Diagnostic and treatment algorithm for patients with electrical injury

Aleksey V. Sachkov; Сачков Алексей Владимирович; Andrey A. Grin; Гринь Андрей Анатольевич; Mikhail V. Sinkin; Синкин Михаил Владимирович; Mikhail A. Godkov; Годков Михаил Андреевич; Tamara G. Spiridonova; Спиридонова Тамара Георгиевна; Elena A. Zhirkova; Жиркова Елена Александровна; Kirill V. Svetlov; Светлов Кирилл Всеволодович; Irina B. Aleynikova; Алейникова Ирина Борисовна; Elena V. Klychnikova; Клычникова Елена Валерьевна; Mikhail A. Migunov; Мигунов Михаил Анатольевич

doi:10.17816/0869-2106-2020-26-3-152-160

Diagnostic and treatment algorithm for patients with electrical injury

Authors: Sachkov A.V.¹, Grin A.A.¹, Sinkin M.V.¹, Godkov M.A.¹, Spiridonova T.G.¹, Zhirkova E.A.¹, Svetlov K.V.¹, Aleynikova I.B.¹, Klychnikova E.V.¹, Migunov M.A.¹
Affiliations:
1. N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine
Issue: Vol 26, No 3 (2020)
Pages: 152-160
Section: Clinical medicine
URL: https://medjrf.com/0869-2106/article/view/48512
DOI: https://doi.org/10.17816/0869-2106-2020-26-3-152-160
ID: 48512

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription or Fee Access

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Determining the amount of tissue damage in electrical injury at an early stage is an extremely urgent task since the approach and therapeutic strategy depend on it to a great extent. We evaluated the informative value of various diagnostic methods, which enabled us to establish the degree and amount of tissue damage in the early stages after the electrical injury and to develop an algorithm for examining and treating the patients. The algorithm included studying the sensitive and motor function of the affected extremity and determining the creatine phosphokinase level, electroneuromyography, and stimulation neuromyography (preoperatively and intraoperatively). The algorithm allowed an accurate diagnosis of the damage and initiation of surgical treatment at an earlier stage.

Keywords

electrical injury, electric burn, electroneuromyography, creatine phosphokinase, amputation

Full Text

Актуальность

Частота ампутаций при электротравме среди взрослого населения, по данным отечественных авторов, составляет 10–15% [1], зарубежных – 3,8–43,0% [2–4]. Время, необходимое для принятия решения об ампутации, варьирует от 7 до 16 суток, в некоторых случаях до 36 суток [4, 5]. По нашим предыдущим данным, срок до ампутации составлял в среднем 7 суток [6]. До 40% пациентов становятся инвалидами различной степени тяжести в результате ампутации [3, 7], при этом среди больных, которым была выполнена ампутация, летальность ниже, чем среди больных без ампутации [8]. Остается актуальной задача определения оптимального уровня ампутации в ранние сроки после травмы, позволяющего создать условия для наилучшей реабилитации пациента.

Для определения уровня и объема поражения тканей при электротравме зарубежные авторы рекомендуют применять магнитно-резонансную и компьютерную томографии [9–12], определять уровень креатинфосфокиназы (КФК) и миоглобина в моче [11, 12], выполнять сцинтиграфию [13, 14] и пульсоксиметрию [10]. Отечественные авторы с этой же целью предлагают использовать КТ и электронейромиографию (ЭНМГ) [15]. Для дифференциальной диагностики между поражением скелетных мышц и миокарда исследуют уровень фракции КФК-МВ: при повреждении скелетной мускулатуры ее показатель должен составлять не более 6% от количества общей КФК в плазме крови [16]. Нами не найдено результатов исследований изменения уровня тропонина при электротравме, как метода дифференциальной диагностики между инфарктом миокарда и повреждением скелетных мышц.

Таким образом, трудности определения уровня и объема повреждения тканей при электротравме приводят к выжидательной тактике, тем самым увеличивая сроки лечения и ухудшая прогноз реабилитации.

Цель. Разработать алгоритм обследования и лечения пациентов с электротравмой.

Материал и методы

В ожоговом центре НИИ СП им. Н.В. Склифосовского с 2017 по 2019 гг. обследовано и пролечено 34 пострадавших от электротравмы. Критериями включения были: диагноз «электротравма» и возраст старше 18 лет.

С целью определения уровня и объема пораженных тканей пациентам проводили комплексное обследование. При поступлении всем больным исследовали чувствительность и двигательную функцию поражённой конечности. Больному предлагали закрыть глаза. Тактильную чувствительность определяли при помощи кисточки с мягким волосом, болевую – при помощи инъекционной иглы. Последовательно прикасались к различным участкам поражённой конечности кисточкой или остриём инъекционной иглы, при этом больной отмечал наличие или отсутствие прикосновения или укола иглой. Двигательную функцию изучали посредством определения объёма активных и пассивных движений в суставах поражённой конечности.

В первые сутки исследовали уровень КФК в плазме крови, как возможный показатель массивности повреждения мышц. С целью дифференциальной диагностики с повреждением миокарда дополнительно исследовали фракцию КФК-МВ и тропонин I. КФК и КФК-MB в сыворотке крови определяли кинетическим методом на биохимическом анализаторе «AU 2700», Beckman Coulter (США) с применением реактивов фирмы «Beckman Coulter» (США). Исследование тропонина I в цельной крови проводили на иммунохимическом анализаторе AQT90 FLEX производства компании «Radiometer» (Дания) реагентами фирмы «Radiometer». Всем больным в течение 3 суток определяли миоглобин в моче качественным методом.

Всем пациентам в первые и третьи сутки проводили триплексное сканирование артерий и ультразвуковую допплерографию вен пораженной конечности на ультразвуковом аппарате LOGIC E.

Для определения жизнеспособности нервов и мышечной ткани верхних конечностей 12 пациентам со сниженной тактильной и болевой чувствительностью, а также с нарушением двигательной функции конечности в первые трое суток была выполнена стимуляционная ЭНМГ и игольчатая нейромиография (НМГ). С целью определения жизнеспособности нервов сначала выполняли стимуляционную ЭНМГ с применением накожных адгезивных регистрирующих электродов по стандартной методике, а затем повторяли исследование с применением игольчатых регистрирующих электродов для определения или исключения влияния таких факторов, как повреждение и изменение кожного покрова, отек мягких тканей [17, 18]. При стимуляционной ЭНМГ оценивали уровень поражения срединного, локтевого и лучевого нервов с использованием адгезивных накожных и игольчатых электродов. В дополнение к стимуляционной ЭНМГ также применяли игольчатую НМГ для определения жизнеспособности мышцы и оценивали наличие или отсутствие спонтанной активности.

Все больные с электротравмой получали стандартное медикаментозное лечение, соответствующее тяжести состояния, в том числе в условиях отделения реанимации и интенсивной терапии.

Местное лечение ран заключалось в перевязках и операциях. Перевязки проводили с применением антисептиков, мазей на водорастворимой основе и атравматических покрытий, систем отрицательного давления. Хирургическое лечение: некротомия, фасциотомия, некрэктомия, остеонекрэктомия, ревизия раны, ампутация сегмента конечности, кожно-фасциальная кросспластика, аутодермопластика (АДП), пластика местными тканями, перемещение лоскутов и микрохирургическая аутотрансплантация кожно-фасциальных, мышечных лоскутов на сосудистой ножке.

Статистический анализ проведён с помощью программы Statistica 13 (StatSoft®). Описательная статистика представлена медианами (Me) и квартилями (LQ; UQ), минимальными (min) и максимальными (max) значениями. Для сравнения независимых групп применяли U-критерий Манна-Уитни (кр. M-W) для непрерывных переменных, точный критерий Фишера (ТКФ) для категориальных переменных. За уровень статистической значимости принято p≤0,05.

Результаты

Больные с электротравмой составили 1,19% от всех поступивших в ожоговое отделение НИИ СП им. Н.В. Склифосовского. Мужчин было больше – 31 (91,2%), чем женщин – 3 (8,8%). Количество бытовых травм – 26 (76,5%) преобладало над производственными – 8 (23,5%).

Возраст больных составил 37 (27; 46) лет, от 19 до 77 лет. Общая площадь ожога была 3(1; 20)% поверхности тела, от 0,1 до 80% поверхности тела. У 5 больных все ожоги были глубокими, а у 29 – глубокие ожоги комбинировались с поверхностными. Площадь поверхностных ожогов составила 2,25 (0,5; 13)% и варьировалась от 0,1 до 40% поверхности тела. Площадь глубоких ожогов – 1,25 (0,1; 10)%, от 0,1 до 50% поверхности тела.

Места «входа» и/или «выхода» тока представляли собой участки некрозов кожи либо дефекты кожи размерами от нескольких миллиметров («меток тока») до обширных, захватывающих один и более сегментов конечности (рис. 1).

Рис. 1. Повреждения мягких тканей, вызванные электрическим током.

а, б – «метки тока», в, г – глубокий дефект мягких тканей, затрагивающий один и более сегментов верхней конечности.

В ряде случаев обнаруживали глубокий дефект мягких тканей с неровными, местами обугленными, краями; на дне раны наблюдали визуально нежизнеспособные структуры (мышцы, сухожилия, сосуды, нервы). Отмечали несоответствие объема минимальных внешних повреждений обширным внутренним повреждениям (рис. 2).

Рис. 2. Больной Ч. после электротравмы.

а – ограниченные повреждения кожи; б – тотальная гибель подкожно расположенных тканей потребовала ампутации на уровне нижней трети плеча.

Снижение тактильной и болевой чувствительности с одновременным нарушением двигательной функции пострадавшей конечности отмечено у 14(41,2%) из 34 пациентов. Такие нарушения были выявлены чаще – дистальнее раневого дефекта и реже (или отсутствовали) – проксимальнее.

Значения КФК составили от 12,3 до 11567,2 Е/л (при норме до 171 Е/л). Показатели фракции КФК-МВ колебались от 0,1 до 324,2 Е/л – это составило 0,7 (0,3; 3,0)%. При анализе выявили, что показатели фракции КФК-МВ находятся в пределах от 0 до 5,1% от значений общей КФК, что свидетельствовало о повреждении скелетной мускулатуры, а не миокарда. Это, в том числе, подтверждали и нормальные значения уровня тропонина I у всех пациентов.

Миоглобин в моче, даже при значительном повышении КФК, ни у одного больного обнаружен не был.

Проведенное триплексное сканирование магистральных артерий повреждённых конечностей не выявило эхо-признаков нарушения их проходимости, а ультразвуковая допплерография вен не выявила эхо-признаков тромбоза глубоких вен повреждённых конечностей ни у одного больного.

Оперативное лечение проведено 23 (67,6%) пациентам из 34, в том числе 7 из них – ампутация верхней конечности на разных уровнях (3 – на уровне фаланг пальцев кисти, 4 – на уровне предплечья и плеча) (см. таблицу). Таким образом, частота ампутаций составила 20,6% от всех поступивших пациентов с электротравмой. Необходимо отметить, что в наших исследованиях выполнены ампутации сегментов только верхних конечностей.

Таблица. Виды оперативного лечения

Операция	Количество операций
Некротомия	1
Фасциотомия	2
Некрэктомия	20
Остеонекрэктомия	1
Ампутация	7
АДП расщепленным лоскутом	13
Пластика местными тканями	2
Микрохирургическая операция	21,2
Всего	48

Примечание. 1 Кросспластика дефекта правого предплечья утильным кожно-фасциальным лоскутом левой кисти и предплечья на широком основании. 2 Микрохирургическая аутотрансплантация лоскута на сосудистой ножке.

Предоперационный койко-день до ампутации составил 3,0 (2,0; 3,5) суток, от 0 до 5, с момента травмы, что статистически значимо меньше наших предыдущих наблюдений – 7,4 (0,7; 16,3) суток от 0 до 29 (кр. M-W, p=0,039). Реампутаций не было.

Консервативно пролечено 11 (32,4%) пациентов.

С целью определения информативности применённых методов диагностики больные ретроспективно были разделены на 2 группы в соответствии с тактикой лечения: I группа – 7 (20,6%) больных с ампутацией сегмента конечности, II группа – 27(79,4%) больных, из которых 11 лечили консервативно и 16 выполнены различные операции, но не ампутации.

Снижение тактильной, болевой чувствительности и нарушение двигательной функции конечности статистически значимо чаще выявляли в I группе больных – у 7 из 7, чем во II – у 7 из 20 (ТКФ; p=0,001). При этом в I группе вышеуказанные нарушения выявлены в области кисти, предплечья, плеча, а во II группе – на участках вокруг «меток» тока.

У пациентов I группы уровень КФК, обусловленный большим объёмом поражения мышечной ткани, был статистически значимо выше – 9846,5 (1076,1; 10347,8) от 987,6 до 11567,2 Е/л, чем у пациентов II группы – 100,0 (28,3; 896,0) от 12,3 до 1956,4 Е/л (кр. M-W; p<0,001).

Проведение ЭНМГ до операции в I группе больных выявило, что при проксимальной стимуляции срединного, локтевого и лучевого нервов у всех больных отсутствовали моторные, сенсорные ответы дистальнее раневого дефекта. Это свидетельствует о необратимом поражении участков нервов ниже расположения повреждённых электрическим током тканей.

Для определения объёма повреждений тканей стимулирующий электрод устанавливали в стандартную точку на уровне медиальных отделов верхней трети плеча в проекции сосудисто-нервного пучка и после каждой подачи стимула передвигали регистрирующие электроды от края раны в проксимальном направлении. Появление устойчивого М-ответа при таком перемещении регистрирующих электродов использовали как показатель жизнеспособности тканей.

На рис. 3 приведен клинический пример исследования срединного нерва.

Рис. 3. Стимуляция срединного нерва.

При стимуляции в области запястья, а также у медиального края сухожилия двуглавой мышцы плеча (а) моторных и сенсорных ответов не зарегистрировано (в – кривые 1, 2), адгезивные электроды были установлены на m. abductor pollicis brevis. При стимуляции в области локтевого сгиба (б) М-ответа не зарегистрировано с m. abductor pollicis (кривая 3), но получен М-ответ с игольчатых электродов, установленных на брюшко m. flexor digitorum superficialis (кривая 4).

Во время операции, при проведении игольчатой НМГ, с визуально нежизнеспособных мышц, с которых не был зарегистрирован М-ответ, спонтанная активность потенциалов двигательных единиц тоже отсутствовала. Она не была зарегистрирована и в визуально сохранных мышцах, расположенных проксимальнее раневого дефекта, от которых ранее был зарегистрирован М-ответ. Мы расценивали это как признак нарушения целостности проксимального участка нерва. Таким образом, с помощью стимуляционной ЭНМГ и игольчатой НМГ на дооперационном этапе и во время операции была определена граница поражения нервов и мышц конечности, что позволило установить уровень ампутации. Пример исследования спонтанной мышечной активности представлен на рис.4.

Рис. 4. Оценка активности m. abductor pollicis с помощью игольчатого электрода. Спонтанная активность не зарегистрирована.

Полученные данные стимуляционной ЭНМГ оказались идентичными, как при использовании адгезивных накожных электродов, так и при использовании игольчатых регистрирующих электродов.

Во II группе у 5 больных, несмотря на снижение тактильной и болевой чувствительности вблизи «меток» тока и ограничение движений конечности, по данным стимуляционной ЭНМГ полный блок проведения был выявлен только по сенсорным волокнам срединного, локтевого и лучевого нервов (рис.5).

Рис. 5. Блок проведения по сенсорным волокнам срединного (а), локтевого (б) и лучевого (в) нервов по данным ЭНМГ.

Смешанный характер невропатии проявлялся снижением амплитуды М-ответа и скорости распространения возбуждения по моторным волокнам без сопутствующих блоков проведения (рис.6).

Рис.6. Смешанный характер невропатии срединного нерва в виде снижения амплитуды М-ответа и скорости распространения возбуждения по моторным волокнам.

Во время операции у 4 больных, которым была выполнена ампутация на уровне предплечья и плеча, при ревизии раны ткани в области электроожога выглядели нежизнеспособными – кожа была повреждена на всю толщину и представляла собой толстый плотный струп или отсутствовала вовсе; отмечали мозаичный характер повреждения подкожно-жировой клетчатки и мышц на протяжении – участки тусклой серой подкожно-жировой клетчатки и ишемизированных, местами некротизированных мышц, перемежались с участками визуально здоровых тканей; сухожилия имели тёмно-жёлтый цвет и участки некрозов. В области подкожно-жировой клетчатки и мышц визуально отмечали тромбоз на отдельном участке или на всем протяжении сосуда в ране. Уровень повреждения мягких тканей, определенный интраоперационно при помощи ЭНМГ и стимуляционной НМГ, визуально соответствовал тканям с признаками тотального, либо мозаичного повреждения. Нервы были утолщены, имели тёмно-жёлтый, до коричневого, цвет. При их пересечении в пределах участка с нарушением проводимости, установленной при ЭНМГ, кровотечения не наблюдали. После ампутации всем больным было выполнено первичное формирование культи. Послеоперационный период протекал без осложнений.

Троим больным ампутация пальцев проведена посредством экзартикуляции на уровне основной фаланги. Мягкие ткани ампутированных пальцев были мумифицированы. Одновременно была выполнена некрэктомия окружающих тканей. В дальнейшем этим больным потребовалась аутодермопластика.

При гистологическом исследовании ампутированных сегментов верхней конечности у 7 пациентов отмечено, что изменения в тканях обусловлены коагуляционным некрозом. Микроскопически выявляли: мышечная ткань с диффузным коагуляционным некрозом, расширенными полнокровными сосудами, периваскулярными очаговыми лимфоклеточными инфильтратами, малочисленными макрофагами, очаговыми кровоизлияниями; некроз суставной сумки, хрящевой поверхности сустава, костей фаланг пальцев.

Наше исследование показало, что информативными признаками уровня и объёма повреждения мягких тканей конечности являются:

снижение тактильной, болевой чувствительности с одновременным нарушением двигательной функции конечности или её сегмента;
повышение уровня КФК;
наличие блока проведения по сенсорным и моторным волокнам нервов при стимуляционной ЭНМГ с одновременным отсутствием спонтанной мышечной активности при игольчатой НМГ.

Полученные результаты позволили разработать алгоритм диагностики уровня и объёма повреждения тканей конечности при электротравме для определения тактики лечения (рис.7):

Исследовать тактильную и болевую чувствительность, двигательную функцию поврежденной конечности.
При отсутствии нарушений тактильной и болевой чувствительности и двигательной функции целесообразно проводить консервативное лечение или хирургические вмешательства: некротомии, фасциотомии, некрэктомии, аутодермопластики, микрохирургические операции.
При нарушениях чувствительной и двигательной функции конечности необходимо исследовать уровень КФК, а для дифференциальной диагностики с повреждением миокарда – фракции КФК-МВ, тропонина I.
При нормальном уровне КФК показано консервативное или оперативное лечение: некротомия, фасциотомия, некрэктомия, аутодермопластика, реконструктивные операции.
При повышенном уровне КФК необходимо исследовать нервно-мышечную проводимость поражённой конечности при помощи стимуляционной ЭНМГ и игольчатой НМГ. При отсутствии нарушений или выявления блока проведения только по сенсорным волокнам при ЭНМГ и/или смешанного характера нейропатии при НМГ, проводить консервативное или оперативное лечение ран, не прибегая к ампутации.
При выявлении во время стимуляционной ЭНМГ полного блока проведения по сенсорным и моторным волокнам нервов, а также выявление отсутствия спонтанной активности мышц при игольчатой НМГ, следует ставить вопрос об ампутации сегмента конечности ниже уровня электрографического «молчания» мышечной ткани.

Рис. 7. Алгоритм диагностики уровня и объема повреждения тканей конечности и тактики лечения.

Обсуждение

Пациенты с электротравмой составили 1,19% от всех поступивших в ожоговый центр НИИ СП им. Н.В. Склифосовского за период с 2017 по 2019 г., что согласуется с данными литературы о частоте электротравмы [19] и несколько меньше, чем число поступивших в ожоговый центр за предыдущие 6 лет [6]. Молодой возраст пострадавших и преобладание мужчин в нашем исследовании также соответствовали данным литературы [19]. J.G. Shih с соавт. [19] утверждают, что электротравма, в основном, носит производственный характер, а по нашим наблюдениям – бытовой. Частота выполнения ампутаций соответствовала приведённой в литературе [1–4].

Наиболее часто в результате электротравмы страдают верхние конечности, поэтому они чаще всего подвергаются ампутации [4, 20]. В нашем исследовании все ампутации проведены на верхних конечностях.

Применение разработанного протокола обследования позволило отказаться от выжидательной тактики и сократить время до ампутации в 2 раза по сравнению с нашим предыдущим исследованием [6] и более чем в 2 раза по сравнению с данными литературы [4, 5].

Метод определения уровня КФК в нашем исследовании показал высокую диагностическую ценность для прогноза ампутации, это согласуется с результатами других авторов [21, 22], хотя некоторые авторы не обнаружили этой зависимости [23, 24].

В.К. Гусак с соавт. [15] ранее проводили с помощью ЭНМГ оценку функциональной способности мышечной ткани. Мы впервые провели оценку жизнеспособности периферических нервов при электротравме и считаем, что определение сохранности нервов является ведущим при определении хирургической тактики. В нашем исследовании ЭНМГ показала высокую информационную ценность при выявлении нежизнеспособности не только мышц, но и нервов, что позволяет уточнить уровень предстоящей ампутации.

Разработанный нами алгоритм в литературе описан не был.