Устройство и способ нанесения активных веществ на поверхность раны
Изобретение относится к медицине. Устройство содержит тампон из пористого материала для наложения на поверхность раны, герметизирующий верхний слой для перекрывания поверхности раны и тампона, который может быть закреплен на поверхности кожи, по меньшей мере одну идущую в тампон питающую линию для жидкого активного вещества, имеющую регулируемый запорный элемент, по меньшей мере одну идущую в тампон отводящую линию, которая подсоединена к источнику вакуума и имеет один управляемый запорный элемент, и орган управления. Орган управления управляет запорными элементами во времени. Жидкое активное вещество содержит бактериофаги. В питающую линию включен насос, управляемый по давлению. В тампоне или под герметизирующим верхним слоем размещены датчики для изменения концентрации бактериофагов, рН и температуры для регулирования длительности воздействия. Раскрыт способ нанесения активных веществ, содержащих бактериофаги. Изобретение обеспечивает эффективное лечение ран. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к устройству и способу нанесения активных веществ на поверхность раны согласно ограничительной части пункта 1 соответственно пункта 8 формулы изобретения.
Устройство такого рода для внесения активных веществ на поверхность раны известно из документа DE 19722075 C1. При этой известной технологии инстилляции активные вещества доставляют к поверхности раны, чтобы воздействовать на поверхность раны в течение регулируемого периода времени. По истечении этого периода воздействия активное вещество снова отсасывают, причем при необходимости в течение последующего временного интервала может поддерживаться разрежение.
В основе изобретения стоит задача разработать оригинальное лечение ран.
Эта задача решена согласно изобретению посредством устройства с отличительными признаками по пункту 1, а также посредством способа с отличительными признаками по пункту 8 формулы изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения указаны в зависимых пунктах.
В изобретении используют действие бактериофагов на бактериальные инфекции.
Бактериофаги, называемые также фагами, представляют собой вирусы, клетками-хозяевами которых являются бактерии. Они могут проникать в бактерии и там размножаться. В случае лизогенных бактериофагов бактерия может выжить, но уничтожается литическими бактериофагами. Поэтому литические бактериофаги применяют для лечения бактериальных инфекций. При этом необходимо использовать вирусы-бактериофаги с как можно более высокой вирулентностью к бактериям-мишеням. Особенно подходящими для лечения инфекций с грамм-отрицательными возбудителями показали себя Т-четные, по классификации Аккермана, бактериофаги. Лечение бактериофагами по сравнению с лечением антибиотиками широкого спектра действия имеет то преимущество, что бактериофаги из-за их специфичности к возбудителю почти не имеют побочных эффектов. Бактериофаги могут также уничтожать микроорганизмы, устойчивые к антибиотикам. Из-за усиливающегося появления полирезистентных возбудителей инфекций, которые подчас не реагируют уже ни на один антибиотик, лечение бактериофагами приобретает растущее значение.
Бактериофаги имеют ряд особенностей. Они высокоспецифичны, т.е. они инфицируют избирательно только определенные бактерии. Они нуждаются в щелочной среде и погибают в кислой среде. Они нуждаются в относительно узкоограниченном интервале температур среды, например, примерно 37°C. Они размножаются экспоненциально, пока не иссякнут их запасы пищи, т.е. не будут уничтожены бактерии-мишени. Бактериофаги могут долго существовать в типичном для вирусов безжизненном состоянии покоя (вирионы), пока новый контакт со специфическим рецептором бактериальной клетки-мишени снова не запустит их размножение. Бактериофаги могут переносить гены резистентности и гены токсинов и тем самым усиливать действие бактериальных токсинов, что может привести к опасной реакции Герксхаймера. При системном применении фагов возникает лишь короткая биодоступность, так как происходит быстрое разрушение посредством ретикулоэндотелиальной системы, в частности селезенкой.
Согласно изобретению предлагается оригинальный путь использования этих свойств бактериофагов для лечения ран без вредного проявления этих отрицательных свойств.
Процесс лечения ран и принцип действия устройства объясняются на примере чертежа, причем он показывает на диаграмме давление P в ране, как функцию времени t для способа согласно изобретению. При этом абсцисса соответствует атмосферному давлению.
В подвергаемую лечению рану вставляют тампон из пористого материала, например из упругосжимаемого пенопласта с открытыми порами. Поверхность раны и тампон покрывают уплотняющим верхним слоем, например пленкой, которую прикрепляют к поверхности кожи, герметизируя края раны со всех сторон. В тампон ведет одна питающая и одна отводящая линия. Питающая линия и отводящая линия снабжены управляемыми запорными элементами. Через питающую линию из запасной емкости подводится жидкое активное вещество, а к отводящей линии может быть присоединен источник вакуума, чтобы отсасывать жидкость из раны и, в частности, из тампона.
На диаграмме, показанной на чертеже, к моменту t1 запорные элементы питающей линии и отводящей линии закрыты. В ране создают определенное разрежение, которое может составлять, например, примерно 10-80 кПа. Из-за этого разрежения покрывающая пленка прижата к поверхности раны, причем эластичный пористый тампон сжат. В момент t1 запорный элемент питающей линии открывают, так что жидкое активное вещество с бактериофагами может течь через питающую линию в тампон и, соответственно, в рану. В течение периода введения T1 тампон полностью пропитывается жидким активным веществом, причем благодаря своей восстанавливающей силе упругости тампон растягивается. К моменту t2 тампон полностью пропитан жидким активным веществом, причем под пленкой установилось определенное избыточное давление, которое определяется, например, высотой запасной емкости относительно раны. При необходимости в питающую линию может также быть включен насос с управлением по давлению.
Как только тампон полностью пропитается жидким активным веществом, в момент t2 запорный элемент питающей линии закрывается. Теперь в течение периода воздействия T2 (фаза инстилляции или фаза удержания) закрытыми остаются запорный элемент питающей линии и отводящей линии, так что активное вещество, содержащееся в тампоне, может воздействовать на поверхность раны. Длительность этой фазы воздействия может регулироваться. Для этого можно также, например, поместить в рану или тампон один или несколько датчиков, которые измеряют концентрацию бактериофагов, и/или значение pH, и/или температуру. По окончании воздействия в момент t3 открывается запорный элемент отводящей линии, так что посредством надлежащего разрежения жидкое активное вещество отсасывается из тампона и раны в интервале T3. Если к моменту t4 снова достигнуто первоначальное разрежение, то жидкое активное вещество полностью удалено из раны и тампона, и теперь разрежение снова сохраняется в течение интервала разрежения T4. При этом запорный элемент отводящей линии остается открытым, так что разрежение удерживается постоянно.
На интервале воздействия T1/T2, т.е. в фазе инстилляции/удержания, бактериофаги текут при управляемом давлении в объем жидкости через септы ткани и лимфатические щели инфицированной ткани, в которой также развиваются бактерии. Бактерии лизируются бактериофагами и выделяют свои опасные токсины. На следующем за этим интервале разрежения T3/T4 происходит изменение давления и, тем самым, также течения, и уничтоженные бактерии с их токсинами отсасываются из ткани до того, как они смогут повредить организму. Тем самым предотвращается, например, токсический шок из-за реакции Герксхаймера. Длительность фазы давления и фазы разрежения от T2 до T4 определяется клиническим мониторингом и данными научных исследований по высвобождению токсинов. Интенсивное выделение токсинов требует коротких интервалов воздействия T2 и длительных фаз разрежения T4. Альтернативно или дополнительно концентрация фагов во вводимой жидкости может меняться, т.е. в данном случае уменьшаться.
Удаление фагов из инфицированной ткани в фазе разрежения T3/T4 предотвращает или замедляет также их переход в систему лимфо- и кровообращения. Тем самым иммунные реакции организма, которые ведут к распознаванию и уничтожению вирусов, замедляются, и повышается локальная биологическая доступность фагов. Равным образом, вводимая жидкость, содержащая фаги, имеет защитную функцию. Она вытесняет или разбавляет, по меньшей мере во время интервала воздействия T2, иммунологически активную тканевую жидкость, которая может вызвать инактивирование фагов.
Инстилляция согласно изобретению может также применяться для системной терапии фагами. При этом на фазе воздействия T2 концентрат фагов вводят при желаемом давлении через поверхность раны в ткань организма, тем самым образуется системное состояние фагов. Окружающие условия для фагов во вводимой инстилляцией жидкости могут отслеживаться и при необходимости корректироваться. Особенно простым является обновление локальной жидкости фагов путем краткосрочного отсасывания (T3/T4) и последующей инстилляции (T1/T2) нового раствора вирусов. Падение концентрации фагов в ране или тампоне (пул фагов) коррелирует с количеством фагов, которое перешло в организм. Чтобы повысить системную биодоступность, предпочтительно, при известных условиях, использовать специально выращенные вирусы, которые меньше подвержены уничтожению посредством ретикулоэндотелиальной защитной системы организма.
Помимо описанной управляемой детоксикации изобретение делает возможным оптимальное регулирование концентрации фагов, pH и температуры. Это может решающим образом повлиять на терапевтическое действие фагов, так как воспалительные реакции ткани организма приводят к повышению температуры, что, как и обусловленная инфекцией кислая реакция ткани, делает фаги неактивными.
1. Устройство для нанесения активных веществ на поверхность раны, содержащее тампон из пористого материала для наложения на поверхность раны, герметизирующий верхний слой для перекрывания поверхности раны и тампона, который выполнен с возможностью закрепления на поверхности кожи, по меньшей мере одну идущую в тампон питающую линию для жидкого активного вещества, имеющую регулируемый запорный элемент, по меньшей мере одну идущую в тампон отводящую линию, которая подсоединена к источнику вакуума и имеет один управляемый запорный элемент, и орган управления, выполненный с возможностью управления запорными элементами во времени так, что запорный элемент питающей линии и запорный элемент отводящей линии открываются, с перекрыванием, не одновременно, а при закрытом запорном элементе отводящей линии включен период воздействия, отличающееся тем, что жидкое активное вещество содержит бактериофаги, в питающую линию включен насос, управляемый по давлению, а в тампоне или под герметизирующим верхним слоем размещены датчики для измерения концентрации бактериофагов, значения рН и температуры для осуществления регулирования длительности воздействия.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что бактериофаги являются литическими бактериофагами.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тампон состоит из упруго сжимаемого пористого материала.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что тампон состоит из пенопласта с открытыми порами.
5. Способ нанесения активных веществ на поверхность раны, согласно которому на поверхности раны располагают плоский тампон из пористого материала, герметизирующий поверхность раны слой и тампон перекрывают и закрепляют на поверхности кожи вокруг краев раны, по меньшей мере одно жидкое активное вещество вводят по меньшей мере через одну питающую линию в пористый тампон и отсасывают из тампона через по меньшей мере одну отводящую линию, подвод и отсасывание активного вещества регулируют по времени с разделенными неперекрывающимися временными интервалами и между введением и отсасыванием включают период воздействия, отличающийся тем, что жидкое активное вещество содержит бактериофаги, для вдавливания его в раневую ткань под давлением используют насос, управляемый по давления, а показания датчиков для измерения концентрации бактериофагов, значения рН и температуры используют для регулирования длительности воздействия.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что бактериофаги являются литическими бактериофагами.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что разряжение осуществляют под герметизирующим верхним слоем сразу после отсасывания активного вещества до следующего введения.
8. Способ по п.5, отличающийся тем, что регулируют концентрацию бактериофагов и/или значение рН и/или температуру вводимого активного вещества.
