVSₜ₂, MVSₜ₃ и MVSₜ₄ в группах Gd и Gc; результаты представлены в таблице 4.

 

Таблица 4. Средние значения и медианы MVSₜ₀, MVSₜ₁, MVSₜ₂, MVSₜ₃ и MVSₜ₄ в группах собак и кошек.

Группа	MVSₜ₀	MVSₜ₁	MVSₜ₂	MVSₜ₃	MVSₜ₄
Gd — собаки	Среднее 15,36 Медиана 15	Среднее 12,96 Медиана 13	Среднее 9,84 Медиана 10	Среднее 7,44 Медиана 7	Среднее 3,92 Медиана 3
Gc — кошки	Среднее 15,125 Медиана 14	Среднее 12,375 Медиана 12	Среднее 9,686 Медиана 9	Среднее 7 Медиана 6,5	Среднее 4,066 Медиана 4

 

При инференциальном статистическом анализе связь между MVSₜ₀ и продолжительностью госпитализации не была статистически значимой: χ²(1, N = 41) = 3,1; p = 0,08. При этом выявлена сильная значимая связь между видом животного и длительностью госпитализации: χ²(1, N = 41) = 5,3; p = 0,02. Наличие сопутствующих заболеваний не имело статистически значимой связи ни с длительностью госпитализации — χ²(1, N = 41) = 0,6; p = 0,41, — ни с возрастной категорией — χ²(2, N = 41) = 0,90; p = 0,64.

 

Чем быстрее пациент поступал в госпиталь, тем лучше была его оценка MVS при выписке

При сопоставлении времени от получения раны до включения в исследование с MVSₜ₄ была обнаружена тенденция к статистической значимости: χ²(1, N = 41) = 3,6; p = 0,05. Среди пациентов, поступивших в госпиталь вскоре после травмы, 76% (31/41) имели при выписке очень хорошую оценку по MVS.

 

Более неблагоприятная классификация MVS через 24 часа (MVSₜ₁) сопровождалась более длительной госпитализацией

MVS применяли как инструмент классификации повреждений и их динамики. Между классификацией MVSₜ₁ и продолжительностью госпитализации выявлена сильная статистически значимая связь: χ²(2, N = 41) = 10,6; p = 0,005. Из 20 пациентов, которым при MVSₜ₁ был определён осторожный прогноз (MVS > 10 и ≤ 15), 18 находились в стационаре более 7 дней. Аналогично, из 9 пациентов с неблагоприятным прогнозом (MVS > 15) более 7 дней были госпитализированы 8. В целом 76% (31/41) исследуемой популяции потребовалась госпитализация более 7 дней до выписки.

 

Кошкам требовалось меньше сеансов ГБО для достижения максимально возможного заживления, чем собакам

При сравнении групп Gd и Gc в группе кошек выявлены статистически значимые различия между количеством сеансов ГБО и продолжительностью госпитализации: χ²(1, N = 16) = 0,01; p = 0,01. Из восьми кошек, получивших пять или менее процедур, шесть были выписаны менее чем через 7 дней, а две находились в стационаре более 7 дней. Из восьми кошек, получивших более 5, но не более 10 сеансов, только одна была выписана менее чем через 7 дней, тогда как семь — после 7 дней госпитализации.

Рисунок 4. Динамика раны у основания хвоста от MVSₜ₀ до MVSₜ₄. A — рана при поступлении, MVSₜ₀ > 15. B — рана после хирургической обработки: удаления некротических тканей и сближения краёв. C — рана после 5 сеансов ГБО, MVS > 10 и ≤ 15. D — рана после 10 сеансов ГБО, классификация MVSₜ₄ > 5 и ≤ 10. Фотографии любезно предоставлены HVA/CR²AL.

 

Рисунок 5. Динамика раны правой тазовой конечности от MVSₜ₀ до MVSₜ₄. A — рана при поступлении, MVSₜ₀ > 15. B — рана после хирургической обработки со сближением краёв. C — рана после 5 сеансов ГБО, MVS > 10 и ≤ 15. D — рана после 10 сеансов ГБО, MVSₜ₄ ≤ 5. Фотографии любезно предоставлены HVA/CR²AL.

 

Обсуждение

В пилотном клиническом исследовании оценивали влияние ГБО на труднозаживающие раны в соответствии с рекомендациями Undersea and Hyperbaric Medical Society (UHMS®, 2019) и Десятой Европейской консенсусной конференции по гипербарической медицине. Европейский комитет по гипербарической медицине указывает различные этиологические состояния, при которых применяется данный вид терапии, включая заживление ран. Поэтому была выбрана концентрация кислорода при давлении выше 1,4 ATA, чтобы обеспечить терапевтические эффекты при стандартизованном высоком атмосферном давлении от 2,0 до 2,8 ATA (Oyaizu et al., 2018; Kirby et al., 2019).

В протоколе настоящего исследования использовали 2,4 ATA и лечебную экспозицию продолжительностью 90 минут после компрессии, согласно Bhutani and Vishwanath (2012) и Mazzi (2018). Всего было проведено 289 сеансов ГБО: 161 в группе Gd и 128 в группе Gc. Исследуемая популяция из 41 пациента была меньше, чем в работе Birnie et al. (2018), хотя число процедур ГБО было больше.

Целью исследования Birnie et al. (2018) было показать безопасность и переносимость ГБО собаками и кошками; среднее число процедур на пациента составляло 2,55. Это меньше полученного в настоящем исследовании среднего значения — 6 сеансов на пациента; среднее число 6 сохранялось как у собак, так и у кошек. Средний возраст в настоящем исследовании составлял 6,6 года, средняя масса — 15,29 кг, минимальная масса — 3 кг, максимальная — 50 кг. Использованная барокамера HVM® позволяет проводить лечение собак массой до 80 кг.

Поражение кости с возможным остеомиелитом встречалось у 44% (18/41) пациентов и указывало на дополнительные трудности заживления, поскольку большинство антибиотиков не проникает в кость (Handley and Cooper, 2017). Поэтому этим пациентам требовалось больше времени для восстановления; повторные хирургические обработки проводили у 54% (22/41). Бактерицидное и бактериостатическое действие ГБО могло играть существенную роль дополнительной терапии, способной уменьшить длительность госпитализации.

В этом отношении рассматриваемая терапия вызывает два вида ответа: оптимизацию функции лейкоцитов и уничтожение бактерий (Mader et al., 1980). Кроме того, возможен синергизм с антибиотиками; в отношении анаэробных микроорганизмов ГБО может оказывать бактериостатическое и бактерицидное действие (Sousa, 2006). ГБО также оказывает бактериостатическое действие на Escherichia coli и Pseudomonas spp. Это непосредственно влияет на токсемическую активность, возникающую вследствие пролиферации бактерий (Edwards, 2010b; Mazzi, 2019).

Приблизительно 76% (31/41) пациентов нуждались в госпитализации более 7 дней и в терапии, показанной при острых труднозаживающих ранах, в которых развивается гипоксия и требуются различные клеточные процессы: пролиферация фибробластов, синтез коллагена и неоэпителизация (Gill and Bell, 2004; Kulikovsky et al., 2009; Gomes and Jesus, 2012).

ГБО при давлении, эквивалентном 3 ATA, обеспечивает концентрацию кислорода в плазме около 60 мл/л. Поэтому дыхание 100% кислородом может помогать ишемизированным тканям и усиливать действие некоторых антибиотиков, например хинолонов (Jones and Cooper, 2021), один из которых был включён в протокол антибактериальной терапии при поступлении.

Этот метод применяется как безопасная дополнительная терапия заживления ран, основанная на сложных и тесно взаимосвязанных механизмах, требующих хорошо скоординированного взаимодействия молекулярных и клеточных событий. При ишемически-реперфузионных процессах ГБО влияет на взаимодействие нейтрофилов и эндотелиальных клеток, способствует артериальной вазодилатации и уменьшению клеточного повреждения (Baiula et al., 2020).

Клеточные эффекты ГБО основаны на изменениях, которые могут усиливать регуляцию окислительного стресса: образование активных форм кислорода (ROS), подавление антиоксидантов, например каталазы, и экспрессию прооксидантных факторов, например индуцибельной синтазы оксида азота; а также перекисное окисление липидов (Gurer et al., 2006) и апоптоз, в том числе каспазные механизмы (Zhang et al., 2008; Migita et al., 2016). У человека было показано, что ГБО повышает экспрессию антиоксидантных генов в эндотелиальных клетках, защищая их от окислительного повреждения (Francis and Baynosa, 2017).

В настоящем исследовании ГБО рассматривалась как поддерживающая терапия протокола внутренней медицины, соответствовавшего конкретной клинической ситуации. Для повышения успешности следовало выполнять цитологическое исследование и посев с антибиотикограммой, однако в настоящей работе это было сделано только в 39% (16/41) случаев. Хирургическая обработка потребовалась 54% (22/41) собак и кошек. Подобный подход широко применяется в медицине человека при лечении труднозаживающих язв, прежде всего диабетических (Bhutani and Vishwanath, 2012; Everett and Mathioudakis, 2018; Liandro et al., 2020; Menezes et al., 2020).

Во всех упомянутых исследованиях ГБО считалась полезной для улучшения заживления ран. В настоящей работе значимых побочных эффектов (SEM) не наблюдали: не было ни баротравмы, ни судорог. Однако во время компрессии и декомпрессии отмечались малые побочные эффекты (SEm): глотательные движения у 24% пациентов, вокализация у 9% (4/41) и зевота у 7% (3/41). Почёсывания ушей и тряски головой не наблюдали, что, возможно, связано с протоколом первичного приёма, включавшим осмотр наружного слухового прохода и барабанной перепонки. Это отличалось от исследования Birnie et al. (2018), в котором такой осмотр рутинно не проводился.

В настоящем пилотном исследовании MVS была создана путём адаптации и объединения отдельных параметров двух шкал, применяемых у человека: VSS и Саутгемптонской шкалы. Это позволило проводить однородную количественную оценку заживления ран у 41 пациента — 25 собак и 16 кошек (Nguyen et al., 2015). Кроме того, у всех пациентов имелись большие инфицированные раны неправильной формы с неблагоприятным прогнозом, что обосновывало необходимость использования разработанной шкалы.

В отношении классификации MVS авторы наблюдали снижение средних и медианных значений: между MVSₜ₀ и MVSₜ₁ оценка уменьшилась на 2 балла — в среднем с 15 до 13. Между MVSₜ₁ и MVSₜ₂ снижение было более выраженным и составило 4 балла — в среднем с 13 до 9. Между MVSₜ₂ и MVSₜ₃ также сохранялось снижение приблизительно на 2 балла, хотя оно было менее выраженным. Такая динамика наблюдалась как в Gd, так и в Gc.

Частота регрессии, рассчитанная по различию между MVSₜ₀ и MVSₜ₄, составила 80% (33/41). Это сопоставимо с результатом Mazzi (2019), где между первым и шестым сеансами наблюдалась регрессия 79,08%. Одним из возможных объяснений является периферическая вазоконстрикция, вызываемая ГБО и способствующая более быстрому уменьшению отёка тканей.

ГБО также оказывает ангиогенное действие, усиливая неоваскуляризацию (Sousa, 2006; Edwards, 2010a; Gomes and Jesus, 2012), и уменьшает воспаление острой фазы (Edwards, 2010b; Oyaizu et al., 2018) за счёт продукции цитокинов моноцитарно-макрофагальным комплексом (Zhang et al., 2008). Кроме того, ГБО обеспечивала адекватный кровоток и доставку кислорода и питательных веществ (Andrade and Santos, 2016). Неоваскуляризацию объясняют способностью стимулировать продукцию факторов роста фибробластов как локально, так и системно (Asano et al., 2007; Barbosa et al., 2020). ROS способствуют повышению продукции VEGF и трансформирующего фактора роста β (TGF-β) (Lam et al., 2011; Francis and Baynosa, 2017).

В процессе периферической вазоконстрикции повышается системное артериальное давление и, следовательно, снижается частота сердечных сокращений. Это может объяснять, почему 100% исследуемой популяции — как собак, так и кошек — во время ГБО демонстрировали расслабленное поведение без необходимости применения седативных или анксиолитических препаратов (Edwards, 2010b).

В настоящем исследовании собакам требовалось больше времени, чем кошкам, чтобы достичь оценки MVS, соответствующей хорошему прогнозу. Это обосновывает сильную статистически значимую связь между видом животного и продолжительностью госпитализации: χ²(1, N = 41) = 5,3; p = 0,02. Кроме того, кошки восстанавливались после меньшего числа сеансов: χ²(1, N = 16) = 0,01; p = 0,01. Среди восьми кошек шесть были выписаны менее чем через 7 дней, что позволяет предположить преимущество кошек перед собаками. Возможно, это связано с размером поражения относительно общей массы животного.

Была выявлена и тенденция к статистической значимости связи между временем от получения травмы до поступления и исходом: χ²(1, N = 41) = 3,6; p = 0,05. Двадцать пять пациентов, поступивших через более короткий промежуток времени, были выписаны с хорошей оценкой по MVS. В клинической практике необходимы терапевтические рекомендации; настоящее исследование показало сильную статистически значимую связь MVSₜ₁ с длительностью госпитализации: χ²(2, N = 41) = 10,6; p = 0,005. Поэтому значению MVS в первые 24 часа (MVSₜ₁) следует придавать особое значение.

Также установлено, что из 20 пациентов с MVSₜ₁ > 10 и ≤ 15 — осторожным прогнозом — 18 нуждались в госпитализации более 7 дней; из 9 пациентов с MVSₜ₁ > 15 — неблагоприятным прогнозом — 8 оставались в стационаре более 7 дней. Таким образом, 76% собак и кошек (31/41) находились в госпитале более 7 дней. На основании этих результатов авторы предполагают, что ГБО была безопасна как для собак, так и для кошек и может рассматриваться как назначаемый метод лечения в практике мелких домашних животных.

Пилотное клиническое исследование имело несколько ограничений. Главное из них — отсутствие контрольной группы, обусловленное клиническим контекстом и этическими причинами. Кроме того, не применялся объективный метод оценки, например математические вычислительные методы, которые могли бы лучше объяснить пользу ГБО.

Исследование следует продолжить, чтобы уточнить рассматриваемую терапию и механизм её действия, а также использовать MVS как инструмент оценки ран. Она может стать ценным инструментом при восстановлении критически больных пациентов, повышая вероятность клинического успеха и уменьшая число ампутаций конечностей и эвтаназий; для этого необходим однородный, частый и количественный мониторинг по MVS.

Авторы заключают, что барокамера является безопасным вмешательством с низким риском; нежелательные явления носят интермиттирующий характер и обычно не являются тяжёлыми. По их мнению, было бы полезно разработать ветеринарные рекомендации по барокамере и организовать Европейскую консенсусную конференцию по HVM®.

 

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

 

Список литературы

Фамилии авторов, названия журналов, годы, тома и страницы сохранены по оригиналу. Названия работ переведены на русский язык. Числовые и библиографические несоответствия исходной статьи не исправлялись.

1. Abdullah M., Al-Waili N., Butler G., Baban N. 2006. Гипербарический кислород как дополнительная терапия двустороннего компартмент-синдрома, рабдомиолиза и острой почечной недостаточности после употребления героина. Arch. Med. 37: 559–562.
2. Andrade S.M., Santos I.C.R.V. 2016. Гипербарическая оксигенация для лечения ран. Rev. Gaúcha. Enferm. 37: 1–7.
3. Arikan S., Adas G., Barut G., Toklu A.S., Kocakusak A., Uzun H. 2005. Оценка низкомолекулярного гепарина и гипербарической оксигенации в профилактике внутрибрюшных спаек и заживлении ран. Am. J. Surg. 189: 155–160.
4. Asano T., Kaneko E., Shinozaki S., Imai Y., Shibayama M., Chiba T., Ai M., Kawakami A., Asaoka H., Nakayama T., Mano Y., Shimokado K. 2007. Гипербарический кислород индуцирует экспрессию основного фактора роста фибробластов и фактора роста гепатоцитов, усиливает кровоток и регенерацию мышц в ишемизированных задних конечностях мышей. Circ. J. 71: 405–411.
5. Baiula M., Greco R., Ferrazzano L., Caligiana A., Hoxha K., Bandini D., Longobardi P., Spampinato S., Tolomelli A. 2020. Гипербарическая оксигенация снижает интегрин-опосредованные адгезивные свойства нейтрофилов у пациентов с хронической незаживающей раной. PLoS One 18: 1–22.
6. Barbosa P.R., Gurgel L., Araujo P., Silva V. 2020. Гипербарическая оксигенация в процессе заживления ран: обзор литературы. Rev. Enferm. Atual. Derme. 93: 20–31.
7. Bhutani S., Vishwanath G. 2012. Гипербарический кислород и заживление ран. Indian J. Plast. Surg. 45: 316–324.
8. Bilic I., Petri N.M., Bezic J., Alfirevic D., Modun D. 2005. Влияние гипербарической оксигенации на заживление экспериментальных ожоговых ран у крыс: рандомизированное контролируемое исследование. Undersea Hyperb. Med. 32: 1–9.
9. Birnie G.L., Fry D.R., Best M.P. 2018. Безопасность и переносимость гипербарической оксигенации у кошек и собак. J. Am. Anim. Hosp. Assoc. 54: 188–194.
10. Bitterman H. 2009. Обзор «от лабораторного стола к постели больного»: кислород как лекарственное средство. Crit. Care 13: 203–205.
11. Fearmonti R., Bond J., Erdmann D., Levinson H. 2010. Обзор шкал оценки рубцов и устройств для их измерения. ePlasty 10: 354–362.
12. Choudhury R. 2018. Гипоксия и гипербарическая оксигенация: обзор. Int. J. Gen. Med. 11: 431–442.
13. Çimşi M., Uzun G., Yildiz S. 2009. Гипербарическая оксигенация как противоинфекционный метод. Expert Rev. Anti Infect. Ther. 7: 1015–1026.
14. Edwards M.L. 2010a. Гипербарическая оксигенация. Часть 1: история и принципы. J. Vet. Emerg. Crit. Care 20: 284–288.
15. Edwards M.L. 2010b. Гипербарическая оксигенация. Часть 2: применение при заболеваниях. J. Vet. Emerg. Crit. Care 20: 289–297.
16. Everett E., Mathioudakis N. 2018. Современные подходы к лечению диабетических язв стопы. Ann. N. Y. Sci. 141: 153–165.
17. Ferreira A., Barbieri C., Mazzer N., Campos A., Mendonça A. 2008. Планиметрическое измерение площади заживления после применения низкоинтенсивного ультразвука на коже крысы. Braz. J. Phys. Ther. 12: 351–358.
18. Francis A., Baynosa R. 2017. Ишемически-реперфузионное повреждение и пути действия гипербарического кислорода: обзор клеточных механизмов. Diving Hyperbar. Med. 47: 110–117.
19. Gesell L.B. 2008. Показания к гипербарической оксигенации. Undersea Hyperbar. Med. Soc. 12: 4–8.
20. Gill A.L., Bell C.N.A. 2004. Гипербарический кислород: применение, механизмы действия и исходы. QJM 97: 385–395.
21. Gomes C., Jesus C. 2012. Преимущества применения гипербарической оксигенации при заживлении ран нижних конечностей. J. Aging Inov. 12: 40–47.
22. Gottrup F., Melling A., Hollander D. 2005. Обзор инфекций области хирургического вмешательства: этиология, частота и факторы риска. EWMA J. 5: 11–15.
23. Gurer A., Ozdogan M., Gomceli I., Demirag A., Gulbahar O., Arikok T., Kulacoglu H., Dundar K., Ozlem N. 2006. Гипербарическая оксигенация уменьшает ишемически-реперфузионное повреждение почек у крыс. Transplant. Proc. 38: 3337–3340.
24. Handley M., Cooper J. 2017. Хронический рефрактерный остеомиелит. Treasure Island, FL: StatPearls. Т. 3, с. 4–8.
25. Hengel T.V., Haar G.T., Kirpensteijn J. 2013. Лечение ран: новый протокол для собак и кошек. В кн.: Reconstructive surgery and wound management of the dog and cat. Boca Raton, FL: CRC Press, с. 21–48.
26. Jokinen-Gordon H., Barry R., Watson B., Covington S. 2017. Ретроспективный анализ нежелательных явлений при гипербарической оксигенации за 2012–2015 гг.: уроки 1,5 миллиона процедур. Adv. Skin Wound Care 3: 125–129.
27. Jones M., Cooper J. 2021. Гипербарическая терапия для заживления ран. Treasure Island, FL: StatPearls. Т. 18, с. 1–8.
28. Kirby J.P., Snyder J., Schuerer D.J.E., Peters J.S., Bochicchio G.V. 2019. Основы гипербарической оксигенации: обзор 2019 года. Mo. Med. 116: 176–179.
29. Klemetti E., Rico-Vargas S., Mojon P. 2005. Кратковременная гипербарическая оксигенация влияет на кровоток у крыс: пилотные наблюдения. Lab. Anim. 39: 116–121.
30. Knighton D.R., Halliday B., Hunt T.K. 1984. Кислород как антибиотик: влияние вдыхаемого кислорода на инфекцию. Arch. Surg. 119: 199–204.
31. Kulikovsky M., Gil T., Mettanes I., Karmeli R., Har-Shai Y. 2009. Гипербарическая оксигенация при незаживающих ранах. Isr. Med. Assoc. J. 11: 480–485.
32. Lam N.A., Demaria M., Stanley B.J., Hauptman J.G., Steficek B.A., Fritz M.C., Ryan J.M., Moore T.W., Hadley H.S. 2011. Влияние терапии ран отрицательным давлением на заживление открытых ран у собак. Vet. Surg. 40: 658–669.
33. Liandro C.L., Santos M., Carreiro M., Cunha K., Paula D. 2020. Гипербарическая оксигенация как дополнительный метод лечения ран: исследование распространённости. Enferm. Foco. 11: 29–34.
34. Mader J., Brown G., Guckian J. 1980. Механизм улучшения экспериментального стафилококкового остеомиелита у кроликов под действием гипербарического кислорода. J. Infect. Dis. 142: 915–922.
35. Mazzi M.F. 2019. Применение гипербарической оксигенации в процессе заживления раны после укуса у собаки. Pubvet. 12: 239–250.
36. Mazzi M.F. 2018. Применение гипербарической оксигенации при лечении некротизирующего фасциита препуция у пожилой собаки. Pubvet. 12: 1–7.
37. Memar M.Y., Yekani M., Alizadeh N., Baghi H.B. 2019. Гипербарическая оксигенация: противомикробный механизм и клиническое применение при инфекциях. Biomed. Pharmacother. 109: 440–447.
38. Menezes E.O., Cintra B., Félix V. 2020. Применение гипербарической оксигенации при лечении заболеваний периферических сосудов: систематический обзор. REAS/EJCH 12: 1–11.
39. Migita H., Yoshitake S., Tange Y., Choijookhuu N., Hishikawa Y. 2016. Гипербарическая оксигенация подавляет апоптоз и способствует регенерации почечных канальцев после ишемически-реперфузионного повреждения почек у крыс. Nephrourol. Mon. 8: e34421.
40. Muhonen A., Haaparanta M., Gronroos T., Bergman J., Jnuuti J., Hinkka S., Happonen R.P. 2004. Активность остеобластов и неоангиогенез в дистракционном регенерате облучённой нижней челюсти кролика при применении гипербарического кислорода и без него. Int. J. Oral Maxillofac. Surg. 33: 173–178.
41. Nguyen T., Feldstein S., Krakowski A., Shumaker P. 2015. Обзор шкал оценки рубцов. Semin. Cutan. Med. Surg. 34: 28–36.
42. Oyaizu T., Enomoto M., Yamamoto N., Tsuji K., Horie M., Muneta T., Sekiya I., Okawa A., Yagishita K. 2018. Гипербарический кислород уменьшает воспаление, оксигенирует повреждённую мышцу и способствует регенерации скелетной мышцы посредством активации макрофагов и сателлитных клеток. Sci. Rep. 8: 1–12.
43. Pavletic M.M. 2018. Атлас лечения ран и реконструктивной хирургии мелких домашних животных. 3-е изд. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc., с. 120–128.
44. Roberto P., Barbosa A. 2019. Гипербарическая оксигенация в процессе заживления ран: обзор литературы. Rev. Enferm. Atual. Derme. 24: 1–8.
45. Shah J. 2010. Гипербарическая оксигенация. J. Am ColCertif. Wound Spec. 2: 9–13.
46. Sheffield P.J., Smith A. 2002. Физиологические и фармакологические основы гипербарической оксигенации. В кн.: Hyperbaric surgery: perioperative care. Best Publishing, San Antonio, Texas, USA, с. 63–104.
47. Sousa J.G. 2006. Гипербарическая медицина: специализированное направление военно-морской медицины. Rev. Militar. 7: 1–17.
48. Zamboni W.A., Browder L.K., Martinez J. 2003. Гипербарический кислород и заживление ран. Clin. Plast. Surg. 30: 67–65.
49. Zhang Q., Chang Q., Cox R.A., Gong X., Gould L.J. 2008. Гипербарический кислород ослабляет апоптоз и уменьшает воспаление в модели ишемической раны. J. Invest. Dermatol. 128: 2102–2112.
50. Zhang T., Gong W., Li Z., Yang S., Zhang K., Yin D. 2007. Влияние гипербарического кислорода на выживаемость кожного лоскута с произвольным типом кровоснабжения у крыс с диабетом. Undersea Hyperb. Med. 34: 335–339.