ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКАЯ И УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИССЕКЦИЯ И КОАГУЛЯЦИЯ ПРИ ОПЕРАЦИЯХ НА ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОМ ТРАКТЕ (экспериментально-клиническое исследование)

Краткое содержание

Матеріали та методи дослідження. В основу даного дослідження покладено порівняльне експериментально-морфологічне й клініко-морфологічне дослідження змін в органах шлунково-кишкового тракту, що відбуваються після застосування фізичних способів дисекції та коагуляції тканин з використанням різних видів енергії (електрична й ультразвукова), а також впливу даних способів на пербіг і результат репаративних процесів.

Були вивчені можливості та особливості дії на тканині наступних установок:

- електрохірургічні апарати: ЕХВА-350М/120Б ”Надія-2” (Україна), ЕХВЧ-200-“Эндомедиум” (Росія); Karl Storz (Німеччина);

- ультразвукова хірургічна установка “Harmonic scalpel Ultracision”, Ethicon Endo Surgery (США).

Електрохірургічні установки для зручності опису умовно нами були об'єднані й отримали назву “Монополярний електроскальпель” (МЕС). Електрохірургічний блок працював у монополярному режимі. Частота струму складала 440±10 кГц, максимальна вихідна потужність складала на номінальному навантаженні 500 Ом у режимі розсічення 220±40 Вт., у режимі монополярної коагуляції 100±28 Вт.

Під часі операцій ультразвуковий скальпель (УЗС) працював у двох режимах: «коагуляції» та «розсічення». Частота коливань робочої частини 55,5 кГц, амплітуда руху леза від 50 до 100 мкм. Ефективність роботи апарата залежала від амплітуди руху леза, його геометрії, ступеня щільності та обсягу тканини, а також ступеня тиску на тканину.

З метою об'ективізації отриманих результатів, в експериментальній і клінічній роботі нами використовувалися однакові параметри роботи апаратури й типи робочих насадок.

Експериментальна частина роботи включала гострі й хронічні досліди на тваринах. Експеримент проведений на 133 кролях породи Шиншила відповідно до “Загальних принципів експериментів на тваринах”, схвалених I Національним конгресом з біоетики (20.09.2004, Київ, Україна) і узгоджується з положеннями “Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментів і інших наукових цілей” (Страсбург, 1985г.).

Операції проводилися в умовах строгої асептики. Під загальним знеболенням кетаміном, у розрахунковій дозі 8 мг/кг,  операційне поле вистригалося й оброблялося 0,5% спиртовим розчином хлоргексидину біглюконату, далі виконувалася серединна лапаротомія завдовжки 5см. У рану виводилася частина передньої стінки вихідного відділу шлунка або ділянка тонкої або товстої кишки. Далі орган фіксувався двома серозно-м'язовими швами на відстані 1см один від одного, що виконували роль “ниток-тримачів”. За допомогою МЕС або УЗС розкривався просвіт органів шлунково-кишкового тракту. Стінка шлунка розтиналася довжиною 3см. Довжина ентеро- і колотомної рани складала 2см. Апарати працювали в режимі дисекції.

У гострих дослідах (n=21) після розсічення стінки шлунка, тонкої або товстої кишки одним з досліджуваних апаратів, ушивання рани не проводили, а місце розтину вирізали в межах візуально незмінених тканин, фіксували й направляли в гістологічну лабораторію для дослідження. Окремо виконувалася коагуляція судин електрохірургічними й ультразвуковими установками. Евтаназія тварин проводилася шляхом введення летальних доз кетаміну.

Тварини були розподілені на дві групи, залежно від вибраного методу фізичної дисекції та коагуляції. У I групу (n=14) включені тварини, яким гастро-, ентеро- і колотомія виконувалася МЕС, у II групу (n=7) тварини, у яких як інтраопераційний дисектор використовувався УЗС з робочою насадкою подібною до ножиць (УЗН).

У гострих дослідах вивчалася ефективність розтину органів шлунково-кишкового тракту й коагуляції, виконаних МЕС і УЗС. При цьому оцінювалися такі показники:  ступінь гемостазу; якість розрізу; наявність феномену біологічного зварювання тканин; ступінь поширеності некротичних, некробіотичних і гемодинамічних змін у зоні впливу; наявність або відсутність диму, іскріння та інших ефектів, які виникають при контакті маніпулятора з біологічними тканинами; маніпуляційні можливості робочої частини апарата в рані.

У хронічному експерименті (у кожній групі по 56 тварин) після виконання гастро-, ентеро- або колотомії накладали поліпропіленовою ниткою №2 на атравматичній голці  однорядний безперервний серозно-м'язово-підслизовий шов або, в іншій серії дослідів, такою ж ниткою накладали дворядний шов: перший – безперервний крізний, другий – вузловий серозно-м'язовий. Переконавшись у відсутності кровотечі,  “тримачі” зрізалися, а орган, на якому виконувалася операція, занурювався в черевну порожнину. Рана черевної стінки ушивалася вузловими швами наглухо з подальшою обробкою 0,5% спиртовим розчином хлоргексидіну біглюконату. Пов'язка не накладалася, а ділянка швів припудрювалася присипкою Житнюка.

У свою чергу кожна з груп була розподілена на три підгрупи: тварини, яким виконувалася гастротомія; тварини, яким виконувалася ентеротомія; тварини, яким виконувалася колотомія.

У хронічному експерименті вивчали поширеність зони пошкодження, динаміку й умови перебігу репаративних процесів у ділянці післяопераційних ран шлунка, тонкої й товстої кишки, нанесених МЕС або УЗС. Через 3, 7, 14 і 30 діб тварини виводилися з експерименту (так само як і в гострих дослідах – шляхом введення летальних доз кетаміну). Органи шлунково-кишкового тракту видалялися для комплексного вивчення репаративних процесів і показників ПОЛ у зоні операції. Так само виконувався забір крові для вивчення  процесів ПОЛ в організмі в цілому.

 У гострому й хронічному експериментах вивчалися зміни, які відбувалися в результаті впливу різних дисекторів на органи шлунково-кишкового тракту. Перш за все, проводилася макроскопічна оцінка, яка включала такі критерії: вид ранової поверхні (колір, кровоточивість, наявність залишків девіталізованих тканин); поширеність деструктивних змін по лінії дисекції; глибина пошкодження.

У хронічному експерименті, відповідно термінам дослідження, перед евтаназією всім тваринам виконували релапаротомію, після чого оцінювали: наявність рідини в черевній порожнині (кров, гній, ексудат); поширеність спайкового процесу; наявність гематом у зоні операції; ступінь набряку тканин і виразність запальних змін у зоні операції; наявність або відсутність ознак неспроможності швів гастро-, ентеро- і колотомних ран. Після цього проводили вилучення матеріалу для подальшого комплексного вивчення. Матеріалом морфологічного дослідження були фрагменти стінок шлунка, тонкої й товстої кишок з ділянки дисекції в день операції, а також із зони післяопераційних швів у зазначені вище терміни хронічного експерименту. З фрагментів вирізали шматочки на всю товщину стінки органу, потім матеріал фіксували в 10% водному розчині нейтрального формаліну й після спиртової проводки піддавали целоїдін-парафіновій проводці. Готували серійні зрізи завтовшки 4-5х10־6м. Оглядові препарати, забарвлювали гематоксиліном і еозином, використовували для загальної оцінки стану досліджуваних тканин. Фарбування препаратів фукселеном на еластичні волокна за Вейгертом з дофарбовуванням пікрофуксином за методом Ван Гізон використовували для виявлення й диференціювання сполучнотканинних структур.

Для оцінки  функціональної активності регенеруючих тканин використовували комплекс гістохімічних методик. Дезоксинуклеопротеїди (ДНП) виявляли реакцією за Фельгеном-Россенбеком (контроль – гідроліз з HCl). Рибонуклеопротеїди (РНП) виявляли забарвленням за методом Браше (контроль кристалічною рибонуклеазою). За допомогою PAS-реакції за Мак Манусом-Хочкинсом (контроль з амілазою) виявляли нейтральні мукополісахариди, а  Хейл-реакцією з толуїдиновим синім – ГАГ (контроль за В.В. Віноградовим і Б.Б. Фіксом). Гістологічні й гістохімічні  методики виконувалися за прописами, викладеними в керівництві з гістологічної техніки і гістохімії.

Кількісну морфометричну оцінку ширини зони некрозу, некробіозу, реактивного запалення й грануляційної тканини (у пізні терміни сполучно-тканинного рубця) проводили за допомогою окулярної лінійки «Olympus» (Японія), що дозволило визначити виразність цих зон. Вивчення мікропрепаратів проводили на мікроскопі Olympus BX-41 з подальшим відеомікроскопічним фотографуванням.

З метою всебічного вивчення процесів, що відбуваються в зоні гастро-, ентеро- і колотомних ран були досліджені інтерстиціальні колагени  I і III типів,  колаген базальних мембран  IV типу, про- і протизапальні інтерлейкіни й ендотелін.

Колаген типували моноклональними антитілами (МКА) до колагену I, III, IV типів, оскільки в репаративних процесах найбільш значущим є колаген саме цих типів. Інтенсивність світіння колагену визначали на мікрофлюориметрі з ФЕУ-35 і виражали в  умовних одиницях, відповідних струму, що протікає через вимірювальний прилад, виражених в мікроамперах (мка).

Імуногістохімічне  дослідження проводили на парафінових зрізах товщиною 5-6мкм. непрямим методом Кунса за методикою Brosman (1979). Імунні клітини диференціювали за допомогою щурячих моноклональних антитіл (МКА) до різних типів клітин фірми Serotec. Використовували CD3, CD18, CD45RA, ED1, ІЛ-1β,  ІЛ-6, ФНП, ІЛ-10,  ІЛ-4 .   

Ендотелін визначали МКА до ендотеліну-1 (Novocastra Laboratories Ltd), Великобританія.  Як люмінісцентну мітку використовували F (ab)-2 – фрагменти кролячих антитіл проти імуноглобулінів мишей, мічених ФІТЦ.   Препарати  вивчали в люмінісцентному мікроскопі МЛ-2 з використанням світлофільтрів: ФС-1-2, СЗС-24, БС-8-2, УФС-6-3. Відносну кількість основних клонів імунних клітин визначали за допомогою сітки Г.Г. Автанділова (1999г.) в люмінісцентному мікроскопі.  

Рівень ПОЛ в тканинах шлунково-кишкового тракту й сироватці крові визначали спектрофотометрично за концентрацією кінцевих продуктів ПОЛ, що реагують з тіобарбітурової кислоти активними продуктами (ТБКАП) та інтенсивності хемілюмінісценції (ХЛ) гомогената, індукованої Fe²⁺ і H₂O₂, за допомогою хемілюмінометра, працюючого в режимі рахування фотонів. У лунку хемілюмінометра, яка містила 1 мл фізіологічного розчину і 100 мкл сироватки крові або гомогенату тканини органів ШКТ, додавали 100 мкл розчину Fe²⁺ в кінцевій концентрації 5,10^-2моль або 100 мкл 5% H₂O₂ і реєстрували світлосуму, яку виражали в умовних одиницях (ум. од.). Тканину шлунка, тонкої або товстої кишок гомогенізували у фізіологічному розчині в співвідношенні 1:3.

Клінічна частина роботи виконана на підставі комплексного клініко-лабораторного та інструментального обстеження 426 хворих з різними захворюваннями шлунково-кишкового тракту, що потребували оперативного лікування. Пацієнти були оперовані з приводу виразкової хвороби шлунка й дванадцятипалої кишки, доброякісних і злоякісних пухлин II – III стадії шлунка, тонкої, товстої та прямої кишок, не ускладнених гострою крововтратою, перфорацією або гострою кишковою непрохідністю, а також  геморою III – IV стадії. Представлені спостереження накопичені в клініці хірургічних хвороб Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна на базі хірургічних відділень ДУ «Дорожна клінічна лікарня ст. Харків» СТГО «Південна залізниця», за період з 1999р. по 2008р. включно.

 З метою порівняння результатів застосування різних методів інтраопераційного впливу на тканини всі хворі були розподілені на дві групи, основною відмінністю в яких був використаний спосіб фізичної дисекції та коагуляції. В іншому, включаючи передопераційну підготовку й післяопераційну інтенсивну терапію, істотних відмінностей між обома групами пацієнтів не було.

В основну групу були включені 138 хворих з хірургічною патологією ШКТ у яких під час операції як інтраопераційний дисектор і коагулятор застосовувалася ультразвукова установка “Harmponic Sсalpel Ultracision” (Ethicon, США). Середній вік хворих складав 57,31+10,96 років. Чоловіків у досліджуваній групі було 61, жінок – 77. У контрольній групі, що складалася з 288 хворих, виконувалися операції з використанням електрохірургічних генераторів – ЕХВА-350М/120Б ”Надія-2” (Україна), ЕХВЧ-200-“Эндомедиум” (Росія) і Karl Storz (Німеччина). У даній групі середній вік хворих складав 59,67+12,38 років. Чоловіків було 151, жінок – 137. Групи були співвідносними за віком, статтю та нозологічними формами хвороб.