Гидрогелевое лечебное покрытие для ран

Полезная модель относится к медицине, а именно к хирургии. Она предназначена для лечения ран различной этиологии в первой фазе раневого процесса. Гидрогелевое биоактивное покрытие дает высокий лечебный эффект на неинфицированных и инфицированных ранах, в том числе гнойных и длительно не заживающих, на гранулирующих ранах после глубоких термических, химических и лучевых ожогов. Заявляемое покрытие применимо в комплексном лечении трофических язв и пролежней в стационарных, амбулаторных и полевых условиях. Гидрогелевое лечебное покрытие для ран состоит из трех слоев и содержит слой с лечебной композицией для ран и гидрогелевый абсорбирующий слой, отделенные друг от друга гидрофильной тканевой основой, выполняющей опорную каркасную функцию и позволяющей извлекать Гидрогелевое покрытие из раны единым блоком. Слой с лечебной композицией представляет собой водорастворимый биодеградирующий полимер, и содержит лечебную композицию, обладающую антиоксидантной, антимикробной, антиферментной, гемостатической и некролитической активностью. Гидрогелевый абсорбирующий слой выполнен из полимера на основе акриловой кислоты, акриламида и сшивающего агента и обладает высокой сорбционной способностью в отношении раневого отделяемого.

Полезная модель относится к медицине, а именно к хирургии. Она предназначена для лечения ран различной этиологии в первой фазе раневого процесса.

Гидрогелевое биоактивное покрытие дает высокий лечебный эффект при лечении неинфицированных и инфицированных ран, в том числе гнойных и длительно не заживающих, гранулирующих ран после глубоких термических, химических и лучевых ожогов. Заявляемое покрытие применимо в комплексном лечении трофических язв и пролежней в стационарных, амбулаторных и полевых условиях.

Для реализации многокомпонентного патогенетического воздействия на рану в хирургии применяют биологически активные дренирующие сорбенты с иммобилизованными лекарственными препаратами, обеспечивающими химиотерапевтическое очищение раны.

Известны различные дренирующие сорбенты на основе поливинилового спирта, сшитого глутаровым альдегидом. Например,

«Колладиосорб» с антимикробным и протеолитическим действием, «Анилодиовин» с антимикробным и обезболивающим действием. К их недостаткам можно отнести отсутствие в их составе антиоксидантных препаратов, а также осложнения, которые в основном связаны с фрагментацией сорбента в ране и трудностями полного удаления из раны набухших гранул сорбента, что приводит к рецидиву гнойного процесса [Горюнов С.В., Ромашов Д.В., Бутивщенко И.А. Гнойная хирургия: Атлас. - М.: Медицина, 2004. С. - 504-510].

Известно, что в хирургической практике наиболее перспективными средствами лечения ран различной этиологии, ожогов, трофических язв, пролежней являются гидрогелевые повязки, которые за счет свойств гидрогеля обеспечивают пластифицирующее воздействие на ткани раны, размягчают некротические образования за счет регидратации тканей, облегчают их механическое удаление, и предотвращают развитие инфекции на поверхности раны и под струпом. Гидрогелевые повязки создают в ране влажную среду, оптимальную для нормального течения процессов регенерации. Гидрогели способствуют элиминации раневого отделяемого и микрофлоры. Повязки хорошо прилегают и моделируются на ранах со сложным рельефом. Они атравматичны, удаляются безболезненно.

Известны гидрогелевые раневые покрытия «АППОЛО-ПАК-АМ», «АППОЛО-ПАК-АИ» и др,. созданные на основе сополимера акриламида и акриловой кислоты с включением антисептиков мирамистина или йодовидона и местного анестетика анилокаина [Горюнов С.В., Ромашов Д.В., Бутивщенко И.А. Гнойная хирургия: Атлас. - М.: Медицина, 2004. С. - 504-510], и обладающие сорбционной способностью 2-3 г/г, что недостаточно для эффективного лечения раны. Такие покрытия обладают антимикробным, противовоспалительным и обезболивающим действием, но не содержат антиферментных и антиоксидантных средств, что снижает их эффективность при гнойно-деструктивных процессах. При вскрытии

упаковки значительная часть геля остается на внутренней поверхности (более 50%), а не переносится на рану с сеткой-носителем, что является существенным конструктивным недостатком. Указанные раневые покрытия имеют низкие показатели рН в пределах 5,5-6,0, что в условиях местного тканевого ацидоза также снижает их эффективность.

Указанные повязки и композиции противопоказаны к применению на обильно экссудатирующих ранах, не способны предупредить вторичные деструктивные явления и раневые осложнения, связанные с накоплением в ране агрессивных продуктов обмена (свободные радикалы, протеолитические ферменты), которые вызывают вторичное повреждение тканей и приводят к более медленному заживлению ран.

Известен патент РФ №2157242 на изобретение. Для лечения ран используют мембранно-контролируемую повязку, когда повязку формируют в виде замкнутой полоски со стенками из полупроницаемой мембраны с порами не менее 2,5 нм и в нее вносят ксерогель гидрофильных полимеров с медикаментами и электролитами плазмы крови. Такая повязка не подходит для ран при обильной экссудации.

Известен патент РФ №2275179 на изобретение. Для лечения и закрытия ожогов используют двухслойную повязку. К ожоговой ране обращен атравматический лечебный слой, который представляет собой хлопчатобумажный текстильный носитель, выполненный в виде сетки, с лекарственными средствами. Вторым слоем является сорбционный слой, выполненный из нетканого полотна. Сорбционная способность такой повязки не менее 10 г/г. Несмотря на то, что в качестве лечебной композиции используют антисептические препараты и местные анестетики, повязка из-за текстильного сорбента ограничивает ее применение при обильно экссудатирующих ранах, а также ожогах в стадии гидратации.

Известен патент РФ №2157243 на изобретение. По этому изобретению в качестве перевязочного средства используют подложку, состоящую из

натурального и/или синтетического материала в виде армирующей сетки или марли, причем на подложку нанесен гидрогелевый слой с антисептиком и/или антибиотиком, с гемостатиком, с локальными анестетиками, с протеолитическими ферментами, с антимикробными препаратами. Перевязочное средство такого типа имеет высокий лечебный эффект, но перевязки весьма травматичны для больного. Когда очередную повязку извлекают из раны, нарушается ее целостность.

Целью создания предлагаемой полезной модели была повязка-покрытие на рану с высокой абсорбционной способностью (абсорбция раневого отделяемого), с высоким лечебным эффектом (за счет композиции лекарственных препаратов, в нее входящих) и легким, без деструкции и осложнений, удалением ее с раневой поверхности.

Задачи были решены с помощью создания трехслойной повязки. Разработанное лечебное покрытие для ран содержит в качестве абсорбента гидрогель, причем лечебный слой и гидрогелевый разделены промежуточным - тканевым слоем, преимущественно состоящего из хлопчатобумажного трикотажного тканевого полотна. На рисунках представлены схемы: на рисунке 1 - гидрогелевый слой, на рисунке 2 - тканевая основа, на рисунке 3 - биодеградирующий водорастворимый полимерный слой с лекарственными компонентами.

Существенными признаками заявляемой полезной модели являются трехслойность гидрогелевого лечебного покрытия для ран и то, что абсорбент и лекарственная композиция разнесены в разные слои, между которыми находится гидрофильная тканевая основа, разделяющая слои и выполняющая каркасную функцию. За счет тканевой основы повязка легко удаляется с раны во время перевязки, причем снимается единым блоком, без фрагментации и каких-либо последующих осложнений.

Полезная модель - гидрогелевое лечебное покрытие для ран - была изготовлена с лечебной композицией, включающей в биодеградирующем водорастворимом полимерном слое от 8,0 до 20,0% лекарственных средств

разнонаправленного действия. В частности, в состав композиции введены биологически активные вещества, обладающие антиоксидантной активностью (фуллерен С₆₀ ), антимикробной активностью (диоксидин, или хлоргексидин, или иодопирон), антиферментной и гемостатической активностью (-аминокапроновая кислота), неполитической активностью (мочевина).

Полимерный слой представляет собой водорастворимый биодеградирующий полимер, например, желатин или коллаген. Может использоваться поливиниловый спирт.

Гидрогелевый слой заявляемого покрытия был приготовлен на основе акриловой кислоты, акриламида с N,N'-метилен-бис-акриламидом в качестве сшивающего агента в присутствии окислительно-восстановительной системы «персульфат аммония-тетраметилэтилендиамин». рН полученного гидрогеля доводили бикарбонатом натрия до 7,0-7,5. Он абсорбирует раневое отделяемое в количестве 40 г/г, т.е. обладает высокой абсорбционной способностью.

Тканевая основа в полезной модели - средний слой, находящийся между гидрогелевым абсорбентом и лечебным полимерном слоем, представляет собой трикотажный материал, который вырабатывали из хлопчатобумажной нити (пряжи) на основе основовязальной двухгребеночной машины типа Tricot или Rashel с использованием двух систем нитей с параметрами для первой системы (А): 2/2, 2/1, 0/0, 0/1 и второй системы (В): 1/2, 1/1, 1/0, 1/1 (рисунок 4). Ячеистая структура трикотажного материала характеризуется плотностью 15-19 петельных рядов на 1 см, размерами ячейки 1×1 мм, поверхностной плотностью 110-130 г/м² , пористостью 54%.

Предпочтительно используется гидрофильная текстильная хлопчатобумажная нить (пряжа) невысокой линейной плотности, находящейся в пределах от 15 до 33 текс. Возможно также использование вискозных или полиэфирных комплексных нитей такой же линейной

плотности, обеспечивающих эффект капиллярности или фитильности текстильного материала.

Для тканевой основы получено малорастяжимое трикотажное полотно, обладающее равномерной пористостью (количеством отверстий, или ячеек, в единице площади), гидрофильностью, а также малой материалоемкостью (поверхностной плотностью). Полотно при разрезании не осыпается и имеет устойчивую структуру, края его не закручиваются, не распускаются.

Возможно получение полотна заданной ширины, необходимой при изготовлении текстильного носителя, в виде цельновязаной ленты шириной в диапазоне от 10 до 50 см.

При разрезании и моделировании гидрогелевого лечебного покрытия на поверхности раны оно не изменяет своих свойств и своей структуры.

После получения гидрогелевого абсорбента его тщательно перемешивали и заливали в кювету, на дне которой была размещена тканевая основа необходимых размеров. В результате происходил процесс гелеобразования и схватывания текстильного носителя с гидрогелевой композицией. Образовавшуюся систему «гидрогель-ткань» помещали в термостат (Т=45-55°С) на 2-3 часа для достижения более полной степени конверсии мономеров [J. Macromol. Sci. Part.C. 1999. V.39, №3. P.507-525]. Изготовление водорастворимого полимера осуществляли путем приготовления водного 30% раствора желатина на водяной бане при температуре 75°С. После охлаждения полученного раствора до 40°С в него вводили фуллерен и биоактивный компонент. После полного растворения всех компонентов желатиновую смесь заливали на свободную сторону используемой тканевой основы для образования трехслойного покрытия «гидрогель-ткань-желатин» (рисунок 5: схема, где 1 - гидрогелевый слой, 2 - тканевая основа, 3 - биодеградирующий водорастворимый полимер с биологически активными компонентами). После охлаждения и отверждения желатина из покрытия вырезали пластину необходимой

формы и размера, которую герметично упаковывали и стерилизовали -облучением.

Гидрогелевое покрытие применяется для местного лечения поверхностных, инфицированных и гнойных ран, гранулирующих ран после глубоких ожогов. Если площадь раны превышает размеры гидрогелевого биоактивного покрытия, то возможно использование нескольких покрытий с фиксацией их асептической повязкой. Перевязки рекомендуется проводить через день с учетом состояния раны и объема экссудации. Гидрогелевое биоактивное покрытие следует использовать до исчезновения выделения раневого отделяемого, очищения раны от фибринозного и гнойно-некротического налета и начала краевой эпителизации раневого дефекта.

Гидрогелевое лечебное покрытие для ран было испытано в эксперименте. Была испытана лечебная композиция, содержащая 0,1% фуллерена С ₆₀ - антиоксидант, 5% диоксидина - антимикробный компонент, 5% -аминокапроновой кислоты - антиферментный и гемостатический компонент, 10% мочевины - некролитический компонент, остальное - желатин - водорастворимый биодеградирующий полимер.

Эффективность гидрогелевого биоактивного покрытия для лечения ран при местном лечении глубоких ожогов исследовали в эксперименте на 10 кроликах. На спине кроликов под местной анестезией моделировали два ожога площадью 4 см² каждый с помощью специального устройства. В качестве обжигающей поверхности использовали медную пластину размером 2,0×2,0 см с температурой нагрева 180°С. Ожог наносили контактным способом в течение 10 сек. Через сутки под местной анестезией выполняли некрэктомию ожогового струпа, обработку ран проводили У/о раствором перекиси водорода. Одну рану накрывали гидрогелевым биоактивным покрытием (опыт), другую - желатиновой губкой без биоактивных компонентов (контроль). Критериями

эффективности служили скорость (сроки) заживления и гистоморфологическая картина ран на 7, 10, 14 и 21 сутки (таблица 1).

Анализ течения раневого процесса при местном лечении гидрогелевым биоактивным раневым покрытием глубоких ожогов показал, что при его использовании репаративные процессы протекают быстрее на протяжении всего раневого процесса, а не в отдельных его стадиях.

По данным гистоморфологических исследований в ранах опытной серии на 7 сутки после некрэктомии признаки воспаления отсутствовали, процесс очищения ран был завершен, на дне ран появлялись островки грануляционной ткани. К 10 суткам грануляционная ткань покрывала все дно раны, была хорошо васкуляризирована, в приграничной зоне определялась краевая эпителизация. На 14 сутки эпителизация еще не завершилась, эпителий не покрывал дефект полностью, а только наползал с краев в виде эпителиального клина, в грануляционной ткани происходили формирование крупнопетлистой капиллярной сети с преобладанием вертикальных петель, дифференцировка фибробластов, фиброгенез коллагена с превращением аргирофильных волокон в фуксинофильные, что свидетельствовало о зрелом характере грануляционной ткани.

Установлено, что под действием заявляемого трехслойного гидрогелевого покрытия заживление ран происходит в 1,5-1,7 раза быстрее, чем в контроле.

Под действием раневого покрытия наблюдается более раннее завершение воспалительного процесса, отчетливая стимуляция роста грануляционной ткани и усиление процессов краевой эпителизации.

1. Гидрогелевое лечебное покрытие для ран, содержащее слой с лечебной композицией и гидрогелевый абсорбирующий слой, отличающееся тем, что состоит из трех слоев, расположенных один над другим, и верхний гидрогелевый слой отделен от нижнего слоя с лечебной композицией гидрофильной тканевой основой, выполняющей опорную каркасную функцию.

2. Гидрогелевое лечебное покрытие для ран по п.1, отличающееся тем, что лечебная композиция содержит вещества, обладающие антиоксидантной, антимикробной, антиферментной, гемостатической и некролитической активностью.

3. Гидрогелевое лечебное покрытие для ран по п.1, отличающееся тем, что слой с лечебной композицией представляет собой водорастворимый биодеградирующий полимер с композицией, охарактеризованной по п.2.

4. Гидрогелевое лечебное покрытие для ран по п.1, отличающееся тем, что гидрогелевый абсорбирующий слой выполнен из полимера на основе акриловой кислоты, акриламида и сшивающего агента.

5. Гидрогелевое лечебное покрытие для ран по п.1, отличающееся тем, что тканевая основа представляет собой биоинертный и гидрогелевый трикотажный материал из хлопчатобумажной нити линейной плотности до 33 текс, с ячеистой структурой и пористостью 54%.

6. Гидрогелевое лечебное покрытие для ран по п.1, отличающееся тем, что имеет ширину до 50 см.

7. Гидрогелевое лечебное покрытие для ран по п.2, отличающееся тем, что в качестве антиоксиданта содержит фуллерен С₆₀, в качестве антимикробного компонента диоксидин, в качестве антиферментного и гемостатического компонента - -аминокапроновую кислоту, в качестве некролитического компонента мочевину.

8. Гидрогелевое лечебное покрытие для ран по п.3, отличающееся тем, что в качестве водорастворимого биодеградирующего полимера, включающего биоактивные компоненты, оно содержит желатин.