Несмотря на значительный прогресс в области медицинской технологии и хирургических методик, проникающие и массивные ранения по-прежнему представляют серьезную угрозу для жизни пациентов. Существует постоянная потребность в разработке новых методов и средств для остановки кровотечения при таких типах травм, особенно в условиях боевых действий или массовых ЧП. Для лечения травм с наружным кровотечением проведено множество исследований с различными натуральными и синтетическими биоматериалами, что привело к созданию гемостатических технологий, включая клеи, повязки, тампонады, жгуты, повязки и прокоагулянтные порошки. Механизм их действия и область применения несколько различны, что определяет индивидуальный подход к каждому пациенту.
Цель: провести анализ методов и средств гемостаза при проникающих и массивных ранениях.
Материалы и методы: открытые источники из баз данных PubMed, Scopus.
Ключевые слова: гемостаз, массивное ранение, гемостатические повязки, жгут, хитозан.
Despite significant advances in medical technology and surgical techniques, penetrating and massive injuries still pose a serious threat to the lives of patients. There is a constant need to develop new methods and means to stop bleeding in these types of injuries, especially in combat conditions or mass emergencies. To treat externally bleeding injuries, much research has been conducted with a variety of natural and synthetic biomaterials, leading to the development of hemostatic technologies including adhesives, dressings, tamponade, tourniquets, dressings, and procoagulant powders. Their mechanism of action and scope of application are somewhat different, which determines an individual approach to each patient.
Purpose: to analyze methods and means of hemostasis for penetrating and massive wounds.
Materials and methods: open sources from PubMed, Scopus databases.
Keywords: hemostasis, massive wound, hemostatic dressings, tourniquet, chitosan.
Введение
Кровь отвечает за транспортировку газов и питательных веществ к тканям, а также обеспечивает иммунитет и гемостаз в случае необходимости. Массивное кровотечение представляет угрозу для жизни человека.
Обширные травмы, полученные на поле боя или при ЧС со значительной кровопотерей из ран туловища, конечностей и внутренних органов могут привести к смерти вследствие гипотермии, коагулопатии, инфекционных осложнений, ацидоза и полиорганной недостаточности [1].
При наружном кровотечении, вызванном порезами, ушибами, огнестрельными и колотыми ранами, рваными ранами и политравмой, необходимо быстро остановить кровопотерю, абсорбировать пролитую кровь, прикрыть и защитить травму, предотвратить контаминацию и создать подходящую среду для выздоровления. Для этой цели используют жгуты, повязки, бандажи, пены, порошки, гели и внутриполостное введение препаратов.
Механические средства
В 2020 году на Международном консенсусе по науке обсуждались рекомендации по оказанию первой помощи и лечению опасных для жизни внешних кровотечений [2].
Было продемонстрировано, большая эффективность устройств механического давления (пневматические устройства, С-образные зажимы, устройства FemoStop) по сравнению с использованием прямого ручного давления. Однако несмотря на это, для оказания первой помощи рекомендовалось последнее, так как гемостаз наступает за более короткое время, чем при использовании давящих повязок/бинтов/устройств.
Согласно многим исследованием доказано, что использованием жгута на догоспитальном этапе, по сравнению с использованием только прямого ручного давления, в большей степени снижает смертность от кровотечений различной этиологии [3] — жгуты при правильном наложении в большинстве случаев останавливают кровотечение.
Более простые модели жгутов представлены резиновой эластичной лентой. Однако в ряде случаев она может соскальзывать, что снижает эффективность ее применения. Так была разработана новая конструкция жгута под названием Combat Application Tourniquet (САТ, турникет), которая представляет собой «ткань с поворотной палкой для затягивания» (также известной как конструкция испанского лебедки), которую можно использовать с минимальным усилием (например, одной рукой) [4]. Для оказания неотложной медицинской помощи разработаны также другие виды жгутов:
— Emergency Medical Tourniquet (ЕМТ — оборудован ручной резиновой грушей, которая активирует механизм, вставку TCD для точной остановки кровотечения, конструкция аналогична манжете для измерения артериального давления, за исключением зажимного компонента);
— Special Operations Forces Tactical Tourniquet (SOF-TT — аналогичен системе CAT с палкой на алюминиевой основе);
— Ratcheting Medical Tourniquet (RMT — с храповым механизмом вместо лебедки для затягивания).
Гемостатические повязки и средства
Однако не каждая область тела подходит для использования жгута, и жгут не всегда может быть доступен сразу. В исследование Котвал Р. С. [5] не выявлены существенные отличия в смертности у лиц, у которых применялся жгут по сравнению с лицами, у которых применялись кровоостанавливающие повязки. Ученые пришли к выводу, что для оказания первой помощи при массивном кровотечении из конечностей при возможности стоит применять жгут и ручное давление. В других ситуациях, если место не поддается наложению жгута, стоит использовать гемостатические повязки, например при ранах проксимальных отделов конечностей, при ранах на конечностях, размер которых не позволяет успешно наложить жгут.
Для гемостаза применяются различные материалы — одни обладают только свойствами абсорбции и пассивного взаимодействия, тогда как другие активно взаимодействуют с тканями. Абсорбирующие вещества обеспечивают частичный гемостаз просто за счет покрытия места раны, поглощения крови и экссудата и последующей защиты, но не содержат каких-либо конкретных компонентов, которые способствуют или усиливают гемостаз или биологически защищают от бактериальной инфекции. Биоактивные материалы и повязки прикрепляются к поверхности раны, стимулируют гемостаз или высвобождают активные компоненты, которые облегчают механизмы гемостаза и предотвращают инфицирование раны.
Материалы на основе хлопка и целлюлозы (хлопчатобумажная марля, марля, пропитанная парафином, оливковым маслом, окисленная целлюлоза, гидрогелевая система карбоксиметилцеллюлозы и т. д.) обеспечивают высокую абсорбцию в области раны, запускают контактный путь коагуляции, поддерживают раневое ложе влажным, позволяя экссудату проникать во вторичную повязку, а также уменьшают прилипание повязки к раневому ложу. Целлюлозные волокна инициируют каскад свертывания крови путем контактной активации, а также могут снижать pH в месте раны, что приводит к активации и агрегации тромбоцитов, деградации интерлейкинов, антимикробной защите и удалению активных форм кислорода.
Кровоостанавливающие средства на основе коллагена демонстрируют значительную адгезию и активацию тромбоцитов, что приводит к усилению механизмов свертывания крови, опосредованных тромбоцитами (дополнительно высвобождают молекулы прокоагулянтов, например, АДФ, Ca ++ и т. д.). Кровоостанавливающие средства на основе коллагена показали значительное сокращение времени кровотечения, позволяя остановить кровотечение в течение 2–5 минут с минимальной иммунной реакцией.
Композитный спрей, состоящий из бычьего коллагена, бычьего тромбина и аутологичной плазмы, например CoStasis, способен прилипать к месту повреждения и ложу раны, инициируя адгезию, активацию и агрегацию тромбоцитов. Тромбин усиливает активацию и агрегацию тромбоцитов, а также усиливает превращение фибриногена в фибрин in situ, усиливая образование сгустков.
Материалы и технологии на основе желатина не только оказывают эффект подобный тромбину, но и тампонирующий эффект набухшего гранулированного желатина на месте раны, что уменьшает кровотечение и способствует образованию матрикса.
Механизм действия гемостатических средств с альгинатом обусловлен наличием отрицательно заряженных цепи уроновой кислоты альгината, связывающего Ca ++, который является кофактором активации тромбоцитов. Отмечается каскад реакций коагуляции и, таким образом, усиливается механизмы свертывания крови.
Средства на основе хитозана благодаря большой площади поверхности обеспечивают надежное взаимодействие с тромбоцитами и факторами свертывания крови, увеличивают скорость и прочность образующегося сгустка. Также мобилизируется Ca++, что обеспечивает активацию тромбоцитов и активацию факторов свертывания крови для образования сгустков. В рандомизинованном клиническом исследовании [6] установлено, что гемостатическая повязка с прямым давлением на основе марли, покрытой хитозаном обеспечивала гемостаз в течение 5 минут. В исследовании с участием 160 пациентов выявлено, что использование давящих повязок с хитозаном снижали количество, пропитанных кровью слоев марли (то есть выраженность кровотечения) по сравнению с применением только прямого давления.
Алюмосиликатные неорганические порошкообразные материал на основе цеолита и каолина могут быстро поглощать воду из крови (обеспечивая гигроскопическое действие), что приводит к концентрации факторов свертывания крови. Порошок выделяет Ca++ в кровь и активирует XII фактор свертывания, запуская внутренний путь свертывания крови, а также способствует контактной активации тромбоцитов.
Фибрин является основным физиологическим сшитым биополимерным компонентом сгустка. Поэтому фибриновые клеи и адгезивы способствуют остановке тромбоцитов и других клеток крови, дальнейшей активации и усилению механизмов свертывания крови.
В трех РКИ [7, 8, 9] оценивалась эффективность различных гемостатических повязок и не было обнаружено превосходства по длительности кровотечения среди повязок, которые высвобождают ионы кальция (кровоостанавливающие подушечки из поли-N-ацетилглюкозамина) или кровоостанавливающих подушечек на основе хитозана, по сравнению с гемостатической тромбиновой повязкой или повязкой на основе биополимера.
Поэтому при опасном для жизни наружном кровотечении нет рекомендаций о применении какого-либо одного конкретного вида гемостатической повязки.
Способы остановки внутреннего кровотечения
Для остановки внутреннего несжимаемого кровотечения, развивающееся, в том числе на фоне массивной травмы, эффективно переливание компонентов крови, введение десмопрессина, апротинина и транексамовой кислоты. Последние выступают в роли посредников или стабилизаторов компонентов пути гемостаза, но не являются непосредственно прогемостатическими агентами. Транексамовая кислота поддерживает прочность и стабильность сгустка, предотвращая его разрушение, вызванное плазмином, десмопрессин имитирует функцию природного вазопрессина, апротинин является ингибитором сериновых протеаз широкого спектра действия [10].
Введение гемостатических препаратов не является отдельным способом лечения пациентов с кровотечением, а чаще сочетается с механическими способами гемостаза. Это обеспечивает более быструю, эффективную остановку кровотечения, предотвращение кровопотери и гиповолемии, и как следствие лучшую выживаемость раненых.
Выводы
При многих кровоточащих травмах внутренние механизмы организма становятся недостаточными для быстрой остановки кровотечения, что требует применения определенных материалов и технологий для облегчения, усиления, компенсации или имитации естественных механизмов гемостаза. Многие из нынешних средств для гемостаза содержат биоактивные материалы для усиления коагуляции (минералы, коллаген, хитозан, альгинат, фибриноген/фибрин и т. д.). Несмотря на отсутствие превосходства по длительности кровотечения среди различных повязок, некоторые из них могут быть биоразлагаемыми и рассасывающимися, а некоторые могут потребовать последующего удаления перед хирургическими процедурами. Это важно учитывать при проникающих и массивных ранениях, ведь зачастую они предусматривают дальнейшее оперативное вмешательство.
Литература:
- Butler FK, Jr, Blackbourne LH. J Trauma Acute Care Surg. 2012;73:S395.
- Singletary EM, Zideman DA, Bendall JC, Berry DC, Borra V, Carlson JN, Cassan P, Chang WT, Charlton NP, Djärv T, Douma MJ, Epstein JL, Hood NA, Markenson DS, Meyran D, Orkin AM, Sakamoto T, Swain JM, Woodin JA; First Aid Science Collaborators. 2020 International Consensus on First Aid Science With Treatment Recommendations. Circulation. 2020 Oct 20;142(16_suppl_1):S284-S334. doi: 10.1161/CIR.0000000000000897. Epub 2020 Oct 21. PMID: 33084394.
- Teixeira PGR, Brown CVR, Emigh B, Long M, Foreman M, Eastridge B, Gale S, Truitt MS, Dissanaike S, Duane T, Holcomb J, Eastman A, Regner J; Texas Tourniquet Study GroupCivilian prehospital tourniquet use is associated with improved survival in patients with peripheral vascular injury.J Am Coll Surg. 2018; 226:769–776.e1. doi: 10.1016/j.jamcollsurg.2018.01.047.
- Walters TJ, Wenke JC, Kauvar DS, McManus JG, Holcomb JB, Baer DG. Prehospital Emergency Care. 2005;9:416.
- Kotwal RS, Montgomery HR, Kotwal BM, Champion HR, Butler FK, Mabry RL, Cain JS, Blackbourne LH, Mechler KK, Holcomb JB. Eliminating preventable death on the battlefield.Arch Surg. 2011; 146:1350–1358. doi: 10.1001/archsurg.2011.213.
- Hatamabadi HR, Asayesh Zarchi F, Kariman H, Arhami Dolatabadi A, Tabatabaey A, Amini A. Celox-coated gauze for the treatment of civilian penetrating trauma: a randomized clinical trial.Trauma Mon. 2015; 20:e23862. doi: 10.5812/traumamon.23862.
- McConnell MK, McDilda K, Bridges R, Marsh N, Jenkins G, Dowdy J, Prasnikar M. Comparison of different methods for achieving hemostasis after arterial sheath removal.J Cardiovasc Nurs. 2012; 27:E1–E5. doi: 10.1097/JCN.0b013e318223881b.
- Nguyen N, Hasan S, Caufield L, Ling FS, Narins CR. Randomized controlled trial of topical hemostasis pad use for achieving vascular hemostasis following percutaneous coronary intervention.Catheter Cardiovasc Interv. 2007; 69:801–807. doi: 10.1002/ccd.21024.
- Schwarz T, Rastan A, Pochert V, Sixt S, Schwarzwälder U, Bürgelin KH, Büttner HJ, Müller C, Neumann FJ, Zeller T. Mechanical compression versus haemostatic wound dressing after femoral artery sheath removal: a prospective, randomized study.Vasa. 2009; 38:53–59. doi: 10.1024/0301–1526.38.1.53.
- Hickman DA, Pawlowski CL, Sekhon UDS, Marks J, Gupta AS. Biomaterials and Advanced Technologies for Hemostatic Management of Bleeding. Adv Mater. 2018 Jan;30(4):10.1002/adma.201700859. doi: 10.1002/adma.201700859. Epub 2017 Nov 22. PMID: 29164804; PMCID: PMC5831165.
