biophBiomedical PhotonicsBiomedical Photonics2413-9432Non-profit partnership for development of domestic photodynamic therapy and photodiagnosis10.24931/2413-9432-2024-13-3-31-41bioph-660Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESМорфологическая оценка эффективности лечения инфицированных ран высокоинтенсивным импульсным широкополосным облучениемMorphological evaluation of the effectiveness of treating infected wounds with high-intensity pulsed broadband irradiationЕгоровВ. С.EgorovV. S.

Москва

Moscow

ФилимоновА. Ю.FilimonovA. Yu.

Москва

Moscow

ЧудныхС. М.ChudnykhS. M.

Москва

Тверь

Moscow

Tver

АбдувосидовХ. А.AbduvosidovKh. A.

Москва

Тверь

Moscow

Tver

sogdiana99@gmail.comЧекмареваИ. А.ChekmarevaI. A.

Москва

Moscow

ПаклинаО. В.PaklinaO. V.

Москва

Moscow

БаранчуговаЛ. М.BaranchugovaL. M.

Москва

Moscow

КондратьевА. В.Kondrat’evA V.

Москва

Moscow

Московский клинический научно-практический центр им. А.С. Логинова ДЗМ; Российский университет медициныРоссияMoscow clinical scientific center n.a. A.S. loginov; Russian university of medicineRussian FederationМосковский клинический научно-практический центр им. А.С. Логинова ДЗМРоссияMoscow clinical scientific center n.a. A.S. loginovRussian FederationМосковский клинический научно-практический центр им. А.С. Логинова ДЗМ; Российский университет медицины; Тверской государственный медицинский университетРоссияMoscow clinical scientific center n.a. A.S. loginov; Russian university of medicine; Tver state medical universityRussian FederationМосковский клинический научно-практический центр им. А.С. Логинова ДЗМ; Тверской государственный медицинский университет; Российский биотехнологический университетРоссияMoscow clinical scientific center n.a. A.S. loginov; Tver state medical university; Russian biotechnological universityRussian FederationНМИЦ Хирургии им. А.В. Вишневского; Российский Университет дружбы народовРоссияA.V. Vishnevsky national medical research center of surgery; Peoples’ friendship university of RussiaRussian FederationМосковский клинический научно-практический центр им. А.С. Логинова ДЗМ; НМИЦ Хирургии им. А.В. ВишневскогоРоссияMoscow clinical scientific center n.a. A.S. loginov; A.V. Vishnevsky national medical research center of surgeryRussian FederationРоссийский биотехнологический университетРоссияRussian biotechnological universityRussian FederationМосковский государственный технический университет имени Н.Э. БауманаРоссияBauman Moscow state technical universityRussian Federation2024011120241333141Copyright © Егоров В.С., Филимонов А.Ю., Чудных С.М., Абдувосидов Х.А., Чекмарева И.А., Паклина О.В., Баранчугова Л.М., Кондратьев А.В., 20242024Егоров В.С., Филимонов А.Ю., Чудных С.М., Абдувосидов Х.А., Чекмарева И.А., Паклина О.В., Баранчугова Л.М., Кондратьев А.В.Egorov V.S., Filimonov A.Y., Chudnykh S.M., Abduvosidov K.A., Chekmareva I.A., Paklina O.V., Baranchugova L.M., Kondrat’ev A.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pdt-journal.com/jour/article/view/660

Целью исследования явилось изучение эффективности высокоинтенсивного импульсного широкополосного облучения инфицированных ран. Проведено морфологическое исследование препаратов ран 105 крыс линии Wistar, которым в эксперименте моделировали инфицированные раны (три группы животных). В 1-й группе для лечения ран использовали высокоинтенсивное импульсное широкополосное облучение, во 2-й группе – традиционное ультрафиолетовое облучение, и в 3-й применяли только антисептик. Оценку эффективности производили до лечения, на 7-е, 14-е и 21-е сутки лечения. До начала лечения картина ран соответствовала фазе острого воспаления. На 7-й день в 1-о группе морфологическая картина соответствовала фазе пролиферации. Во 2-й и 3-й группах отек и инфильтрация к этому сроки сохранялись. К 14-му дню в 1-й группе наблюдали признаки формирования грануляционной ткани и переход ран в стадию регенерации. Во 2-й группе уменьшалась инфильтрация, появлялись новые капилляры, увеличивалось количество фибробластов. В 3-й группе, воспалительные явления сохранялись. К 21-му дню в первой группе наблюдалось ремоделирование соединительной ткани с признаками образования нежного рубца. Во 2-й группе животных наблюдались явления ремоделирования соединительной ткани. В препаратах ран 3-й группы инфильтрация уменьшена, новые сосуды образуются с замедлением. Таким образом, использование высокоинтенсивного импульсного широкополосного облучения инфицированных ран в более ранние сроки купирует воспаление, активизирует местную иммунную реакцию и ускоряет репаративные процессы.

The objective of this study was to investigate the effectiveness of high-intensity pulsed broadband irradiation in treating infected wounds. A morphological study was conducted on wound specimens from 105 Wistar rats, in which infected wounds were experimentally induced (three groups). The first group was treated with high-intensity pulsed broadband irradiation, the second group received traditional ultraviolet irradiation, and the third group was treated only with antiseptics. Monitoring was performed before treatment, on the 7th, 14th, and 21st days of treatment. Non-parametric statistical methods were used for data analysis. Prior to treatment, the wounds exhibited signs of the acute inflammation phase. By the 7th day, the first group’s wounds were in the proliferation phase. In the second and third groups, edema and infiltration persisted. By the 14th day, the first group’s wounds showed signs of granulation tissue formation and transition to the regeneration stage. In the second group, there was a reduction in infiltration, the appearance of new capillaries, and an increase in fibroblasts. In the third group, inflammatory symptoms persisted. By the 21st day, the first group showed remodeling of connective tissue with signs of delicate scar formation. In the second group, signs of connective tissue remodeling were observed, while in the third group, there was reduced infiltration with slow formation of new vessels. Thus, the use of high-intensity pulsed broadband irradiation in the early stages effectively mitigates inflammation, activates local immune response, and accelerates reparative processes.

инфицированные раныраневой процессвысокоинтенсивное импульсное широкополосное облучениеультрафиолетовое облучениеинфильтрацияремоделирование соединительной тканиinfected woundswound healing processhigh-intensity pulsed broadband irradiationultraviolet irradiationinfiltrationconnective tissue remodelingReferencesAlcolea J.M., Hernández E., Martínez-Carpio P.A., et al. Treatment of Chronic Lower Extremity Ulcers with A New Er: Yag Laser Technology // Laser Ther. – 2017. – Vol. 26(3). – P. 211-222. https://doi.org/10.5978/islsm.17-OR-17;Alcolea J.M., Hernández E., Martínez-Carpio P.A., et al. Treatment of Chronic Lower Extremity Ulcers with A New Er: Yag Laser Technology. Laser Ther, 2017, vol. 26(3), рр. 211-222. https://doi.org/10.5978/islsm.17-OR-17;Aleksandrowicz H., Owczarczyk-Saczonek A., Placek W. Venous Leg Ulcers: Advanced Therapies and New Technologies // Bio-medicines. – 2021. – Vol. 9(11). – Р. 1569. https://doi.org/10.3390/biomedicines9111569Aleksandrowicz H., Owczarczyk-Saczonek A., Placek W. Venous Leg Ulcers: Advanced Therapies and New Technologies. Biomedicines, 2021, vol. 9(11), рр. 1569. https://doi.org/10.3390/biomedicines9111569Gupta A., Avci P., Dai T., et al. Ultraviolet Radiation in Wound Care: Sterilization and Stimulation // Adv Wound Care (New Rochelle). – 2013. – Vol. 2(8). – Р. 422-437. https://doi.org/10.1089/wound.2012.0366;Gupta A., Avci P., Dai T., et al. Ultraviolet Radiation in Wound Care: Sterilization and Stimulation. Adv Wound Care (New Rochelle), 2013, vol. 2(8), рр. 422-437. https://doi.org/10.1089/wound.2012.0366;Wang D., Kuzma M.L., Tan X., et al. Phototherapy and optical waveguides for the treatment of infection // Adv Drug Deliv Rev. – 2021. – Vol. 179. – Р. 114036. https://doi.org/10.1016/j.addr.2021.114036;Wang D., Kuzma M.L., Tan X., et al. Phototherapy and optical waveguides for the treatment of infection. Adv Drug Deliv Rev, 2021, vol. 179, рр. 114036. https://doi.org/10.1016/j.addr.2021.114036;Szigeti R., Kellermayer R. Tying the past to the present: time tested knowledge with state-of-the-art technology in the fight against emerging and drug resistant microbes // Ther Adv Infect Dis. – 2021. – Vol. 8. – Р. 2049936121989552. https://doi.org/10.1177/2049936121989552Szigeti R., Kellermayer R. Tying the past to the present: time tested knowledge with state-of-the-art technology in the fight against emerging and drug resistant microbes. Ther Adv Infect Dis, 2021, vol. 8, рр. 2049936121989552. https://doi.org/10.1177/2049936121989552Архипов В.П., Багров В.В., Бяловский Ю.Ю. и др. Организация доклинических исследований бактерицидного и ранозаживляющего действия импульсного фототерапевтического аппарата «Заря» // Проблемы социальной гигиены, здравоохранения и истории медицины. – 2021. – Т. 29, № 5. – С. 1156-1162. https://doi.org/10.32687/0869-866X-2021-29-5-1156-1162.Arkhipov V.P., Bagrov V.V., Byalovsky Yu.Yu., et al. Organization of preclinical studies of the bactericidal and wound healing effects of the pulsed phototherapy apparatus «Zarya». Problems of social hygiene, healthcare and the history of medicine, 2021, vol. 29(5), pp. 1156-1162. https://doi.org/10.32687/0869-866X-2021-29-5-1156-1162 .Давыдов А.И., Липатов Д.В., Камруков А.С. и др. Использование импульсного высокоинтенсивного оптического облучения и экзогенного монооксида азота в комплексном лечении больных гнойным воспалением придатков матки // Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. – 2007. – Т. 6, № 1. – С. 14-17.Davydov A.I., Lipatov D.V., Kamrukov A.S., et al. The use of pulsed high-intensity optical irradiation and exogenous nitrogen monoxide in the complex treatment of patients with purulent inflammation of the uterine appendages. Issues of gynecology, obstetrics and perinatology, 2007, vol. 6 (1), pp. 14-17.Rhea L., Dunnwald M. Murine Excisional Wound Healing Model and Histological Morphometric Wound Analysis // J Vis Exp. – 2020. – Vol. 162. – Р. 10.3791/61616.https://doi.org/10.3791/61616Rhea L., Dunnwald M. Murine Excisional Wound Healing Model and Histological Morphometric Wound Analysis. J Vis Exp, 2020, vol. 162, рр. 10.3791/61616. https://doi.org/10.3791/61616Ansell D.M., Campbell L., Thomason H.A., et al. A statistical analysis of murine incisional and excisional acute wound models // Wound Repair Regen. – 2014. – Vol. 22(2). – Р. 281-287. https://doi.org/10.1111/wrr.12148Ansell D.M., Campbell L., Thomason H.A., et al. A statistical analysis of murine incisional and excisional acute wound models. Wound Repair Regen, 2014, vol. 22(2), рр. 281-287. https://doi.org/10.1111/wrr.12148Чепурная Ю.Л., Мелконян Г.Г., Гульмурадова Н.Т., Сорокин А.А. Влияние фотодинамической терапии на динамику раневого процесса у пациентов с гнойными заболеваниями пальцев и кисти // Biomedical Photonics. – 2021. – Vol. 10(2). – P. 4-17. https://doi.org/10.24931/2413-9432-2021-10-2-4-17Chepurnaya Y.L., Melkonyan G.G., Gulmuradova N.T., Sorokin A.A. The effect of photodynamic therapy on the dynamics of the wound process in patients with purulent diseases of the fingers and hand. Biomedical Photonics, 2021, vol. 10(2), рр. 4-17. https://doi.org/10.24931/2413-9432-2021-10-2-4-17Soltan H.H., Afifi A., Mahmoud A., Refaat M., Al Balah O.F. Effects of silver nanoparticle and low-level laser on the immune response and healing of albino mice skin wounds // Biomedical Photonics. – 2024. – Vol. 13(1). – P. 16-27.Soltan H.H., Afifi A., Mahmoud A., Refaat M., Al Balah O.F. Effects of silver nanoparticle and low-level laser on the immune response and healing of albino mice skin wounds. Biomedical Photonics, 2024, vol. 13(1), рр. 16-27.Зайцев А. Е., Асанов О. Н., Чекмарёва И. А. Анализ эффективности эрбиевого лазера при лечении трофических гнойных ран в эксперименте // Медицинский вестник Северного Кавказа. – 2023. – Т.8, №4. – С. 394-397. https://doi.org/10.14300/mnnc.2023.18093Zaitsev A. E., Asanov O. N., Chekmareva I. A. Analysis of the effectiveness of an erbium laser in the treatment of trophic purulent wounds in an experiment. Medical Bulletin of the North Caucasus, 2023, vol.8(4), pp. 394-397. https://doi.org/10.14300/mnnc.2023.18093Dai T., Kharkwal G.B., Zhao J., et al. Ultraviolet-C light for treatment of Candida albicans burn infection in mice // Photochem Photobiol. – 2011. – Vol. 87(2). – P. 342-349. https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.2011.00886.xDai T., Kharkwal G.B., Zhao J., et al. Ultraviolet-C light for treatment of Candida albicans burn infection in mice. Photochem Photobiol, 2011, vol. 87(2), рр. 342-349. https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.2011.00886.xDai T., Murray C.K., Vrahas M.S., Baer D.G., Tegos G.P., Hamblin M.R. Ultraviolet C light for Acinetobacter baumannii wound infections in mice: potential use for battlefield wound decontamination? // J Trauma Acute Care Surg. – 2012. – Vol. 73(3). – P. 661-667. https://doi.org/10.1097/TA.0b013e31825c149cDai T., Murray C.K., Vrahas M.S., Baer D.G., Tegos G.P., Hamblin M.R. Ultraviolet C light for Acinetobacter baumannii wound infections in mice: potential use for battlefield wound decontamination? J Trauma Acute Care Surg, 2012, vol. 73(3), рр. 661-667. https://doi.org/10.1097/TA.0b013e31825c149cNarita K., Asano K., Morimoto Y., et al. Disinfection and healing effects of 222-nm UVC light on methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection in mouse wounds // J Photochem Photobiol B. – 2018. – Vol. 178. – P. 10-18. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2017.10.030Narita K., Asano K., Morimoto Y., et al. Disinfection and healing effects of 222-nm UVC light on methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection in mouse wounds. J Photochem Photobiol B, 2018, vol. 178, рр. 10-18. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2017.10.030Bagrov V.V., Bukhtiyarov I.V., Volodin L.Y. et al. Preclinical Studies of the Antimicrobial and Wound-Healing Effects of the High-Intensity Optical Irradiation “Zarnitsa-A” Apparatus // Applied Sciences (Switzerland). – 2023. – Vol. 13(19). – P. 10794. https://doi.org/10.3390/app131910794.Bagrov V.V., Bukhtiyarov I.V., Volodin L.Y. et al. Preclinical Studies of the Antimicrobial and Wound-Healing Effects of the High-Intensity Optical Irradiation “Zarnitsa-A” Apparatus. Applied Sciences (Switzerland), 2023, vol. 13(19), рр. 10794. https://doi.org/10.3390/app131910794.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.