Газова гангрена

Содержание

Газова гангрена (анаеробна гангрена, або міонекроз) — це високолетальна інфекція м’яких тканин, що викликається видами Clostridium, найпоширенішим з яких є C. perfringens (причина газової гангрени в 80–90% усіх випадків). Ці організми живуть у ґрунті, органічних відходах, особливо якщо вони забруднені фекаліями, і можуть потрапляти в організм через рани.

Газова гангрена в минулому була досить частим ускладненням у разі воєнних поранень — до 5% усіх інфекцій. Однак завдяки сучасним методам, а саме поліпшеному обробленню ран, застосуванню антисептиків та широкому застосуванню антибіотиків, частота таких інфекцій значно знизилася — до близько 0,1% серед ранових інфекцій з часів війни у ​​В’єтнамі.

Газова гангрена була поширеною інфекцією під час Громадянської війни у ​​США, Першої та Другої світових воєн внаслідок несвоєчасного лікування травм (Stevens D.L. et al., 2024).

У США щорічно реєструють близько 1000 випадків газової гангрени.

Передбачається, що в менш розвинених країнах, де обмежений доступ до якісної медичної допомоги та антибіотиків, захворюваність вища, але точні дані відсутні (Buboltz J.B. et al., 2023).

Газову гангрену, спричинену C. perfringens, часто діагностують серед жертв стихійних лих, де евакуація та лікування відкладаються. Згідно з результатами дослідження, після землетрусу в Китаї середній час від травми до надання медичної допомоги становив 3,5 діб, а у 20% пацієнтів з відкритими ранами розвинулася газова гангрена, викликана C. perfringens; летальний кінець становив 50–80% (Stevens D.L. et al., 2024).

Класифікація газової гангрени

За походженням (етіологією):

• травматична газова гангрена (розвивається після проникних поранень, особливо забруднених ґрунтом чи фекаліями, найчастіше викликається С. perfringens);
• постопераційна газова гангрена (розвивається після хірургічних втручань, частіше при операціях на шлунково-кишковому тракті (ШКТ), жовчних шляхах. Можлива при недотриманні асептики або при контамінації ран клостридіями);
• спонтанна (або криптогенна) газова гангрена (розвивається без явної травми, часто пов’язана із septicum і може бути асоційована зі злоякісними пухлинами ШКТ, імуносупресією, лейкозами) (Stevens D.L. et al., 2024).

За локалізацією газова гангрена розділяється на таку:

• кінцівок — найпоширеніший варіант, часто після травм;
• тулуба — може уражувати грудну або черевну стінку (Leiblein M. et al., 2020);
• внутрішніх органів — рідкісний, але тяжкий варіант (наприклад гангрена матки, кишечнику);
• грангрена Фурньє — некротична інфекція промежини, зовнішніх статевих органів, може мати клостридіальну природу, особливо у чоловіків.

За характером течії виділяють:

• блискавичну форму — швидке поширення інфекції з вираженим сепсисом та шоком, летальність висока;
• гострий перебіг — інфекція розвивається протягом 1–3 діб, показано невідкладне втручання;
• підгостра / уповільнена форма — повільний розвиток симптомів, можлива при менш вірулентних штамах або частковій імуносупресії.

Причини газової гангрени

Клостридіальні інфекції зазвичай розвиваються за умов травми, але можуть виникнути і спонтанно без видимої рани. Основна небезпека цих інфекцій полягає в тому, що вони уражують глибокі тканини, особливо м’язи, і здатні швидко поширюватися, викликаючи тяжку форму сепсису.

Інфекція може розвинутися протягом кількох годин або навіть через кілька тижнів після початкової травми чи потрапляння бактерій у тканину (інокуляції). Однак саме собою потрапляння клостридій у тканину не завжди викликає газову гангрену.

Чинники ризику розвитку інфекції:

• ослаблений імунітет (наприклад вірус імунодефіциту людини (ВІЛ), онкопатологія, прийом імунодепресантів). Навпаки, при поверхневих та добре оброблених ранах у імунокомпетентних пацієнтів існує низький ризик розвитку інфекції;
• локальна гіпоксія тканин унаслідок травми, недостатнього кровопостачання, ішемії чи хірургічного втручання;
• наявність токсинів (особливо у perfringens). Вірулентність Clostridium безпосередньо пов’язана з виробленням екзотоксинів. C. perfringens містить 17 різних токсинів, найбільш небезпечний — альфа-токсин (лецитиназа): фосфоліпаза, що руйнує клітинні мембрани, викликає агрегацію тромбоцитів, тромбози та вивільнення гістаміну. Інші ключові токсини: тета-токсин (пошкоджує судини, викликає лізис лейкоцитів та послаблює запальну відповідь), колагеназа (руйнує сполучну тканину і викликає швидке поширення інфекції по фасціальних та м’язових площинах), гіалуронідаза, гемаглютиніни, гемолізини (збільшує проникнення бактерій в тканини). Крім того, C. perfringens містить бета- і йота-токсини (викликають некроз тканин), дельта- і фі-токсини (викликають гемоліз), епсілон-токсин (підвищує проникність клітинної мембрани), каппа-токсин (руйнує кровоносні судини і сполучну тканину), ну-токсин (викликає гемоліз та некроз тканин);
• анаеробні умови, необхідні для розмноження клостридій. Clostridium — факультативні анаероби. Вони можуть використовувати аеробне дихання, якщо кисень доступний, або перейти на анаеробний метаболізм, якщо його немає. При тиску кисню >70 мм рт.ст. ріст клостридій пригнічується. Якщо ж кисень на рівні <30 мм рт.ст., то бактерії активно розмножуються, особливо в умовах пошкодженої чи ішемізованої тканини.

Основні збудники газової гангрени:

• С. perfringens — найчастіший збудник посттравматичної газової гангрени;
• histolyticum — збудник у близько 10% випадків клостридіального міонекрозу, і найчастіше асоційована з травматичними пошкодженнями та післяопераційними ранами;
• septicum — викликає спонтанну газову гангрену у близько 20% випадків, особливо при раку товстої кишки та іншої патології ШКТ. Крім того, C. septicum передається від забруднених алотрансплантатів опорно-рухового апарату (сухожилля, меніска, стегнових виростків), взятих з трупних тканин;
• sordellii — діагностують рідко, але викликає тяжкі форми захворювання. C. sordellii асоційована з фатальним шоковим синдромом та газовою гангреною матки після медикаментозного аборту (міфепристон + мізопростол), пологів, гінекологічних процедур. Також діагностують у споживачів героїну з чорною смолою;
• novyi — частота участі у розвитку газової гангрени становить до 40%;
• bifermentans — до 10%;
• fallax — до 5% (Buboltz J.B. et al., 2023).

Симптоми газової гангрени

Клінічні прояви газової гангрени: гарячка, озноб, біль у ділянці ураження. Запалення шкіри та м’яких тканин може бути незначно виражене. Це повʼязано з ураженням глибших структур — м’язів і фасцій. З некротичної рани часто виділяється рідина, схожа на воду після миття посуду. Запах — затхлий, гнильний, типовий для анаеробної інфекції.

Інфекційний процес зумовлює:

• ураження дрібних та великих судин, що постачають тканини;
• некроз підшкірної клітковини, який поширюється до фасцій та глибоких м’язів;
• порушення іннервації (якщо пошкоджено нерви, біль може бути менш виражений, ніж очікується при великому обсязі ураження).

Травматична форма газової гангрени розвивається гостро із раптовим розвитком вираженого болю в ділянці нещодавньої травми чи хірургічного втручання. У середньому інкубаційний період становить <24 год, але може варіювати від 6 год до декількох діб залежно від кількості бактерій, що потрапили в рану, і вираженості судинних порушень. Тяжка форма болю часто зумовлена ішемією тканин, спричиненою дією бактеріальних токсинів.

Шкірні прояви починаються з блідості шкіри над осередком інфекції, яка швидко змінюється бронзовим, потім пурпуровим чи червоним відтінком. Шкіра стає напруженою, набряклою та різко болісною. На її поверхні формуються були, що містять прозору, червону, синю чи пурпурову рідину.

Системні симптоми прогресують швидко. Вже на ранніх стадіях можливі тахікардія, гіпертермія, ознаки шоку, поліорганна недостатність. Згідно з результатами дослідження, у 50% пацієнтів шок був зафіксований вже при вступі до стаціонару. Бактеріємію діагностують у близько 15% усіх випадків, часто супроводжуючись масивним внутрішньосудинним гемолізом. У низці випадків описані дуже тяжкі форми: у одного хворого гематокрит знизився з 37 до 0% протягом доби, незважаючи на екстрене переливання 10 доз еритроцитарної маси, рівень гематокриту не перевищував 7%. Такий тяжкий гемоліз пов’язаний з дією альфа- та тета-токсинів C. perfringens, що підтверджено експериментальними дослідженнями in vitro з рекомбінантними токсинами. C. perfringens може викликати тимчасову бактеріємію навіть без газової гангрени (Stevens D.L. et al., 2024).

Без лікування інфекція може швидко прогресувати до тяжких системних ускладнень, таких як септичний шок, гостра дихальна недостатність (гострий респіраторний дистрес-синдром (ГРДС), дисеміноване внутрішньосудинне згортання крові (ДВЗ-синдром), гемоліз та гемолітична анемія, гепатонекроз.

У клініциста підозра на розвиток газової гангрени має виникати за будь-якого інфекційного целюліту, особливо якщо з’являються крепітація (газ у тканинах) при пальпації, потемніння шкіри або вогнища некрозу, швидке погіршення стану пацієнта (Buboltz J.B. et al., 202).

Діагностика газової гангрени

Важливо припустити газову гангрену, якщо пацієнт має некротичну рану з ураженням м’яких тканин або м’язів, у мазку або культурі ідентифіковано анаеробні грампозитивні бактерії; відзначено скупчення газу в тканинах (на рентгені чи комп’ютерній томографії (КТ)). Однак лише 5% ран, колонізованих клостридіями, переходять у повноцінну інфекцію. Це залежить від факторів ризику пацієнта та локалізації рани.

Лабораторні методи дослідження:

• загальний аналіз крові — характерний лейкоцитоз, анемія (часто гемолітична внаслідок дії токсинів Clostridium, особливо альфа-токсину);
• біохімічний аналіз крові — підвищення рівня печінкових ферментів (аланінамінотрасферази (АлАТ), аспартатамінотрансферази (АсАТ) при залученні печінки до системного запального процесу, підвищення рівня креатиніну та сечовини (ознака гострої ниркової недостатності на тлі сепсису). Можливі електролітні порушення, метаболічний ацидоз;
• аналіз сечі — можна діагностувати протеїнурію, гематурію або циліндри, що відображають пошкодження нирок при сепсисі чи гемолізі;
• коагулограма — порушення згортання крові (подовження протромбінового (ПТ) та активованого часткового тромбопластинового часу (АЧТЧ), зниження рівня фібриногену, можливі ознаки ДВЗ-синдрому;
• мікробіологічне дослідження (бактеріологічний посів) крові;
• бактеріологічний посів вмісту рани (в ідеалі — до початку антибактеріальної терапії);
• при підозрі на сепсис — аналіз газів артеріальної крові (для оцінки дихальної функції та метаболічного ацидозу), лактат (маркер тканинної гіпоперфузії, його рівень підвищений при гіпоперфузії тканин) і прокальцитонін (ранній маркер сепсису, рівень підвищений при бактеріальній інфекції, особливо на початкових стадіях).

Інструментальні методи дослідження:

Мета візуалізації — виявлення газу в м’яких тканинах, визначення глибини та поширення інфекції, можливих абсцесів:

• рентгенографія — з її допомогою можна виявити газ у м’язових тканинах;
• комп’ютерна томографія (КТ) — найбільш чутливий метод, особливо для глибоко розташованих структур;
• ультразвукове дослідження (УЗД) — рекомендовано при оцінці поверхневих абсцесів та флюктуацій.

Візуалізація не має затримувати хірургічну обробку, якщо клінічна картина вказує на гостре гнійно-некротичне запалення. Під час первинної хірургічної обробки слід взяти глибокі культури із зони некрозу (аеробні та анаеробні) — це дозволить точно ідентифікувати збудника та скоригувати антибактеріальну терапію (Buboltz J.B. et al., 2023).

Лікування газової гангрени

Газова гангрена — це захворювання, за наявності якого необхідне негайне та агресивне лікування, оскільки інфекція прогресує дуже швидко.

Антибактеріальна терапія газової гангрени

Критично важливим є негайний початок емпіричного лікування антибіотиками. Антибіотикотерапія не повинна відкладатися до отримання результатів бактеріологічних посівів, оскільки хвороба розвивається стрімко.

Широкий спектр антибіотиків включає призначення ванкоміцину, тазобактаму, карбапенемів або цефтріаксону у комбінації з метронідазолом. Переважним варіантом є піперацилін-тазобактам (4,5 г внутрішньовенно кожні 8 год) + кліндаміцин (900 мг внутрішньовенно кожні 8 год). Карбапенеми є альтернативою піперациліну-тазобактаму.

У разі підозри на газову гангрену або некротичну інфекцію м’яких тканин необхідно призначити додатково пеніцилін (3–4 млн ОД внутрішньовенно кожні 4 год) з кліндаміцином (900 мг внутрішньовенно кожні 8 год) або тетрацикліном (500 мг внутрішньовенно). Кліндаміцин ефективний для лікування некротичного фасціїту, спричиненого стрептококами групи А, та пригнічує синтез клостридіальних екзотоксинів, що послаблює системні ефекти токсинів.

Оптимальна тривалість лікування антибіотиками не була визначена внаслідок клінічних досліджень. Призначення антибіотиків слід подовжувати доти, доки не зникне необхідність подальшої хірургічної обробки та не нормалізується гемодинамічний статус пацієнта; ця тривалість має бути адаптована до індивідуальних особливостей пацієнта (Stevens D.L. et al., 2024).

Хірургічне лікування газової гангрени

Хірургічна обробка рани включає видалення всіх некротичних тканин та сторонніх тіл, промивання рани великою кількістю стерильного фізіологічного розчину. У деяких випадках для зниження тиску в тканинах може знадобитися фасціотомія.

Гіпербарична оксигенотерапія (ГБО)

Передбачається, що ГБО повинна бути включена до стандартного лікування поряд з антибіотиками та хірургічним втручанням. ГБО відіграє ключову роль у лікуванні газової гангрени, значно підвищуючи виживаність та сприяючи відновленню тканин.

ГБО підвищує рівень кисню в тканинах до показників, що перевищують нормальні в близько 1000 разів. Це зумовлює:

• пригнічення вироблення екзотоксинів клостридіями;
• посилення ефекту антибіотикотерапії;
• поліпшення оксигенації ішемізованих тканин та зниження реперфузійного пошкодження;
• активацію поліморфноядерних лейкоцитів та стовбурових клітин, що посилює імунну відповідь, сприяє загоєнню та відновленню тканин;
• підвищення клітинної активності та пригнічення росту анаеробних бактерій.

Лікувальний тиск при газовій гангрені становить 3 атмосфери. Терапія під тиском триває близько 90 хв, включно з часом на підйом та спуск. Кожні 30 хв пацієнту надаються повітряні гальма для запобігання кисневому отруєнню.

Лікування з використанням ГБО значно знижує летальний кінець — до 30% при стандартній терапії та до 5–10% при включенні гіпербаричного кисню. Можливі ускладнення ГБО — киснева токсичність, баротравма чи газова емболія (діагностують рідко). Найчастіше виявляють баротравму вуха (близько 43% усіх випадків).

На початкових етапах лікування ГБО проводять двічі на добу протягом 5–10 процедур. Після стабілізації стану пацієнта кількість процедур може бути скорочена до 1 разу на добу. Подовження ГБО після стабілізації може прискорити загоєння тканин та підготовку до пересадки тканин, яка часто потрібна для закриття дефектів, що залишилися після видалення некротичних тканин.

Однак гемодинамічно нестабільні пацієнти не можуть бути кандидатами на ГБО, і проведення цієї терапії, згідно з результатами дослідження, не завжди має доведену ефективність (Buboltz J.B. et al., 2023).

Прогноз газової гангрени

При своєчасному та повному лікуванні газової гангрени, зокрема ранній діагностиці, хірургічній обробці уражених тканин, антибактеріальній терапії та ГБО (у тих випадках, коли це можливо), летальний кінець становить у середньому 20–30%, а за даними деяких досліджень — лише 5–10%. Проте за відсутності лікування захворювання завжди настає летальний результат — рівень смертності сягає 100%.

Деякі фактори можуть суттєво погіршити результат патології, а саме:

• імунодефіцитні стани;
• цукровий діабет;
• спонтанний (нетравматичний) початок інфекції.

У таких випадках летальний кінець може досягати ≥67%. З іншого боку, локалізація інфекції також впливає на прогноз. Рівень летального кінця при ураженні кінцівки становить 5–30%, грудної стінки або живота — до 60% (Buboltz J.B. et al., 2023).