Способ лечения гнойных полостей и устройство определения активности промывочных растворов

Изобретение относится к области медицины, в частности к гнойной хирургии, клинической фармакологии, пульмонологии, фтизиатрии. Способ и устройство позволяют оценить активность промывочных растворов и обеспечить наиболее эффективное лечение гнойных полостей, в частности при лечении эмпиемы плевры.

Известен способ оценки промывочной активности растворов, в котором проводилось моделирование промывания гнойных полостей, включающий введение с помощью подключичного катетера по 5 мл водного раствора в область дна стеклянных пробирок объемом по 20 мл, заполненных на половину серозно-гнойным содержимым из плевральной полости и находящихся вертикально в лабораторном штативе, после чего производится анализ перемещения гнойных масс в них (Уракова Н.А. и соавт. Гипергазированность, гипербаричность, гиперосмолярность, гипертермичность, гиперщелочность и высокая поверхностная активность раствора как факторы повышения его промывочной активности. Химическая физика и мезоскопия. - 2007. Т.9. - №3. - С.260-261).

Недостатком указанного способа является недостаточная точность регистрации динамичных фаз перемещения гнойных масс в растворе, оценка фаз происходит «на глаз». Кроме того, способ не позволяет провести точный хронометраж и зафиксировать отрезки времени, характеризующие смену этапов процесса перемещения гнойных масс.

Также к недостаткам способа можно отнести высокую трудоемкость, связанную с проведением исследований при температуре исследуемых растворов 32, 37 и 42°С, что требует использования специальных приборов для нагревания и поддержания указанных температурных режимов в точных границах.

Известен способ лечения с использованием колориметрии, основанный на визуальном сравнении интенсивности окрасок растворов различных концентраций при помощи несложных приборов: колориметрических пробирок, цилиндров с кранами, колориметров и фотометров. Измерения проводят методами уравнивания, колориметрического титрования и методом стандартных серий (Государственная Фармакопея СССР: Вып.1. Общие методы анализа МЗ СССР. 11-е изд., доп. М.: Медицина, 1987. 336 с.).

Недостатком способа является невозможность измерения направленности и интенсивности перемещения гнойного субстрата в растворе.

Известны способ спектрофотометрии и устройство, позволяющее сопоставление измеренных параметров с заложенными в память компьютера характеристиками всех оттенков цвета, обеспечивая высокую точность измерений (380-780 nm с погрешностью не более 0,5%). Способ позволяет определить цветовые характеристики как непрозрачных, так и прозрачных исследуемых объектов (Опыт применения спектрофотометрии для оценки характера изменений цвета зубов при отбеливании различными системами. / Порхун Т.В., Яковлюк И.А. // Стоматология. 6.2006. Том №85. С.11-13).

Недостатком этого способа является невозможность точной хронометрии фаз процесса перемещения гнойного содержимого в пробирке, заполненной исследуемым раствором, а также высокая стоимость приборов для спектрофотометрии.

Применительно к гнойной хирургии цвет самого гнойного субстрата важен как основной визуальный показатель, заметно отличающийся от воздействующего на него раствора. На основе перемещения гнойного субстрата как цветового «пятна», возможна оценка динамики структурных изменений гнойного субстрата под воздействием исследуемого раствора за определенный период времени. В известной модели промывания гнойных полостей воздействие раствора на гнойный субстрат происходит снизу, при введении раствора в область дна стеклянных пробирок, заполненных на половину серозно-гнойным содержимым. Введение раствора под серозно-гнойное содержимое снижает объективность модели, так как не часто встречается в реальных условиях. Использование соотношения 1:1 (серозно-гнойного содержимого и раствора) менее удобно, так снижает показательность модели, ограничивая расстояние, на которое может переместиться гнойная масса.

Более соответствует реальным вариантам промывания гнойных полостей поступление раствора сверху. Гнойное отделяемое характеризуется тем, что имеет непосредственную «родственную» связь со стенкой гнойной полости, которая это отделяемое продуцирует. Удаление гнойных масс с поверхности стенки полости обязательно сопровождается разрывом внутренних связей самого гнойного отделяемого и, как следствие, отрывом гнойного субстрата от поверхности полости и перевод его в свободное (не связанное с поверхностью) состояние, необходимое для последующей эвакуации. Для отрыва гнойного отделяемого от поверхности полости необходимо приложение необходимой силы, которая может быть создана применением растворов, обладающих определенными свойствами. Учитывая неоднородность гнойного отделяемого, а также неоднородность поверхности, на которой находится это гнойное отделяемое, на отрыв от поверхности и перевод отделяемого в свободное состояние, позволяющее эвакуацию, требуется время. Очевидно, что для отрыва гнойного отделяемого разным растворам требуется разное количество времени. Т.е. растворы, которые делают это быстрее, являются более эффективными.

Для характеристики данного процесса вводим новый термин - «абрапция». Абрапция - это факт отрыва гнойного отделяемого от поверхности вследствии воздействия на него определенной силы. Время, необходимое для полного отрыва и перевода гнойного отделяемого в свободное состояние, характеризуем как скорость абрапции. Основанием для введения нового термина послужила необходимость оценки взаимодействия стенок гнойных полостей и находящихся на них гнойных масс с растворами, введенными в полость для ее промывания.

Целью изобретения является повышение эффективности и скорости удаления гнойного субстрата из полостей больного, повышения качества экспертизы растворов для промывания гнойных полостей и уменьшение стоимости устройства, определяющего активность промывочных растворов.

Цель в способе лечения достигается тем, что перед проведением промывания пациента из гнойной полости проводится эвакуация гнойного субстрата, с помощью которого проводят моделирование промывания гнойной полости при различных температурах и с различными промывочными растворами, с использованием цифровой видеокамеры высокого разрешения, фиксирующей в пробирке, заполненной на 1/5 гнойным субстратом и на 3/5 исследуемым промывочным раствором, факт абрапции, с последующим сравнением цвета цифрового изображения исследуемой зоны с цветом контрольной зоной. И использование отобранного наиболее эффективного промывочного раствора для лечения пациента.

Цель в устройстве достигается тем, что для выявления наиболее эффективного раствора используется устройство, содержащее камеру с технологическими отверстиями на одной оптической оси и установленными в них осветителем и цифровой видеокамерой, выход которой соединен с устройством обработки видеоинформации. На стенки пробирок нанесены метки, определяющие контрольный объем и исследуемый объем, равный 1/5 общего объема пробирки в нижней ее части, причем внутренняя поверхность исследуемого объема выполнена с большей шероховатостью, чем вся остальная внутренняя поверхность пробирки.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства.

На фиг.2 изображен первый кадр съемки пробирки (начало анализа).

На фиг.3 изображен последний кадр пробирки с перемещенным гнойным субстратом (конец анализа).

Способ лечения гнойных полостей проводится следующим образом.

Гнойный субстрат эвакуируется из полости больного. Готовится несколько промывочных растворов, обычно используемых при промывке соответствующей гнойной полости. Гнойный субстрат вносится в пробирки до 1/5 объема, прозрачные для видимого излучения. Поверхности пробирки, где располагается гнойный субстрат, выполнены с большей шероховатостью, чем вся остальная поверхность пробирки, что повышает достоверность имитации сцепления гнойного субстрата и поверхности полости больного. На пробирки нанесены метки на 1/5 объема и на 3/5 объема. Пробирки устанавливаются вертикально в устройство определения промывочной активности, после включения устройства в пробирки доливаются исследуемые растворы, на 3/5 объема пробирки, каждый в отдельную пробирку. Производится съемка пробирок цифровой видеокамерой, подключенной к устройству обработки видеоинформации на белом фоне или на проходящем свете от источника освещения. С момента начала записи происходит периодическое сравнение цвета контрольных участков пробирки (1/5 нижних поверхностей пробирок) с заданными контрольными цветами. При соответствии цвета 1/5 нижней части пробирки контрольному цвету, соответствующему цвету промывочного раствора, фиксируется факт отрыва (абрапции) гнойного субстрата от основания пробирки (см. фиг.3), и видеокадр записывается в отчет с проставлением времени, прошедшем с момента добавления промывочной жидкости. После прекращения структурных изменений видеозапись заканчивается.

После выявления наиболее эффективного промывочного раствора, т.е. того, который наиболее полно и быстро переместил гнойный субстрат, указанный промывочный раствор вводится в полость больного на время, не меньшее чем при моделировании абрапции.

Таким образом, данный способ позволяет объективно доказать наличие эффекта абрапции (отрыв гнойного субстрата от поверхности) и определить ее скорость у исследуемого раствора, что повышает эффективность подбора растворов для промывания гнойной полости. Учитывая использование гнойного субстрата конкретного пациента, получаем возможность индивидуализации подбора эффективных растворов для промывания гнойной полости этого пациента, что, в свою очередь, повышает эффективность лечения.

Устройство для определения активности промывочных растворов, фиг.1, состоит из камеры 1, в которой выполнены технологические отверстия 2, 3, расположенные на одной оптической оси, с установленными в ней пробирками, нижняя четверть внутренней поверхности которых выполнена с большей шероховатостью, чем остальная часть поверхности, блока нагрева и контроля температуры 4, осветителя 5, установленного в технологическое отверстие 2, цифровой видеокамеры 6, установленной в технологическое отверстие 3, соединенной через шлейф с устройством обработки видеоинформации 7, содержащим блок записи и хранения информации 8, блок выделения заданной области 9, блок сравнения 10 и таймер 11.

На фиг.2 показана пробирка в начальный момент сравнения, зоны сравнения выделены метками на поверхности пробирки, контрольная зона 12 заполнена исследуемым промывочным раствором, исследуемая зона 13 заполнена гнойным субстратом.

Устройство работает следующим образом. В камеру 1 устанавливаются пробирки с метками 1/5 и 3/5 объема пробирки (см. фиг.2), заполненными на 1/5 гнойным субстратом, в каждую из которых заливается на 3/5 объема пробирки исследуемый промывочный раствор, камера 1 закрывается и включается устройство. Осветитель 1 освещает пробирки, блок нагрева и контроля температуры 4 контролирует заданные параметры температуры. Цифровая камера 6 снимает и передает информацию в блок хранения видеоряда 8. Блок выделения заданной области 9 выделяет контрольную зону пробирок 12 и передает информацию о положении выделенной зоны 12 в блок сравнения 10, где происходит запись параметров цвета по каждой пробирке в системе RGB (red, green, blue) или HSB (Hue, Saturation, Brightness). В блоке сравнения 10 задается верхний и нижний пределы изменения записанных параметров цвета контрольной зоны 12. Происходит процесс перемещения гнойного субстрата из исследуемой зоны 13 в контрольную зону 12. Во время процесса перемещения гнойного субстрата происходит сравнение параметров цвета контрольной зоны 12 с параметрами цвета исследуемой зоны 13. В момент, когда параметры цвета исследуемой зоны 13 попадают в заданный диапазон значений, происходит фиксация времени таймером 11, и блок сравнения 10 передает сигнал с параметрами времени, полученными от таймера, и номером пробирки, в которой произошло полное перемещение гнойного субстрата из исследуемой зоны 13 в блок записи и хранения информации 8, для формирования отчета с последним кадром, параметрами времени и сигналом остановки цифровой видеокамеры 7. После чего выявленный, наиболее эффективный промывочный раствор применяется для лечения больного.

В частности, качестве устройства обработки видеоинформации можно использовать персональный компьютер с известным программным обеспечением.

Пример. Гнойный субстрат, эвакуированный из плевральной полости больного туберкулезной эмпиемой плевры, внесен до 1/5 в 4 стеклянные пробирки, установленные вертикально в камеру. Для подбора более эффективного раствора для промывания полости эмпиемы, выявляя наличие абрапционных свойств, приготовлены водные растворы:

раствор 0,9% натрия хлорида, раствор фурацилина в разведении 1:5000, раствор 4% натрия гидрокарбоната, раствор и для контроля антисептическое средство АХДЕЗ 3000 (раствор, готовый к применению). Включается осветитель, блок нагрева и контроля температуры и включена цифровая видеокамера. В пробирки сверху последовательно влиты указанные растворы в объеме 3/5 пробирки. Начался процесс записи и сравнения. После того как в пробирках параметры цвета исследуемой зоны совпали с заданным диапазоном значений и, следовательно, закончились структурные изменения, видеозапись закончена. Исследованный патологический биологический агент отправлен для дальнейшей утилизации. Полученные данные переданы в компьютер. При просмотре отчета определяется время, прошедшее с начала анализа, факт отрыва гнойного субстрата в пробирке с наиболее эффективным промывочным раствором и состояние на этот момент гнойного субстрата в других пробирках. При необходимости можно просмотреть видеозапись и отметить моменты структурных изменений, происходящие в соответствующих пробирках. Анализ, проведенный по описанной выше методике, показал, что при вливании раствора 0,9% натрия хлорида, раствора фурацилина в разведении 1:5000 и антисептического средства АХДЕЗ 3000 (раствора, готового к применению) гнойный субстрат остался на дне пробирки. При вливании раствора 4% натрия гидрокарбоната гнойный субстрат оторвался (абрапция) от дна пробирки и переместился вверх, а влитый сверху раствор оказался под ним. Время, необходимое для этого, точно зафиксировано таймером видеозаписи.

Опытным путем установлено, что среднее время промывания полости составляет около 15 минут. Благодаря использованию «тяжелых», обладающих абрапцией растворов, это время сокращается в 2-3 раза, а объем раствора, необходимый для промывания до «чистой воды», сокращается в 3-4 раза.

Способ лечения гнойных полостей, включающий отбор гнойного субстрата, оценку взаимодействия гнойного субстрата с известными промывочными растворами и промывание гнойной полости больного наиболее эффективным промывочным раствором, отличающийся тем, что при оценке эффективности промывочных растворов в пробирки, заполненные гнойным субстратом до метки, нанесенной на пробирку, заливают промывочные растворы в объеме, не меньшем, чем содержащийся в ней гнойный субстрат, устанавливают пробирки в камеру и производят видеосъемку цифровой видеокамерой, передающей через интерфейс изображение на устройство обработки информации, которое производит сравнение цвета нижней зоны, заполненной гнойным субстратом с соответствующими контрольными цветами изображений промывочных растворов, записанных в память устройства обработки информации, при совпадении цвета изображения, полученного с цифровой камеры, с контрольным цветом одного из промывочных растворов останавливается видеозапись, указанный раствор признается наиболее эффективным и используется для промывания гнойной полости больного, до достижения эффекта «чистой воды». Промывочный раствор вливают в прбирку сверху; после остановки видеозаписи фиксируется время полного перемещения гнойного субстрата вверх над промывочным раствором, при лечении больного, промывочный раствор вводят на время, не меньшее, чем время перемещения гнойного субстрата в пробирке.

Устройство для определения активности промывочных растворов, содержащее камеру с установленными в ней пробирками, цифровую видеокамеру, соединенную с устройством обработки информации, отличающееся тем, что в камере выполнены технологические отверстия, расположенные на одной оптической оси, в которые установлены осветитель и цифровая видеокамера, соединенная с блоком хранения информации, подключенным к блоку выделения, вход/выход которого подключен к блоку сравнения, снабженного таймером, к камере дополнительно подключен блок нагрева и контроля температуры; нижняя четверть внутренней поверхности пробирки выполнена с большей шероховатостью, чем остальная часть ее поверхности.

1. Способ лечения гнойных полостей, включающий отбор гнойного субстрата, оценку взаимодействия гнойного субстрата с промывочными растворами и промывание гнойной полости больного наиболее эффективным промывочным раствором, отличающийся тем, что при оценке эффективности промывочных растворов в пробирки, выполненные с большей шероховатостью поверхности в нижней части, заполненной гнойным субстратом на 1/5 объема, заливают сверху промывочные растворы на 3/5 объема, устанавливают пробирки в камеру и производят видеосъемку цифровой видеокамерой, передающей через интерфейс изображение на устройство обработки информации, которое производит сравнение цвета нижней зоны, заполненной гнойным субстратом, с соответствующими контрольными цветами изображений промывочных растворов, записанных в память устройства обработки информации, при совпадении цвета изображения, полученного с цифровой камеры, с контрольным цветом одного из промывочных растворов останавливают видеозапись, после остановки видеозаписи фиксируют время полного перемещения гнойного субстрата вверх над промывочным раствором, раствор, время действия которого на гнойный субстрат быстрее, признают эффективным и используют для промывания гнойной полости больного до достижения эффекта «чистой воды» и при лечении больного промывочный раствор вводят на время, не меньшее, чем время перемещения гнойного субстрата в пробирке.

2. Устройство для определения активности промывочных растворов, содержащее камеру с установленными в ней пробирками и цифровую видеокамеру, соединенную с устройством обработки информации, отличающееся тем, что в камере выполнены технологические отверстия, расположенные на одной оптической оси, в которых установлены осветитель и цифровая видеокамера, при этом устройство обработки информации включает блок записи и хранения информации, блок выделения заданной области, блок сравнения и таймер, к камере подключен блок нагрева и контроля температуры, пробирки снабжены метками, показывающими 1,5 и 3,5 объема, а нижняя четверть внутренней поверхности пробирок имеет большую, чем остальная часть, шероховатость.