Nghiên cứu tác dụng điều trị vết thương bỏng do nhiệt bằng gel ceri nitrat 2.2

Vết bỏng nhiệt là một tổn thương cấp tính gây ra bởi nhiệt, hóa chất, điện hoặc bức xạ. 176 trang · Vietnam Military Medical University · 2021.

• Tác giả: Nguyen Thanh Chung
• Người hướng dẫn: Assoc. Nguyen Ngoc Tuan, Md. Phd
• Trường học: Vietnam Military Medical University
• Chuyên ngành: Surgery
• Đề tài: Study On Topical Treatment Effect Of Cerium Nitrate 2.2% Gel On Thermal Burn Wounds
• Loại tài liệu: PhD. Medical Dissertation
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Ha Noi

Mục lục chi tiết

• DECLARATION
• ACKNOWLEDGMENTS
• TABLE OF CONTENTS
• APPENDICES
• LIST OF ABBREVIATIONS
• LIST OF TABLES
• LIST OF DIAGRAMS
• LIST OF FIGURES
• 1. CHAPTER 1: INTRODUCTION
• 1.1. CLASSIFICATIONS OF BURN DEPTH
• 1.2. PROCESS OF BURN WOUND HEALING
• 1.2.1. The proliferative phase
• 1.2.2. Maturation phase, scar formation
• 1.3. THE BURN WOUND INFECTION AND TOPICAL DRUGS FOR TREATMENT OF THE BURN WOUND INFECTION
• 1.3.1. Burn wound infection
• 1.3.2. Drugs to treat burn wound infection
• 1.4. CERIUM NITRATE AND APPLICATIONS IN BURN TREATMENT
• 1.4.1. Cerium and Cerium nitrate overview
• 1.4.2. Some biological effects of Cerium
• 1.4.3. The application of cerium nitrate in burn treatment
• 1.4.4. Toxicity and adverse effects of Cerium nitrate
• 1.4.5. Cerium nitrate gel
• 2. CHAPTER 2: SUBJECTS AND RESEARCH METHODS
• 2.1. Subjects of drug toxicity study
• 2.2. Research subjects of antibacterial effect
• 2.3. Research subjects of experimental burn treatment
• 2.4. Research subjects of clinical treatment of burns
• 2.5. Study methods for acute toxicity of Cerium nitrate
• 2.6. Study method semi-chronic toxicity of Cerium nitrate
• 2.7. Research methods for skin irritation of Cerium nitrate
• 2.8. Evaluation of the antibacterial ability of Cerium nitrate
• 2.9. Method to evaluate the therapeutic effect of Cerium nitrate gel on experimental burns
• 2.10. Methods of assessing the clinical effectiveness of Cerium nitrate gel
• 2.11. Data processing methods
• 2.12. Limitations and difficulties of the research
• 3. TOXICITY AND ANTIBACTERIAL EFFECTIVENESS OF CERIUM NITRATE
• 3.1. Acute toxicity of Cerium nitrate gel on experimental animals
• 3.2. Semi-chronic toxicity of Cerium nitrate gel on white rats
• 3.3. Study result of skin irritation of Cerium nitrate gel
• 3.4. The in vitro antibacterial ability on some bacterial species
• 4. TOPICAL EFFECTS OF CERIUM NITRATE GEL
• 4.1. Effect of burn wound treatment on experimental mice
• 4.2. Treatment effect on burn wounds in clinical
• 5. ACUTE TOXICITY, SUBACUTE TOXICITY, AND SKIN IRRITATION OF CERIUM NITRATE
• 5.1. Acute toxicity of cerium nitrate gel
• 5.2. Semi-permanent toxicity of the cerium nitrate gel
• 5.3. Skin irritation of cerium nitrate gel
• 6. ASSESSMENT OF THE ANTIMICROBIAL EFFECTS OF CERIUM NITRATE GEL
• 6.1. Causes of burn wound infection
• 6.2. In vitro antibacterial effect of cerium nitrate gel
• 6.3. The minimal inhibitory and complete bactericidal concentration of cerium nitrate gel
• 6.4. Antibacterial effect of cerium nitrate gel on experimental and clinical burn wounds
• 7. TREATMENT EFFECTS OF CERIUM NITRATE GEL ON EXPERIMENTAL AND CLINICAL BURN WOUNDS
• 7.1. Anti-inflammatory and anti-edema effects of cerium nitrate
• 7.2. The drying effect for necrosis of cerium nitrate
• 7.3. Immunological effects of cerium nitrate gel
• 7.4. Safety of cerium nitrate gel
• 7.5. Initial evaluation of the clinical effect of cerium nitrate gel
• LIST OF PUBLISHED ARTICLES RELATED TO THE DISSERTATION
• REFERENCES

Tóm tắt

I. Giới thiệu về vết bỏng nhiệt và gel ceri nitrat

Vết bỏng nhiệt là một tổn thương cấp tính gây ra bởi nhiệt, hóa chất, điện hoặc bức xạ. Tổn thương này gây rối loạn chức năng cơ thể và phản ứng hệ thống để bảo vệ và chữa lành. Gel ceri nitrat là một sản phẩm kháng khuẩn hiệu quả cho điều trị tại chỗ vết bỏng, giúp trung hòa độc tố bỏng, làm khô hoại tử ướt và giảm tỷ lệ tử vong do bỏng. Nghiên cứu này tập trung vào hiệu quả điều trị của gel ceri nitrat 2.2% trên vết bỏng nhiệt, đánh giá độc tính và khả năng kháng khuẩn của gel.

1.1. Phân loại vết bỏng nhiệt

Vết bỏng nhiệt được phân loại dựa trên độ sâu của tổn thương. Bỏng nông bao gồm bỏng biểu bì và bỏng trung bì, trong khi bỏng sâu liên quan đến tổn thương toàn bộ lớp da và mô dưới da. Bỏng sâu thường dẫn đến hoại tử ướt, tạo môi trường thuận lợi cho vi khuẩn phát triển và gây nhiễm trùng. Gel ceri nitrat được nghiên cứu để điều trị các loại bỏng này, đặc biệt là bỏng sâu, nhờ khả năng làm khô hoại tử và ngăn ngừa nhiễm trùng.

1.2. Ứng dụng của gel ceri nitrat trong điều trị bỏng

Gel ceri nitrat đã được sử dụng rộng rãi ở các nước phát triển để điều trị vết bỏng nhiệt. Nó không chỉ có tác dụng kháng khuẩn mà còn giúp trung hòa độc tố bỏng, giảm nguy cơ nhiễm trùng huyết và hội chứng viêm toàn thân. Nghiên cứu này nhằm đánh giá hiệu quả điều trị của gel ceri nitrat 2.2% trên mô hình thực nghiệm và lâm sàng, từ đó cung cấp bằng chứng khoa học cho việc ứng dụng rộng rãi hơn.

II. Phương pháp nghiên cứu và đánh giá hiệu quả

Nghiên cứu được thực hiện trên các mô hình thực nghiệm và lâm sàng để đánh giá hiệu quả điều trị của gel ceri nitrat 2.2%. Các phương pháp bao gồm đánh giá độc tính cấp tính, bán cấp tính, khả năng kháng khuẩn và hiệu quả điều trị trên vết bỏng nhiệt. Kết quả cho thấy gel ceri nitrat có độ an toàn cao và hiệu quả trong việc làm lành vết bỏng.

2.1. Đánh giá độc tính của gel ceri nitrat

Nghiên cứu đánh giá độc tính cấp tính và bán cấp tính của gel ceri nitrat trên động vật thực nghiệm. Kết quả cho thấy gel không gây độc tính đáng kể, với tỷ lệ tử vong thấp và không có thay đổi đáng kể về các chỉ số huyết học và sinh hóa. Điều này khẳng định tính an toàn của gel ceri nitrat khi sử dụng trên người.

2.2. Hiệu quả kháng khuẩn và điều trị vết bỏng

Gel ceri nitrat được đánh giá về khả năng kháng khuẩn trên các chủng vi khuẩn phổ biến gây nhiễm trùng vết bỏng. Kết quả cho thấy gel có hiệu quả ức chế sự phát triển của vi khuẩn, đặc biệt là Pseudomonas aeruginosa và Staphylococcus aureus. Trên mô hình thực nghiệm, gel giúp làm khô hoại tử, giảm viêm và thúc đẩy quá trình lành vết thương.

III. Kết quả và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả điều trị của gel ceri nitrat 2.2% trên vết bỏng nhiệt, cả trên mô hình thực nghiệm và lâm sàng. Gel không chỉ an toàn mà còn có khả năng kháng khuẩn mạnh, giúp làm lành vết bỏng nhanh chóng. Kết quả này mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi gel ceri nitrat trong điều trị bỏng tại Việt Nam.

3.1. Đánh giá lâm sàng

Trên các bệnh nhân bị vết bỏng nhiệt, gel ceri nitrat cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc làm khô hoại tử, giảm nhiễm trùng và thúc đẩy quá trình lành vết thương. Các chỉ số huyết học và sinh hóa của bệnh nhân không có thay đổi đáng kể, khẳng định tính an toàn của gel.

3.2. Triển vọng ứng dụng

Với chi phí sản xuất thấp và hiệu quả cao, gel ceri nitrat 2.2% có tiềm năng lớn trong việc thay thế các sản phẩm nhập khẩu đắt tiền. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học để ứng dụng rộng rãi gel ceri nitrat trong điều trị vết bỏng nhiệt tại Việt Nam, đặc biệt là trong các bệnh viện chuyên khoa bỏng.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Tổn thương bỏng là tình trạng cấp tính phát sinh do tác động của nhiệt, hóa chất, điện năng hoặc bức xạ, gây xáo trộn sâu sắc chức năng sinh lý cục bộ và toàn thân, hình thành hội chứng bệnh lý diễn tiến có quy luật gọi là "bệnh bỏng". Thống kê dịch tễ ghi nhận bỏng là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây chấn thương và tử vong, cướp đi sinh mạng của hơn 300.000 người mỗi năm trên phạm vi toàn cầu, với tần suất mắc tại các quốc gia đang phát triển cao hơn đáng kể so với các nước phát triển. Nhiễm trùng vết bỏng và hội chứng đáp ứng viêm hệ thống dẫn đến suy đa tạng chiếm 50% đến 60% tổng số ca tử vong ở bệnh nhân bỏng. Sự hình thành mô hoại tử ướt đóng vai trò như môi trường dinh dưỡng thuận lợi cho vi sinh vật tăng sinh, đồng thời phóng thích phức hợp độc tố lipid-protein (LPC) có trọng lượng phân tử 3.000.000 Da vào tuần hoàn, gây ức chế miễn dịch và hoại tử thứ phát.

Dù các kỹ thuật hồi sức, dinh dưỡng và phẫu thuật có nhiều tiến bộ, việc xử trí bỏng diện rộng vẫn gặp trở ngại do thiếu hụt nguồn da tự thân, hạn chế của vật liệu thay thế da tạm thời và tình trạng nhiễm trùng kháng thuốc. Việc sử dụng các chế phẩm chứa cerium nitrate tại các trung tâm bỏng ở châu Âu và Bắc Mỹ đã chứng minh hiệu quả bất hoạt độc tố bỏng, thúc đẩy làm khô lớp hoại tử ướt và kiểm soát vi khuẩn tại chỗ. Tuy nhiên, rào cản chi phí nhập khẩu cao đặt ra yêu cầu cấp thiết phải nghiên cứu tự chủ nguồn dược phẩm trong nước. Xuất phát từ thực tiễn đó, Bệnh viện Bỏng Quốc gia Lê Hữu Trác đã tiến hành nghiên cứu, xây dựng công thức bào chế sản phẩm gel cerium nitrate 2.2% đạt tiêu chuẩn cơ sở. Để cung cấp luận cứ khoa học cho việc ứng dụng trên lâm sàng, đề tài "Nghiên cứu hiệu quả điều trị tại chỗ của gel cerium nitrate 2.2% trên vết bỏng nhiệt" (Study on topical treatment effect of cerium nitrate 2.2% gel on thermal burn wounds) đã được thực hiện.

Luận án do nghiên cứu sinh Nguyễn Thành Chung thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Nguyễn Ngọc Tuấn và TS. Đỗ Lương Tuấn, chuyên ngành Ngoại khoa (mã số: 9720104) tại Học viện Quân y, bảo vệ năm 2021.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định gồm hai nội dung:

1. Đánh giá độc tính trên động vật thực nghiệm và hoạt tính kháng khuẩn của gel cerium nitrate.
2. Đánh giá hiệu quả điều trị tại chỗ của gel cerium nitrate trên vết bỏng thực nghiệm và bước đầu đánh giá trên lâm sàng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu bao gồm:

• Đánh giá độc tính: 120 chuột nhắt trắng chủng Swiss (trọng lượng 20-22g) dùng trong nghiên cứu độc tính cấp; 20 chuột cống trắng (trọng lượng 150-200g) dùng trong nghiên cứu độc tính bán trường diễn; 03 thỏ trắng khỏe mạnh (trọng lượng 2,0-2,5kg) dùng thử nghiệm kích ứng da.
• Đánh giá kháng khuẩn: 10 chủng vi khuẩn chuẩn quốc tế do Bộ môn Vi sinh vật - Học viện Quân y cung cấp, gồm vi khuẩn Gram âm (Escherichia coli ATCC 25922, Proteus mirabilis BV 108, Shigella flexneri DT 112, Salmonella typhi DT 220, Pseudomonas aeruginosa VM 201) và vi khuẩn Gram dương (Staphylococcus aureus ATCC 1128, Bacillus pumilus ATCC 10241, Bacillus subtilis ATCC 6633, Bacillus cereus ATCC 9946, Sarcina lutea).
• Nghiên cứu điều trị thực nghiệm: 35 chuột cống trắng (trọng lượng 150-200g) tạo mô hình bỏng nhiệt thực nghiệm, phân bố vào 3 nhóm can thiệp (dung dịch NaCl 0.9%, kem Silver sulfadiazine 1% và gel cerium nitrate 2.2%).
• Đánh giá lâm sàng: 41 bệnh nhân bỏng nhiệt điều trị nội trú tại Khoa Bỏng người lớn - Bệnh viện Bỏng Quốc gia Lê Hữu Trác, trong độ tuổi từ 16 đến 70, diện tích bỏng dưới 40% diện tích cơ thể (BSA), nhập viện trong 72 giờ đầu sau bỏng; chia thành nhóm bỏng trung bì sâu (21 bệnh nhân) và nhóm bỏng sâu toàn bộ lớp da (20 bệnh nhân).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng thuật hệ thống các nghiên cứu trong và ngoài nước về sinh lý bệnh học vết thương bỏng, dịch tễ học nhiễm trùng và cơ chế dược lý của cerium nitrate:

• Khảo sát kháng khuẩn và chuyển hóa tế bào của Cerium: Burkes S. (1947) đã sớm chứng minh cerium nitrate có phổ ức chế vi khuẩn rộng trong môi trường acid, ức chế Pseudomonas ở nồng độ 0,004 M và bất hoạt Escherichia, Salmonella ở nồng độ 0,05 M. Sobek (1968) làm rõ cơ chế cerium xâm nhập vào bào tương của E. coli, gây ức chế hô hấp tế bào, ngừng trệ chuyển hóa glucose và oxy, làm biến dạng phồng vách tế bào dưới kính hiển vi điện tử và phá vỡ cấu trúc màng nấm.
• Hiện tượng canxi hóa mô (Calciphylaxis) và làm khô hoại tử: Selye (1962) đặt nền móng về hiện tượng muối kim loại hiếm gây kết tủa canxi mô tại chỗ. Boeckx W. (1992, 2001) phân tích mô bệnh học trên bệnh nhân dùng phối hợp Silver sulfadiazine (SSD) và cerium nitrate, phát hiện cerium nitrate phản ứng gắn kết pyrophosphate vô cơ tạo kết tủa calciphylaxis trên bề mặt lớp hoại tử, hình thành lớp màng bảo vệ cấu trúc collagen bên dưới khỏi sự xâm nhập của vi khuẩn, giúp biểu mô hóa sớm và rút ngắn thời gian chuẩn bị nền ghép da 11 ngày, giảm 7 ngày nằm viện so với dùng đơn thuần kem SSD 1%.
• Hiệu quả điều trị lâm sàng và giảm tỷ lệ tử vong: Monafo W.W. (1985) và Marichy J. (1989) ghi nhận việc bổ sung cerium nitrate vào phác đồ điều trị bỏng nặng (>50% BSA) làm giảm đáng kể nguy cơ nhiễm trùng huyết do P. aeruginosa, nâng tỷ lệ sống sót từ 34% lên 73%. Garner J. (2007) báo cáo việc kết hợp kem SSD-cerium nitrate cùng phẫu thuật cắt hoại tử sớm giúp giảm tỷ lệ tử vong từ 13,8% xuống 4,2%.
• Điều hòa miễn dịch và giảm đáp ứng viêm: Sparkes B.G. (1993) chứng minh cerium nitrate cố định phức hợp độc tố bỏng LPC tại chỗ, duy trì chức năng tế bào lympho T. Deveci M. (2000) ghi nhận tắm dung dịch cerium nitrate làm giảm nồng độ TNF-α và IL-6 tương đương phẫu thuật cắt bỏ hoại tử. Eski M. (2012) chỉ ra dung dịch cerium nitrate giúp bảo tồn vùng ứ trệ (zone of stasis), thúc đẩy tỷ lệ biểu mô hóa đạt 64% so với 23% ở nhóm chứng. Nghiên cứu của Qian L. (2020) xác nhận cerium nitrate làm giảm nồng độ các phân tử DAMPs (p < 0,05), giảm hyaluronan (p < 0,05), hạ thấp các cytokine tiền viêm IL-1β, MIP-1α (p < 0,0001), GRO-KC, IL-10 (p < 0,01), đồng thời ức chế hoạt tính myeloperoxidase và enzyme xanthine oxidase (p < 0,05).
• Dịch tễ học vi khuẩn và nấm vết bỏng: Các nghiên cứu của Pham Phuoc Tien (2015), Nguyen Thai Ngoc Minh (2016) cùng nhiều tác giả quốc tế chỉ ra thực trạng nhiễm khuẩn đa kháng (Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus) và sự gia tăng nhiễm nấm huyết (Candida albicans, Non-Candida albicans), đòi hỏi các tác nhân kháng khuẩn tại chỗ phải có phổ tác dụng rộng và không bị đề kháng chéo.

Vị trí của luận án: Kế thừa các phát hiện quốc tế về cơ chế cố định độc tố và làm khô hoại tử của muối cerium nitrate, luận án đã giải quyết khoảng trống nghiên cứu thực nghiệm và đánh giá tiền lâm sàng đối với dạng bào chế gel cerium nitrate 2.2% đầu tiên được sản xuất tại Việt Nam, thiết lập đầy đủ hồ sơ độc tính, phổ kháng khuẩn in vitro và hiệu quả điều trị bỏng nhiệt trên mô hình động vật cũng như trên người bệnh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và công thức bào chế

Cơ sở lý thuyết của đề tài dựa trên sinh lý bệnh học 4 giai đoạn liền vết thương bỏng (cầm máu, viêm cấp tính, tăng sinh mô hạt và tái tạo - trưởng thành sẹo) cùng tương tác sinh học giữa ion Cerium hóa trị III và mô tổn thương. Gel cerium nitrate 2.2% do Bệnh viện Bỏng Quốc gia Lê Hữu Trác bào chế có thành phần định lượng cụ thể:

STT	Thành phần nguyên liệu	Hàm lượng / Khối lượng	Vai trò dược dụng
I	Dược chất chính
1	Cerium nitrate hexahydrate	22 g (2,2%)	Kháng khuẩn, làm khô hoại tử, bất hoạt độc tố LPC
II	Tá dược tạo gel
2	Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) 7%	75 g	Tá dược tạo khung gel polyme
3	Polyvinyl alcohol (PVA) 3,5%	25 g	Tăng độ bám dính và độ bền cơ học màng gel
4	Natri lauryl sulfat 0,2%	2 g	Tá dược diện hoạt, tăng độ thấm
5	Glycerin 10%	100 g	Tá dược giữ ẩm, điều hòa thể chất
III	Chất bảo quản
6	Nipagin	0,5 g	Chống nhiễm khuẩn chế phẩm
IV	Chất điều chỉnh pH
7	Natri hydroxyd 0,1 M	20 g	Điều chỉnh độ pH tương thích sinh lý
V	Dung môi
8	Nước cất vô khuẩn	Vừa đủ 1000 g	Dung môi hòa tan và trương nở tá dược

Phương pháp nghiên cứu

Luận án áp dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm phòng thí nghiệm kết hợp thử nghiệm lâm sàng can thiệp:

• Phương pháp xác định độc tính cấp: Chuột nhắt trắng Swiss (120 con) được cho uống gel cerium nitrate theo các thang liều xác định, theo dõi liên tục trong 14 ngày để ghi nhận tỷ lệ tử vong, xác định liều LD50, theo dõi biến đổi thể trọng, các chỉ số huyết học và sinh hóa máu, kết hợp giải phẫu kiểm tra hình thái vi thể gan, thận, lách.
• Phương pháp xác định độc tính bán trường diễn: Chuột cống trắng (20 con) được cho uống thuốc liên tục trong 28 ngày (4 tuần), đánh giá các chỉ tiêu huyết học (số lượng hồng cầu, bạch cầu, huyết sắc tố), sinh hóa máu (AST, ALT, urea, creatinine) và xét nghiệm mô bệnh học tạng.
• Phương pháp thử kích ứng da: Đánh giá mức độ kích ứng da theo quy chuẩn OECD trên 03 thỏ trắng khỏe mạnh, theo dõi các biểu hiện ban đỏ, phù nề tại vùng da lành tiếp xúc với gel ở các mốc thời gian quy định.
• Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng khuẩn in vitro: Sử dụng kỹ thuật khuếch tán thạch đo đường kính vòng vô khuẩn (agar well diffusion) trên các chủng chuẩn Gram âm và Gram dương; xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) theo thời gian tiếp xúc.
• Phương pháp đánh giá hiệu quả trên bỏng thực nghiệm: Gây bỏng nhiệt sâu diện tích chuẩn trên 35 chuột cống trắng bằng thiết bị tạo bỏng thực nghiệm. Động vật được phân thành 3 nhóm: Nhóm 1 (10 chuột) nhỏ dung dịch NaCl 0.9%; Nhóm 2 (10 chuột) bôi kem SSD 1%; Nhóm 3 (15 chuột) bôi gel cerium nitrate 2.2%. Theo dõi tiến triển lâm sàng tại chỗ, tốc độ co vết thương, thời gian liền sẹo hoàn toàn, tỷ lệ và mật độ vi khuẩn/cm2, xét nghiệm mô bệnh học sinh thiết qua các ngày 3, 7, 14, 21 và xạ hình y học hạt nhân.
• Phương pháp đánh giá hiệu quả lâm sàng: Nghiên cứu can thiệp tiến cứu trên 41 bệnh nhân bỏng nhiệt. Thuốc được bôi trực tiếp lên diện bỏng hàng ngày kết hợp thay băng. Các chỉ tiêu theo dõi gồm: tốc độ làm khô và rụng hoại tử, biến đổi diện tích tổn thương, tỷ lệ cấy khuẩn dương tính, mật độ khuẩn/cm2, xét nghiệm tế bào học bề mặt, biến đổi mô bệnh học qua sinh thiết bằng dụng cụ Biopsy Punch quan sát trên kính hiển vi quang học Olympus CX41 tại ngày 3 và ngày 7, cùng các xét nghiệm an toàn huyết học và sinh hóa.
• Thu thập và xử lý số liệu: Toàn bộ số liệu được phân tích bằng các phần mềm thống kê y học chuyên dụng, so sánh các biến số định lượng bằng kiểm định phân phối chuẩn, xác định mức ý nghĩa thống kê p < 0,05.

Nội dung chính theo từng chương

Chapter 1: General Overview

Chương tổng quan hệ thống hóa các khái niệm nền tảng về sinh lý bệnh học bỏng, phân loại độ sâu tổn thương, cơ chế liền sẹo và nguy cơ nhiễm trùng vết bỏng:

• Phân loại độ sâu: Bỏng được chia thành bỏng nông (độ I - viêm da cấp; độ II - bỏng biểu bì; độ III - bỏng trung bì gồm trung bì nông và trung bì sâu) có khả năng tự biểu mô hóa từ các phần phụ của da (chân lông, tuyến mồ hôi, tuyến bã); và bỏng sâu (độ IV - bỏng toàn bộ lớp da; độ V - tổn thương gân, cơ, xương) diễn tiến hoại tử khô hoặc hoại tử ướt, bắt buộc phải loại bỏ hoại tử và tạo nền mô hạt để ghép da.
• Quá trình liền vết bỏng: Diễn tiến qua 4 giai đoạn gồm cầm máu (co mạch, kết tập tiểu cầu, giải phóng PDGF, EGF, TGF-β), viêm cấp tính (thấm xuất dịch, huy động bạch cầu đa nhân trung tính, đại thực bào), tăng sinh (tạo tân mạch nhờ VEGF, FGF-2, tăng sinh nguyên bào sợi tổng hợp collagen và glycosaminoglycan hình thành mô hạt), và trưởng thành - tái tạo sẹo (tái cấu trúc collagen kéo dài 12-24 tháng nhờ enzyme collagenase).
• Cơ chế hình thành độc tố LPC và Biofilm: Mô hoại tử bỏng dưới tác động nhiệt trùng hợp 6 polypeptide da tạo thành phức hợp lipid-protein (LPC) có độc tính gấp 1.000 lần nội độc tố vi khuẩn. Vi khuẩn xâm nhập tạo biofilm sau 48-72 giờ, ngăn cản đại thực bào và kháng sinh tiếp cận ổ tổn thương.
• Đặc tính hóa lý và sinh học của Cerium nitrate: Cerium nitrate ($Ce(NO_3)_3 \cdot 6H_2O$, khối lượng phân tử 434,23 g/mol) có độ tan 1.754 g/L ở 25°C, pH dung dịch 100 g/L đạt mức 3,5. Cơ chế tác dụng chính gồm ức chế thụ thể Ca2+-ATPase tế bào, phong bế giải phóng histamine từ tế bào mast và bạch cầu ưa kiềm, kết tủa vô cơ với pyrophosphate ($4Ce(NO_3)_3 + Na_4P_2O_7 \rightarrow Ce_4(P_2O_7)_3\downarrow + 12NaNO_3$) tạo màng canxi hóa sinh học bảo vệ đáy vết thương.

Chapter 2: Subjects and Research Methods

Chương 2 mô tả chi tiết đối tượng, vật liệu, trang thiết bị và quy trình nghiên cứu:

• Thiết lập quy trình thử nghiệm độc tính cấp trên 120 chuột nhắt trắng Swiss và độc tính bán trường diễn trên 20 chuột cống trắng được nuôi dưỡng chuẩn hóa 5 ngày trước can thiệp.
• Tiêu chuẩn hóa các chủng vi khuẩn kiểm nghiệm in vitro (E. coli, P. mirabilis, S. flexneri, S. typhi, P. aeruginosa, S. aureus, B. pumilus, B. subtilis, B. cereus, Sarcina lutea).
• Mô hình hóa tổn thương bỏng nhiệt thực nghiệm trên 35 chuột cống trắng chia 3 phân nhóm điều trị so sánh với NaCl 0.9% và kem SSD 1%.
• Tiêu chuẩn chọn mẫu lâm sàng gồm 41 bệnh nhân bỏng nhiệt (21 ca bỏng trung bì sâu, 20 ca bỏng sâu toàn bộ lớp da), tuổi từ 16-70, diện tích bỏng dưới 40% BSA, loại trừ các ca có bệnh mạn tính hoặc chấn thương kết hợp.
• Chuẩn hóa quy trình xét nghiệm mô bệnh học bằng dụng cụ sinh thiết Biopsy Punch, phân tích tế bào học và mô học trên kính hiển vi Olympus CX41, đo lường các chỉ số huyết học tự động và sinh hóa bán tự động.

Chapter 3: Research Results

Chương 3 trình bày các phát hiện định lượng thu được từ các chuỗi thực nghiệm:

• Độc tính cấp, bán trường diễn và kích ứng da: Xác định gel cerium nitrate 2.2% có chỉ số an toàn cao, LD50 đường uống trên động vật thực nghiệm ở mức rất lớn (tương đương muối nguyên chất 4.200 mg/kg thể trọng). Chuột cống uống thuốc 4 tuần duy trì tăng trọng bình thường, không ghi nhận biến đổi bệnh lý trên các chỉ số hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu, men gan AST, ALT, nồng độ urea và creatinine huyết thanh. Cấu trúc mô bệnh học gan, thận, lách duy trì bình thường sau 14 ngày và 4 tuần. Thử nghiệm trên thỏ trắng không gây ban đỏ, phù nề hay kích ứng da.
• Kháng khuẩn in vitro: Gel cerium nitrate 2.2% thể hiện hoạt tính kháng khuẩn rõ rệt trên toàn bộ 10 chủng vi khuẩn thử nghiệm. Đường kính vòng vô khuẩn mở rộng tương ứng theo nồng độ và thời gian tiếp xúc đối với cả chủng Gram âm (P. aeruginosa, E. coli, S. typhi) và Gram dương (S. aureus, Bacillus spp.).
• Hiệu quả trên bỏng thực nghiệm: Chuột điều trị bằng gel cerium nitrate 2.2% có tốc độ khô se hoại tử nhanh, giảm tiết dịch viêm, tỷ lệ cấy khuẩn dương tính và mật độ vi khuẩn/cm2 thấp hơn có ý nghĩa so với nhóm NaCl 0.9% và tương đương hoặc vượt trội ở một số chỉ tiêu so với nhóm kem SSD 1%. Thời gian biểu mô hóa và thu nhỏ diện tích vết bỏng được rút ngắn.
• Hiệu quả điều trị lâm sàng:
  • Trên 21 bệnh nhân bỏng trung bì sâu: Thuốc làm khô nhanh lớp dịch phỏng và hoại tử biểu bì, giảm phù nề mô xung quanh, ngăn ngừa hiện tượng nhiễm trùng chuyển độ sâu; mật độ vi khuẩn bề mặt giảm nhanh, thúc đẩy quá trình tái tạo biểu mô tự nhiên từ các đảo biểu mô phần phụ của da.
  • Trên 20 bệnh nhân bỏng sâu: Gel cerium nitrate 2.2% phản ứng với dịch tiết mô hoại tử tạo thành lớp màng khô chắc, không mùi hôi, ngăn chặn hiện tượng thấm hút độc tố vào máu. Lớp hoại tử khô khu trú rõ ranh giới với mô lành, tạo điều kiện thuận lợi cho phẫu thuật cắt hoại tử và ghép da tự thân đạt tỷ lệ bám dính cao.

Chapter 4: Discussion

Chương bàn luận phân tích sâu các cơ chế sinh học giải thích cho kết quả điều trị:

• Cơ chế an toàn sinh học: Ion Cerium thuộc nhóm lanthanide không thấm qua màng tế bào biểu mô nguyên vẹn của động vật có vú, chỉ tương tác tại chỗ ở các tế bào tổn thương, do đó không gây độc tính hệ thống hay tổn thương chức năng gan, thận khi dùng tại chỗ.
• Cơ chế kháng khuẩn và hiệp đồng: Tác động diệt khuẩn của cerium nitrate bắt nguồn từ việc cạnh tranh vị trí gắn kết Ca2+, ức chế chuỗi hô hấp tế bào và men chuyển hóa năng lượng của vi khuẩn mà không gây hiện tượng kháng thuốc nhanh như các kháng sinh thông thường.
• Cơ chế chống viêm và làm khô hoại tử: Khả năng ức chế giải phóng histamine từ tế bào mast và bạch cầu ưa kiềm giúp hạn chế tính thấm mao mạch, giảm phù nề cục bộ. Tác động canxi hóa bề mặt qua phản ứng kết tủa pyrophosphate biến lớp hoại tử ướt giàu protein phân hủy thành lớp màng sinh học bảo vệ, ngăn cản thoát dịch huyết tương và ức chế sự phóng thích các cytokine tiền viêm (TNF-α, IL-6, IL-1β) vào hệ tuần hoàn.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án đã đạt được các kết quả khoa học và đóng góp thực tiễn chính:

1. Đóng góp về an toàn sinh học: Xác lập hồ sơ độc tính hoàn chỉnh của dạng bào chế gel cerium nitrate 2.2% sản xuất trong nước, chứng minh thuốc có độc tính cấp đường uống rất thấp, không gây độc tính bán trường diễn trên các cơ quan tạo máu, chức năng gan, chức năng thận và không gây kích ứng trên da lành thực nghiệm.
2. Đóng góp về hoạt tính kháng khuẩn: Xác định phổ kháng khuẩn in vitro rộng của gel cerium nitrate 2.2% trên các chủng vi khuẩn chuẩn gây nhiễm trùng bỏng thường gặp (bao gồm cả vi khuẩn Gram âm như P. aeruginosa, E. coli, Proteus, Salmonella, Shigella và vi khuẩn Gram dương như S. aureus, Bacillus spp., Sarcina lutea).
3. Đóng góp về hiệu quả điều trị thực nghiệm và lâm sàng:
   • Làm khô se nhanh dịch tiết bề mặt, chuyển hóa tổn thương hoại tử ướt thành hoại tử khô dạng màng bảo vệ sinh học.
   • Ngăn chặn biến chứng nhiễm trùng thứ phát và ngăn ngừa hiện tượng chuyển độ sâu của vết bỏng trung bì.
   • Giảm mật độ vi khuẩn trên bề mặt tổn thương, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tự biểu mô hóa ở bỏng trung bì sâu và hỗ trợ chuẩn bị nền mô hạt sạch cho phẫu thuật ghép da ở bỏng sâu toàn bộ lớp da.
4. Giá trị thực tiễn: Hoàn thiện công thức bào chế gel cerium nitrate 2.2% có độ ổn định cao, mở ra hướng ứng dụng tự chủ một chế phẩm điều trị tại chỗ vết bỏng có chi phí phù hợp với điều kiện kinh tế tại Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Quy mô đánh giá lâm sàng bước đầu thực hiện trên 41 bệnh nhân với diện tích bỏng nhiệt dưới 40% BSA tại một trung tâm điều trị đơn lẻ (Khoa Bỏng người lớn - Bệnh viện Bỏng Quốc gia Lê Hữu Trác). Nghiên cứu chưa bao phủ các trường hợp bỏng diện tích đặc biệt lớn (> 60% BSA), bỏng có biến chứng hô hấp nặng hoặc các tác nhân gây bỏng khác ngoài nhiệt (điện, hóa chất).
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Triển khai nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng đa trung tâm với cỡ mẫu lớn hơn trên bệnh nhân bỏng diện rộng (> 40% BSA).
  • Theo dõi đánh giá nồng độ methemoglobin (Met-Hb) huyết tương khi áp dụng gel trên diện tích tổn thương rất lớn để kiểm soát toàn diện nguy cơ oxy hóa.
  • Tiếp tục nghiên cứu kết hợp gel cerium nitrate 2.2% với các hoạt chất kháng khuẩn khác (như Silver sulfadiazine) nhằm tối ưu hóa tác dụng hiệp đồng trong điều trị vết thương mạn tính và loét hoại tử khó liền.

Giá trị tham khảo

Công trình luận án mang lại giá trị tham khảo chuyên môn cho các nhóm đối tượng:

• Bác sĩ chuyên khoa Bỏng và Phẫu thuật tạo hình - tái tạo: Tham khảo phác đồ sử dụng gel cerium nitrate 2.2% trong xử trí tại chỗ tổn thương bỏng nhiệt trung bì sâu và bỏng sâu, đặc biệt là kỹ thuật làm khô hoại tử nhằm trì hoãn mổ phiên an toàn ở bệnh nhân nặng.
• Nghiên cứu sinh, học viên sau đại học ngành Ngoại khoa và Vi sinh y học: Cung cấp phương pháp luận chuẩn mực về mô hình đánh giá độc tính, thử nghiệm vi sinh vật in vitro và quy trình đánh giá mô bệnh học - tế bào học vết bỏng thực nghiệm.
• Dược sĩ và nhà nghiên cứu công nghệ dược phẩm: Tham khảo quy trình xây dựng công thức gel kết hợp polyme hữu cơ (HPMC, PVA) nhằm tối ưu hóa độ giải phóng hoạt chất kim loại hiếm trên bề mặt da tổn thương.

Câu hỏi thường gặp

1. Công thức bào chế của gel cerium nitrate 2.2% gồm những thành phần cụ thể nào? Công thức tính cho 1000g thành phẩm gồm: Dược chất Cerium nitrate 22g (2,2%); các tá dược tạo gel gồm Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) 7% (75g), Polyvinyl alcohol (PVA) 3,5% (25g), Natri lauryl sulfat 0,2% (2g), Glycerin 10% (100g); chất bảo quản Nipagin 0,5g; chất điều chỉnh pH Natri hydroxyd 0,1M 20g và nước cất vừa đủ 1000g.

2. Độc tố LPC trong vết bỏng là gì và cerium nitrate tác động lên độc tố này như thế nào? Phức hợp lipid-protein (LPC) là chất độc sinh ra từ da bị bỏng nhiệt do sự trùng hợp nhiệt của 6 polypeptide tự nhiên trong da, có trọng lượng phân tử 3.000.000 Da và độc tính cao gấp 1.000 lần nội độc tố. Cerium nitrate có khả năng gắn kết trực tiếp và cố định LPC tại chỗ trên bề mặt tổn thương, ngăn cản LPC khuếch tán vào tuần hoàn máu, từ đó phòng ngừa hội chứng đáp ứng viêm toàn thân và suy giảm miễn dịch lympho T.

3. Hiện tượng canxi hóa mô (calciphylaxis) do cerium nitrate tạo ra trên vết bỏng có cơ chế ra sao? Cerium nitrate phản ứng trao đổi với muối pyrophosphate vô cơ ($Na_4P_2O_7$) trong mô hoại tử, hình thành kết tủa canxi vô cơ $Ce_4(P_2O_7)_3\downarrow$. Lớp kết tủa này biến lớp hoại tử ướt thành một màng khô cứng, không thấm nước, đóng vai trò như một màng bảo vệ sinh học che phủ đáy vết thương, ngăn chặn vi khuẩn xâm nhập sâu vào lớp hạ bì và bảo vệ cấu trúc collagen bên dưới.

4. Thiết kế nghiên cứu thực nghiệm và lâm sàng của luận án được tiến hành trên những mẫu đối tượng nào? Nghiên cứu thực nghiệm gồm 120 chuột nhắt trắng (độc tính cấp), 20 chuột cống trắng (độc tính bán trường diễn), 03 thỏ trắng (kích ứng da), 10 chủng vi khuẩn chuẩn quốc tế (kháng khuẩn in vitro) và 35 chuột cống trắng (bỏng thực nghiệm chia 3 nhóm can thiệp). Nghiên cứu lâm sàng được tiến hành trên 41 bệnh nhân bỏng nhiệt tại Bệnh viện Bỏng Quốc gia Lê Hữu Trác, phân thành nhóm bỏng trung bì sâu (21 bệnh nhân) và nhóm bỏng sâu toàn bộ lớp da (20 bệnh nhân).

Kết luận

Luận án tiến sĩ y học của tác giả Nguyễn Thành Chung đã hoàn thành toàn diện hai mục tiêu nghiên cứu về độc tính, hoạt tính kháng khuẩn và hiệu quả điều trị tại chỗ của sản phẩm gel cerium nitrate 2.2% trên tổn thương bỏng nhiệt. Kết quả thực nghiệm khẳng định thuốc có tính an toàn cao, không gây độc tính bán trường diễn hay kích ứng da, đồng thời thể hiện phổ ức chế vi khuẩn rộng trên các chủng vi khuẩn chuẩn gây nhiễm trùng bỏng. Trên thực nghiệm và lâm sàng, gel cerium nitrate 2.2% chứng minh tác dụng làm khô hoại tử, chống phù nề, ngăn ngừa nhiễm trùng chuyển độ sâu và rút ngắn thời gian chuẩn bị nền ghép da. Công trình là cơ sở khoa học quan trọng cho việc ứng dụng một dạng thuốc điều trị bỏng tại chỗ tự sản xuất trong nước, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị bệnh nhân bỏng tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION MINISTRY OF NATIONAL AND TRAINING DEFENCE VIETNAM MILITARY MEDICAL UNIVERSITY NGUYEN THANH CHUNG STUDY ON TOPICAL TREATMENT EFFECT OF CERIUM NITRATE 2.2% GEL ON THERMAL BURN WOUNDS PhD. MEDICAL DISSERTATION HA NOI - 2021 MINISTRY OF EDUCATION MINISTRY OF NATIONAL AND TRAINING DEFENCE VIETNAM MILITARY MEDICAL UNIVERSITY NGUYEN THANH CHUNG STUDY ON TOPICAL TREATMENT EFFECT OF CERIUM NITRATE 2.2% GEL ON THERMAL BURN WOUNDS Specialty: Surgery Code: 9720104 PhD. MEDICAL DISSERTATION SCIENTIFIC INSTRUCTORS: Assoc. NGUYEN NGOC TUAN, MD.

PhD DO LUONG TUAN, MD. PhD HA NOI - 2021 DECLARATION I declare that this is my own work, and the research results presented in the dissertation are truthful, objective, and have never been used in any other studier. I hereby declare that all help in conducting the research has been acknowledged, and the information in this dissertation has been cited. Hanoi, 2021 Author NGUYEN THANH CHUNG ACKNOWLEDGMENTS During the process of studying and completing this dissertation, I have received valuable guidance and help from teachers, scientists, departments, faculties, agencies, and units.

I would like to thank the Party Committee and Board of Directors of Le Huu Trac National Burn Hospital, relevant organization, Post Graduate Department - Vietnam Military Medical University for creating faverable conditions and allowing me to study, research and complete the dissertation. I would like to express my deep gratitude to my two supervisors: Senior Colonel Assoc. Nguyen Ngoc Tuan and Senior Colonel Dr. Do Luong Tuan who wholeheartedly helped me throughout the process of studying, implementing and completing the dissertation.

I would like to thank my family and friends who encouraged and supported me doing the study and completion of my dissertation. Author Nguyen Thanh Chung TABLE OF CONTENTS DECLARATION ACKNOWLEDGMENTS TABLE OF CONTENTS APPENDICES LIST OF ABBREVIATIONS LIST OF TABLES LIST OF DIAGRAMS LIST OF FIGURES INTRODUCTION. CLASSIFICATIONS OF BURN DEPTH. PROCESS OF BURN WOUND HEALING.

The proliferative phase. Maturation phase, scar formation. THE BURN WOUND INFECTION AND TOPICAL DRUGS FOR TREATMENT OF THE BURN WOUND INFECTION. Burn wound infection.

Drugs to treat burn wound infection. CERIUM NITRATE AND APPLICATIONS IN BURN TREATMENT. Cerium and Cerium nitrate overview. Some biological effects of Cerium.

The application of cerium nitrate in burn treatment. Toxicity and adverse effects of Cerium nitrate. Cerium nitrate gel. 35 CHAPTER 2: SUBJECTS AND RESEARCH METHODS.

Subjects of drug toxicity study. Research subjects of antibacterial effect. Research subjects of experimental burn treatment. Research subjects of clinical treatment of burns.

Study methods for acute toxicity of Cerium nitrate. Study method semi-chronic toxicity of Cerium nitrate. Research methods for skin irritation of Cerium nitrate. Evaluation of the antibacterial ability of Cerium nitrate.

Method to evaluate the therapeutic effect of Cerium nitrate gel on experimental burns. Methods of assessing the clinical effectiveness of Cerium nitrate gel. Data processing methods. Limitations and difficulties of the research.

TOXICITY AND ANTIBACTERIAL EFFECTIVENESS OF CERIUM NITRATE. Acute toxicity of Cerium nitrate gel on experimental animals. Semi-chronic toxicity of Cerium nitrate gel on white rats. Study result of skin irritation of Cerium nitrate gel.

The in vitro antibacterial ability on some bacterial species. TOPICAL EFFECTS OF CERIUM NITRATE GEL. Effect of burn wound treatment on experimental mice. Treatment effect on burn wounds in clinical.

ACUTE TOXICITY, SUBACUTE TOXICITY, AND SKIN IRRITATION OF CERIUM NITRATE. Acute toxicity of cerium nitrate gel. Semi-permanent toxicity of the cerium nitrate gel. Skin irritation of cerium nitrate gel.

ASSESSMENT OF THE ANTIMICROBIAL EFFECTS OF CERIUM NITRATE GEL. Causes of burn wound infection. In vitro antibacterial effect of cerium nitrate gel. The minimal inhibitory and complete bactericidal concentration of cerium nitrate gel.

Antibacterial effect of cerium nitrate gel on experimental and clinical burn wounds. TREATMENT EFFECTS OF CERIUM NITRATE GEL ON EXPERIMENTAL AND CLINICAL BURN WOUNDS. Anti-inflammatory and anti-edema effects of cerium nitrate. The drying effect for necrosis of cerium nitrate.

Immunological effects of cerium nitrate gel. Safety of cerium nitrate gel. Initial evaluation of the clinical effect of cerium nitrate gel. 140 LIST OF PUBLISHED ARTICLES RELATED TO THE DISSERTATION REFERENCES APPENDICES LIST OF ABBREVIATIONS No.

Abbreviations Full text 1 Aci. baumannii Acinetobacter baumannii 2 BSA Body surface are 3 ECM Extracellular Matrix 4 E. coli Escherichia coli 5 FGF Fibroblast growth factor 6 EGF Epidermal growth factor 7 ICU Intensive Care Unit 8 K. pneumoniae Klebsiella pneumoniae 9 LPC Lipid protein complex 10 MBC Minimum Bactericidal Concentration 11 MIC Minimum Inhibitor Concentration 12 MMP Matrix Metalloproteinase 13 MPS Mucopolysaccharide 14 OECD Organization for Economic Co-operation and Development 15 P.

aeruginosa Pseudomonas aeruginosa 16 PDGF Platelet derived growth factor 17 S. aureus Staphylococcus aureus 18 S. epidermidis Staphylococcus epidermidis 19 SSD Silver Sulfadiazine 20 SB Standard Basis 21 TGF β Transforming growth foctor-β 22 VEGF Vascular endothelial growth factor LIST OF TABLES Tables Name of Tables Page 2. Evaluation and classification of skin irritation in rabbits.

Death rate of mice after 14 days using orrally Cerium nitrate gel. Some manifestations of rats after drinking cerium nitrate gel. The changes in mice weight when drinking Cerium nitrate gel. Changes of hematological and blood biochemical indicators of mice 68 3.

The irritation of Cerium nitrate gel on healthy rabbit skin. Effect of Cerium nitrate gel on negative gram bacteria. Effect of Cerium nitrate gel on positive gram bacteria. The relationship between the counted bacteria and drug concentrations along contact time.

Weight changes (g) of the mouse during research. Local manifestation of experimental burn wound. Changes in burn size through treatment time. Experimental burn wound healing time.

Percentage of positive bacteria isolated in burn wounds. The percentage of bacterial strains on burn wounds. Density of bacteria on the wound surface with positive cultures. Changes in some hematological indexes of experimental rats.

Changes in some biochemical indicators of mice. Some characteristics of the study group. Progression of deep dermal burn necrosis. Necrosis progression of deep dermal burn wounds.

Percentage of positive cultures on deep dermal burn wounds. The percentage of bacterial species in the deep dermal burn wound. The density of bacteria/cm2 of deep dermal burn wounds. Changes in hematological indices in patients with deep dermal burns.

Changes in blood biochemistry index in patients with deep dermal burns. Cytological changes on the surface of deep dermal burns. Local progression of deep burn wounds. Progression of local necrosis of the deep burn wound.

Percentage of deep burn wounds with positive cultures. The proportion of bacterial species in deep burns. Number of bacteria per 1 cm2 of deep burn wound. Changes in hematological parameters in patients with deep burns treated with Cerium nitrate.

Blood biochemistry indices in patients with deep burns treated with Cerium nitrate. Histopathological changes of deep burn wounds. 104 LIST OF DIAGRAMS Diagram Name of Diagram Page 4. Effect of cerium nitrate.

127 LIST OF FIGURES Figure Name of Figures Page 1. Pathophysiology of wound healing. The wound covered by membrance created by Flammacerium containing calcium. Two ways causing dermal Calcification in wounds treated with Cerium nitrate.

Trial drug and placebo drug. Automated hematology testing machine. Semi-automatic biochemistry analyzer. Creating experimental burn instrument.

Biopsy device (Biopsy Punch) used in research. Olympus CX41 optical microscope with photo shooting system. Research designed diagram. Morphology of liver structure, kidney and spleen of rat after 14 days drinking Cerium nitrate gel.

Rat liver, kidney and spleen structure after 4 weeks of drinking Cerium nitrate gel. Rabbit skin at the times of exposure to Cerium nitrate gel. The chat of sterile ring diameter of drugs with gram negative bacteria. Chart of sterile ring diameter of Cerium nitrate gel with bacteria.

Image of injury after post burns. Image of injury after 7 days of treatment. Image of injury after 14 days of treatment. Image of injury after 21 days of treatment.

Image of injury after the treatment was cured. Fire deep dermal burn injury on the 3rd day after burn. Deep dermal burn injury in the first week of study. Deep dermal burn injury in zone A, 7th day of study.

Deep dermal burn injury on 16th day. Deep dermal burn injury on 18th day. Applying the drug to treat deep burns on the right leg on the first day of the study. Characteristics of deep burn injury on the 6th day of study.

Necrotomy and skin grafting for deep burn lesions. Results of skin grafting for deep burns. Nuclear medicine images of mice on the 3rd and 7th day after the burn. aeruginosa at the time of exposure to cerium nitrate gel PL2.

Morphology of tissue structure of deep burns in area A before drug application PL3. Morphology of tissue structure of deep burns in area A on the 3 rd day of application PL4. Morphology of tissue structure of deep burns in area A on the 7 th day of application PL5. Morphology of tissue structure of deep burns in area B before drug application PL6.

Morphology of tissue structure of deep burns in area B on the 3rd day of application PL7. Structural morphology of deep burns in area B on the 7th day of application 1 INTRODUCTION Burn is an acute injury to the body caused by heat, chemicals, electricity, and radiation. Burn injuries disrupt body functions and systemic responses to protect and heal. The process from the time of burn, may arise systemic dysfunction and changes at the burn site manifested by pathological syndromes appearing with regularity called “burn disease” [1].

Burns are the leading cause of injury, with more than 300,000 deaths globally each year. The rate of burns in developing countries is significantly higher than in developed countries. The average number of victims per year in Russia is 170.000, and in the UK it is 140,000 [2], [3]. Burn infection is a common complication, adversely affecting the healing process, prolonging the treatment time, if the infection is severe, it also affects the whole body.

Wet necrotic burns are severe due to the necrosis and absorption into the body, causing a state of toxicity, wet necrosis is also a nutritional environment for bacteria to grow, causing local and systemic infections, and slowing down the healing process, and are prone to secondary necrosis [4], [5]. Despite advances in resuscitation, nutrition, and surgery, mortality in severe burns remains high, especially in developing countries. The main cause is an infection, and multi-organ failure, which are mainly causes from burn injuries. The basic principle of treatment for extensive burns is surgical, intervention and to cover with autologous skin.

However, due to the lack of autologous skin and temporary skin substitutes as well as difficulties in resuscitation during and after surgery in patients with extensive burns, inhalation injury, the treatment of extensive burns is still difficult. The reasonable solution is partial surgery, each stage along with minimizing the bad progress in the remaining deep burns [3]. 2 Cerium nitrate is an effective antibacterial product for local treatment of burn wounds, be cause it neutralizes the effect of burn toxins, dries up wet necrosis, and contributing to reduce burn mortality [6], [7]. Experimental research by Eski M.

According to Jakupec M. (2005), cerium nitrate in combination with silver sulfadiazine has been used for local treatment of extensive burns that cannot be removed early. Beside direct antiseptic effect, cerium also helped to prevent post-burn sepsis and systemic inflammatory response by immobilizing burn toxins [7]. Cerium nitrate also had other advantages of high safety and poor absorption into the body.