Содержание к диссертации
Введение
Глава1. Обзор литературы . 17
1.1. Современные подходы к лечению МКБ методом дистанционной ударноволновой литотрипсии 17
1.2. Анализ клинических аспектов применения озонотерапии 24
1.3. Перекисное окисление липидов (ПОЛ) в норме и патологии... 27
1.4. Возможности реализации информационных технологий в практике интенсивной терапии у больных мочекаменной болезнью 30
Глава 2. Материал и методы исследования 37
2.1. Экспериментальная модель и материал исследования 37
2.2. Методика операции в эксперименте 37
2.3. Методика озонового воздействия на экспериментальных животных 38
2.4. Методики биохимических исследований в эксперименте 39
2.5. Объект клинического исследования 40
2.6. Методика парентерального применения озонированных растворов в клинике 41
2.7. Лабораторные методы исследований в эксперименте и клинике 42
2.8. Методы патоморфологического исследования паренхимы почки в эксперименте и клинике 45
2.9. Методы исследования камней почек 46
2.10. Рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) 49
2.11. Рентгеновский микроанализ и растровая электронная микроскопия (РЭМ) 50
2.12. Количественный микроанализ 51
2.13. Рептгенофазовый анализ почечных камней 51
2.14. Методы статистической обработки 51
Глава 3. Изучение клинико-биохимических и морфологических особенностей острого пиелонефрита в эксперименте 57
3.1. Динамика биохимических показателей при остром пиелонефрите 57
3.2. Морфологическая характеристика почки при остром пиелонефрите 69
3.3. Влияние озонированных растворов на биохимические показатели крови в эксперименте 74
3.4. Влияние озонированных растворов на морфофункциональное состояние почки при остром пиелонефрите в эксперименте 84
3.5. Сравнительная характеристика морфологического исследования почек в контрольной и опытной группах в эксперименте при остром пиелонефрите 87
3.6. Результаты исследования мочевых камней 93
3.7. Анализ результатов экспериментальных исследований 119
Глава 4. Современная диагностика и дистанционная литотрипсия у больных нефролитиазом 128
4.1. Отбор больных, показания и противопоказания к ДЛТ 133
4.2. Проведение дистанционной литотрипсии 140
4.3. Послеоперационное ведение больных после ДЛТ 141
4.4. Осложнения дистанционной литотрипсии 142
4.5. Оценка эффективности результатов дистанционной лито трипсии поданным компьютерной томографии 147
Глава 5. Озонотерапия в комплексном лечении больных МКБ с хроническим пиелонефритом методом ДЛТ 155
5.1. Биохимические показатели крови, активность ПОЛ, АОЗ у больных МКБ с хроническим пиелонефритом 155
5.2. Биохимические показатели крови, активность ПОЛ, АОЗ у больных МКБ хроническим калькулезным пиелонефритом после ДЛТ 159
5.3. Биохимические показатели крови, активность ПОЛ, АОЗ у больных МКБ хроническим калькулезным пиелонефритом после ДЛТ и озонотерапии 167
5.4. Морфологические изменения в почках при ДЛТ 177
5.5. Электронно-микроскопический анализ морфологического состояния почки после ДЛТ 182
5.6. Морфофункциональное состояние почек после ДЛТ + озон 185
5.7. Морфофункциональное состояние почек при ДЛТ+озон (электронно-микроскопическое исследование) 190
5.8. Сравнительная характеристика морфофункционального состояния почек контрольной и основной групп больных после ДЛТ 193
Глава 6. Моделирование инфекционно-воспали-тельных процессов при дистанционной литотрипсии 200
Глава 7. Алгоритмизация процесса выбора -рациональной тактики лечения больных МКБ при дистанционной литотрипсии 220
7.1. Структура экспертной системы принятия врачебных решений 220
7.2. Алгоритм принятия решений о текущем состоянии пациента... 228
7.3. Алгоритм принятия решений о выборе рациональной терапии в процессе лечения пациента с мочекаменной болезнью с хроническим пиелонефритом 231
7.4. Структура программной системы моделирования и принятия врачебных решений 236
7.5. Пользовательский интерфейс программной системы Urinology 240
Заключение 251
Выводы 268
Практические рекомендации 270
Литература 272
- Анализ клинических аспектов применения озонотерапии
- Методика озонового воздействия на экспериментальных животных
- Морфологическая характеристика почки при остром пиелонефрите
- Оценка эффективности результатов дистанционной лито трипсии поданным компьютерной томографии
Введение к работе
1. Актуальность проблемы
Мочекаменная болезнь (МКБ) или уролитиаз является одним из наиболее частых урологических заболеваний и по данным многих исследователей встречается не менее чем у 3% населения [171, 250, 266, 267]. По данным ВОЗ, в развитых странах мира 400 тыс. из 10 млн. человек страдают мочекаменной болезнью [229, 290]. По данным МЗ РФ, только за последние 4 года заболеваемость МКБ среди младшей возрастной группы увеличилась с 17,8 до 19,9 на 100000 тыс. населения, а в подростковой группе с 68,9 до 81,7, в то время как во взрослой возрастной группе - с 405,2 до 460,3 больных на 100000 населения. В России заболеваемость МКБ к 2002 году составила 535,8 случаев на 100000 населения [41,160]. Мочекаменная болезнь является болезнью обмена веществ, вызванной различными факторами: экзогенными и эндогенными [233, 234]. В основном это заболевание связано с нарушением обмена веществ, включая и наследственный характер [265, 276, 285]. Заболевание встречается во всех возрастных группах - от младенцев до глубоких стариков, но наиболее часто в самом трудоспособном возрасте - 25-60 лет, что и определяет медико-социальную значимость уролитиаза [33].
Мочекаменная болезнь в некоторых странах носит эндемический характер и является краевой патологией. В развитых странах мира 400 тыс. человек на 10 млн населения страдают мочекаменной болезнью. Доказанной является эндемичность МКБ в различных регионах России не только по частоте, но и по видовому составу мочевых камней [96]. Такими регионами в России являются Урал, Поволжье, Северный Кавказ, бассейны рек Дона и Камы, районы Крайнего Севера. По заключению многих ученых распространенность уролитиаза в мире имела тенденцию к устойчивому увеличению в течение всего двадцатого и имеет эту же тенденцию в начале двадцать первого столетия, и будет неуклонно нарастать, что в основном связано с избыточным потреблением населением планеты очищенных уг-
леводов и белка животного происхождения [52, 267]. У любого индивидуума может сформироваться камень, но в половом отношении мужчины имеют вероятность камнеобразования вдвое-втрое чаще, чем женщины. Однако у женщин более часто образуются и выявляются тяжелые формы нефролитиаза - коралловидные камни, так называемые инфицированные камни (фосфаты), которые образуются вследствие иногда и бессимптомной инфекции мочевых путей [300]. Население эндемичных зон земного шара: стран с сухим и жарким климатом, пустынь, предгорий и т.д. -также имеет большую вероятность образования камней. Причины для этого многочисленны и связаны в основном с наличием или отсутствием необходимых минералов в почве и повышенной дегидратацией организма [183]. Впервые образовавшийся камень и самостоятельно отошедший имеет 10%-й шанс образования нового ка"мня в течение 1 года или приблизительно 50%-й шанс образования камня через 5 лет, если пациент не находится под медицинским наблюдением, не соблюдает рекомендаций врача по соответствующему лечению и профилактике камнеобразования [161, 213].
Хирургическое понятие мочевого камня определяется как камень, который является симптоматическим, т.е. вызывает обструкцию или становится угрожающим в отношении развития острого пиелонефрита [300]. Проблема лечения уролитиаза остается одной из актуальных в современной урологии [35, 94, 183]. Это обусловлено как широкой распространенностью, так и особенностями этиологии, патогенеза, диагностики и тактики лечения этого заболевания [204, 266, 302].
Последние два десятилетия ознаменовались изменениями в вопросах лечения нефролитиаза благодаря внедрению в клиническую практику дистанционной ударноволновой литотрипсии (ДЛТ). ДЛТ является методом выбора при лечении многих форм нефролитиаза [91, 133, 152,158, 172, 224]. В настоящее время доказаны преимущества ДЛТ перед такими методами лечения нефролитиаза, как открытая хирургическая операция или чрескож-ная пункционная нефролитотрипсия [27, 219, 245, 300]. Внедрение экстракорпоральной литотрипсии [220, 222] и ее распространение привели к тому,
что этот метод лечения больных МКБ стал основным методом разрушения мочевых камней вследствие высокого процента эффективности (70-80%), заняв первое место среди разнообразных видов лечения нефролитиаза [151]. Некоторыми урологами этот метод лечения используется в амбулаторных условиях, а также внедряется в урологическую практику по экстренным показаниям [42, 92, 93]. Все авторы отмечают высокую эффективность ДЛТ. При соблюдении адекватного отбора больных на литотрипсию эффективность ДЛТ достигает 90-95% [17, 39, 95, 221].
По мере накопления опыта и систематизации полученных данных в литературе появились сообщения о побочных эффектах и осложнениях ДЛТ, которые не могут не оказывать влияния на отдаленные результаты этого метода лечения нефролитиаза. Описано повреждающее действие ударных волн на почку [29, 32, 43, 97, 109 ,237, 257], что приводит к склерозированию почечной ткани и снижению функции почки [262]. Появившиеся субкапсулярные и периренальные гематомы, отек околопочечной клетчатки, могут способствовать развитию склерозирующего паранефрита и неф-рогенной гипертонии [36, 216, 225, 268]. Как считают многие авторы [26, 96, 223, 260, 270], осложнения ДЛТ развиваются из-за неадекватной оценки клинического течения МКБ (предоперационная недооценка наличия и стс-пени выраженности воспалительного процесса в почке, состояния эндогенной инфекции, определенные нарушения иммунного статуса организма), а также неправильно определенных показаний к этому методу лечения, отсутствие необходимой предоперационной подготовки, и неправильно выбранной технологии проведения литотрипсии. Острый пиелонефрит относится к числу наиболее частых осложнений после ДЛТ. Во время сеанса ДЛТ происходят существенные изменения гемодинамики, которые носят обратимый характер, но их бывает достаточно для активации течения хронического пиелонефрита, который по данным многих авторов в 90-100% случаев, сопутствует МКБ [6, 14, 62, 154, 205, 253, 264]. Любой конкремент имеет сложную бактериальную структуру, и в процессе дезинтеграции, порой происходит высвобождение «новой» неожиданной и высоковирулент-
ной флоры [9, 28, 44, 134, 193]. Учитывая технологию ДЛТ, т.е. разрушение камней до фрагментов, способных вызвать нарушение оттока мочи, создаются условия для активизации воспалительного процесса в почке [8, 50, 75, 111,129].
Основным методом борьбы с возбудителями инфекционного процесса остаются антибиотики. Однако бактериологические исследования показали высокую устойчивость микроорганизмов к антибактериальным препаратам, что создает определенные трудности в проведении антибактериальной терапии [13, 25, 98, 112, 140]. Кроме того, в результате антибактериальной терапии возможно изменение биологических свойств возбудителя [305]. Наряду с изменением культуральных свойств может измениться и биохимическая активность бактерий, вплоть до ее полной утраты [170, 261]. Антибактериальная терапия не только не решила задачу борьбы с инфекционным заболеванием, но и породила новые проблемы: развитие резистентных штаммов бактерий, внутрибольничной инфекции, подавление иммунитета, аллергизацию, дисбактериозы и др. [171, 229].
Несмотря на достаточно большой накопленный опыт применения ДЛТ, до настоящего времени имеется мало работ, включающих в себя пред-, интра- и послеоперационную профилактику и лечение осложнений ДЛТ. Разрушение мочевого камня не является основной целью при лечении больных МКБ методом ДЛТ. Главная задача состоит в том, чтобы обеспечить минимальное травматическое воздействие ударной волны на паренхиму почки и предотвратить развитие опасных осложнений, какими являются гнойный пиелонефрит и бактериотоксический шок.
Кроме того, многообразие клинических форм МКБ требует использования обоснованного, рационального и индивидуального подхода к лечению на предоперационном и послеоперационном этапах ДЛТ с учетом большого числа неконтролируемых факторов, что представляет сложную задачу для практического врача. При этом действия врача основываются, как правило, на априорной вероятностной оценке симптомов патологии с
одной стороны, и детерминированном подходе к постановке диагноза и выбора схемы лечения с другой.
Медицинская информация в большинстве случаев неэффективно используется в практике лечебных мероприятий, вследствие плохо организованной формализации статистических данных. Кроме того, имеет место проблема неполноты исходной диагностической информации, вызванная ограниченными возможностями отдельных методов лабораторных и инструментальных исследований. Это требует использования в диагностике и схемах лечения соответствующих математических методов моделирования и принятия решений.
Таким образом, разработка и теоретическое обоснование новых перспективных методов диагностики и лечения больных мочекаменной болезнью, базирующихся на математических моделях и алгоритмах выбора рациональной тактики лечения на послеоперационном этапе ДЛТ, позволяющих в условиях неполноты и неоднозначности диагностической информации осуществить индивидуализированный выбор терапевтических воздействий при минимизировании побочных эффектов, является актуальной научной проблемой.
Цель работы.
Целью работы является улучшение диагностики и лечения больных мочекаменной болезнью с хроническим пиелонефритом методом ДЛТ с применением озонотерапии.
Задачи исследования:
1. В условиях эксперимента на модели острого пиелонефрита провести исследование динамики основных показателей гомеостаза, метаболизма, изменений активности и изоферментного спектра лактатдегидрогеназы
(ЛДГ), продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и ферментативного звена антиоксидантной системы.
2. Определить механизмы влияния озонотерапии на развитие эндо-
токсикоза при остром пиелонефрите, а также характер ее воздействия на
концентрацию метаболитов углеводного обмена, динамику изменения ак
тивности в системе ПОЛ-АОЗ и изоферментного спектра ЛДГ в экспери
менте.
3. Экспериментально изучить возможности метода рентген-
компьютерной томографии в определении состава и структуры мочевых
камней у больных мочекаменной болезнью «in vitro».
4. Изучить эффективность дистанционной литотрипсии у больных мо
чекаменной болезнью в зависимости от томографической плотности моче
вых камней.
5. Определить клиническую эффективность озонотерапии в комплексном лечении больных МКБ с хроническим пиелонефритом методом ДЛТ.
Изучить степень морфологических изменений почечной паренхимы у больных МКБ при ДЛТ и озонотерапии.
Разработать имитационную модель прогнозирования динамики патологических процессов в послеоперационном периоде ДЛТ, реализующую аппарат марковских случайных процессов и нейронных сетей, для оперативного анализа и оценки эффективности вариантов терапевтических воздействий. Разработать комплексный алгоритм, обеспечивающий рациональную коррекцию патологических состояний при минимизации побочных эффектов.
8. Осуществить алгоритмизацию процедуры обоснования сформированных врачебных решений по распознаванию текущего состояния пациента и выбору рациональной тактики лечения. Разработать специальное про-
граммное обеспечение компьютерной системы выбора рациональных врачебных решений в процессе лечения больных МКБ методом ДЛТ.
Научная новизна результатов исследования.
Имеют научную новизну:
- результаты системного анализа функционального и морфологического
состояния почек на основе модели острого пиелонефрита в эксперименте,
которые позволили выявить основные патогенетические моменты, воз
никающие в период эндотоксикоза;
- экспериментально обосновано комплексное воздействие озона на по
врежденные структуры почечной ткани после развития острого пиелонеф
рита, показана эффективность метода озонотерапии для восстановления
функционального состояния почек и печени, получены рекомендации по
выбору рациональных диапазонов эффективных доз озона, установлены
детоксикационные эффекты озонотерапии при лечении острых инфекци-
онно-воспалительных заболеваний почек;
осуществлено теоретическое обоснование применения рентген-компьютерной томографии в определении состава и структуры мочевых камней у больных мочекаменной болезнью «in vitro»;
- произведена оценка эффективности результатов дистанционной литот-
рипсии по данным компьютерной томографии у больных мочекаменной
болезнью;
- результаты экспериментального исследования озонотерапии внедрены в
комплексное лечение больных МКБ с хроническим калькулезньтм пие
лонефритом методом ДЛТ;
- разработан способ формализованного описания процессов принятия
врачебных решений в условиях интенсивной терапии больных МКБ на
послеоперационном этапе ДЛТ, основанный на продукционной модели
представления знаний, отличающихся объективной количественной оценкой обоснованности альтернативных решений;
создана имитационная модель прогнозирования динамики патологических процессов в послеоперационном периоде, базирующая на реализации аппарата случайных марковских процессов и нейронных сетей, позволяющая осуществлять оперативный анализ и оценку вариантов врачебных решений;
разработан эвристический алгоритм распознавания текущего состояния пациента с различной степенью тяжести мочекаменной болезни с использованием информационной модели основных временных этапов анализа патологических процессов;
создан алгоритм выбора и обоснования врачебных решений, обеспечивающий информационную поддержку всех этапов формирования и ведения рациональной терапии больных МКБ.
Практическая значимость работы.
Полученные результаты экспериментальных исследований выявили адаптационно-метаболические механизмы положительного воздействия озонотерапии при инфекционно-воспалительных процессах в почках. Установлена эффективность озона в сохранении нефронов почки. Разработан метод рентген-компьютерной томографии, позволяющий проводить микро-и макроанализы структуры мочевых камней по их томографической плотности и ее распределении непосредственно в теле пациента, что позволило прогнозировать эффективность ДЛТ. Применение озонотерапии в клинических условиях способствует снижению количества ^ инфекционно-воспалительных осложнений при ДЛТ, ускоряет процессы репарации почечной ткани. Разработанные модели и алгоритмы, реализованные в рамках программной системы «Urinology», позволяют практическому врачу производить объективную оценку динамики состояния больного МКБ на
всех этапах ДЛТ, осуществлять выбор рационального способа лечебного воздействия, в том числе с использованием озонотерапии.
Средства автоматической визуализации сформированных решений программной системы «Urinology», предполагающие активное участие врача в процессе выбора интенсивной терапии применительно к условиям больных мочекаменной болезнью с хроническим пиелонефритом на всех этапах ДЛТ, дают возможность улучшить качество лечения и прогноз развития осложнений и основного заболевания.
Реализация и внедрение результатов работы.
Основные результаты диссертационной работы реализованы в программном продукте «Urinology», который внедрен в учебный процесс кафедры урологии ВГМА им. Н.Н. Бурденко, г. Воронеж, кафедры урологии СГМУ, г. Саратов; а также в клиническую практику урологических отделений ГУЗ ОКБ №1, г. Воронеж, МУЗ ГКБ №3, г. Воронеж. Применение технологии озонотерапии и программной системы в клинической практике отделений урологии №1, №2 и отделения ДЛТ Воронежской областной клинической больницы обеспечило уменьшение количества побочных эффектов, а также способствовало снижению количества осложнений инфекци-онно-воспалительного характера.
Экономическая и социальная значимость внедрения результатов диссертационного исследования состоит в снижении осложнений ин-фекционно-воспалительного характера при лечении больных МКБ с хроническим пиелонефритом методом ДЛТ. Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов диссертационного исследования определяется повышением качества лечения больных МКБ на послеоперационном этапе ДЛТ и соответствующим сокращением сроков пребывания в стационаре в среднем на 15-20%.
Применение озонотерапии в клинике показывает эффективность метода в комплексном лечении больных МКБ с хроническим калькулез-
ным пиелонефритом при ДЛТ, повышает эффективность лечения путем снижения осложнений инфекционно-воспалительного характера в результате бактерицидного и антиоксидантного действия и открывает перспективу использования озонотерапии в клинической практике.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Эффективность дистанционной литотрипсии зависит от состава,
структуры и распределения томографической плотности мочевых камней.
Озоиотерапия способствует нормализации почечной гемодинамики и ликвидации кислородной недостаточности, восстанавливает метаболизм в клетках, препятствует развитию дистрофических изменений в почке и восстанавливает топохимию дегидрогеназ, способствует сохранению нефрона. Озоиотерапия йлияет на восстановление функций почки, снижает уровень интоксикации, способствует ликвидации нарушений гомеостаза, усиливает мощность антиоксидантпой системы, снижая интенсивность процессов перекисного окисления липидов.
Разработанная методика озонотерапии в рамках программной системы выбора решений при лечении больных нефролитиазом методом ДЛТ оказывает положительный клинический эффект, способствуя снижению осложнений инфекционно-воспалительного характера и сохранности функции почки.
Алгоритм выбора принятия решения позволяет производить объективную оценку динамики состояния больного МКБ на всех этапах ДЛТ, осуществлять выбор наиболее рационального способа терапевтического воздействия, в том числе с использованием озонотерапии. I
Апробация работы.
Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены и обсуждены на следующих научных форумах: Международном симпозиуме «Медицинская физика-95» (Москва, 1995); 10-м Российском симпозиуме по растровой электронной микроскопии и аналитическим
методам исследования твердых тел (Воронеж, 1997); научно-практической конференции «Новые технологии в экспериментальной и клинической хирургии» (Воронеж, 1998); 3-й Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Озон и методы эфферентной терапии в медицине» (Н. Новгород, 1998); Пленуме Российского общества урологов (Саратов, 1998); Всероссийской научно-практической конференции «Хи-рургия-2000», «Актуальные вопросы современной хирургии. Российская урология на пороге третьего тысячелетия» (Москва, 2000); межрегиональной научно-практической конференции «Влияние урологических заболеваний на функциональное состояние эндокринных органов (Москва-Воронеж, 2001); 7-м конгрессе по иммунореабилитации (Нью-Йорк, США, 2001); межрегиональной научно-практической конференции «Современные подходы науки и практики тв хирургии» (Воронеж, 2002); международном форуме «Аналитика и аналитики» (Воронеж, 2003); Пленуме правления Российского общества урологов (Сочи, 28-29 апреля, 2003); Саратовского отделения Российского общества урологов (Саратов, 3 ноября 2005).
Публикации. По основным результатам диссертации получен 1 патент, 2 рац. предложения, опубликованы 1 монография, 2 учебно-методические рекомендации, 45 научных работ, из них 6 работ в изданиях, включенных в перечень ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, за
ключения, изложенных на 300 страницах машинного текста, иллюстрирова
на 73 рисунками и 44 таблицами; содержит список литературы из 309 ис
точников (205 отечественных, 104 зарубежных). '
Анализ клинических аспектов применения озонотерапии
Озон, аллотропная форма кислорода, обладающая уникальными свойствами и действующая па различные биологические системы, находит все более широкое применение в клинической медицине [15, 37, 53, 176, 284, 304, 306].
Молекула озона трехатомна и имеет треугольную форму. Растворимость озона в воде составляет 0,57 г/л при температуре 20 С и с повышением температуры растворимость озона уменьшается. В высоких концентрациях озон, как и любая из активных форм кислорода, токсичен [47, 48, 58,77,123,211, 252, 278].
Окислительное действие озона на органические соединения в водной среде может протекать тремя путями: 1) непосредственное окисление с потерей атома кислорода; 2) присоединение кислорода к окисляемому веществу; 3) каталитическое воздействие, увеличивающее окислительную роль кислорода. Распад молекулы кислорода связан с накоплением в молекуле избыточной энергии, и в присутствийГсубстрата для окисления происходит выраженная стимуляция процесса [19, 57, 64,196, 308].
Бактерицидность озона. Непосредственной причиной гибели бактерий при действии озона является локальное повреждение плазматической мембраны, приводящее к утрате жизнеспособности бактериальной клетки и способности ее к размножению [56, 79,184, 239].
В настоящее время накоплен достаточный теоретический и практический материал, который позволяет успешно применять озон в различных областях медицины [293]. По данным ряда отечественных [53, 146] и зарубежных авторов [217, 230,243], озон обладает противовирусным действием.
Sunner G.V. [293] сообщил о выраженной противогрибковой активности озона. О выраженных бактерицидных свойствах озона свидетельствуют исследования Сеппо Л. [128], J-C. Delafons [230] и др. [68, 259]. В них отмечалось, что озон инактивирует колиформы различных бактерий, гонококков, хламидий, микоплазм. И.Е. Троп [184] выявил, что под действием озона происходит дезинтеграция таких микроорганизмов, как Е. Coli, S. Typhy, S. Enteridis, Strept. Faecalis, Mycobacterium Tuberculosis, штаммов лептоспир. Ю.И. Козин с соавт. [68, 71] отмечали 100% гибель культур Е. Coli, Strept. hemoliticus, Strept. viridans.
Другие авторы подтвердили высокую бактерицидную активность озона в отношении как грамположительных, так и грамотрицательных микроорганизмов, однако наиболее чувствительными оказались грампо-ложительная микрофлора и возбудители анаэробной неклостридиальиой инфекции [126, 127].
Н.В. Гриц и А.Ю. Фомичев [34] пришли к выводу, что озон не только инактивирует бактерии, но и обеспечивает наиболее эффективную утрату инфекционности частиц вирулентного фага Е. Coli и умеренного фага SM P.aeruginosa.
Озон, являясь сильным окислителем, вступает во взаимодействие со структурами микробной клетки, нарушая ее функции. Озон проникает через клеточную мембрану Е. Coli, что в конечном итоге приводит к реакции с цитоплазмагическими субстанциями, вызывая превращение циркулирующей ДНК в свободно циркулирующую ДНК, и это значительно снижает активность бактериальной пролиферации [128, 239, 277]. Высшие же организмы имеют энзиматические механизмы рестабмлиза-ции разорванной цепи ДНК и РНК, поэтому клиническое применение озона в определенных дозах оказывается токсическим для возбудителей инфекции, а для пациентов - нет [217, 275, 303, 309].
При внутривенном введении, с целью лечения сепсиса, озонированных растворов кристаллоидов, в зависимости от вида возбудителя в крови, удалось сократить сроки лечения на 31,3% по сравнению с группой больных, получавших традиционную терапию [127]. Подчеркивая выраженный бактерицидный эффект озона, отмечено повышение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам. S. Rilling [282, 283, 284] сообщили, что озонотерапия может с успехом применяться в лечении острых и хронических бактериальных и вирусных инфекций, нарушения кровообращения (диабет, атеросклероз).
Влияние озона на кислородный бюджет и метаболизм. Являясь сильным окислителем, озон способен быстро насыщать ткани кислородом в результате чего купируется ацидоз, происходит снижение исходно высокого уровня рСОг, увеличение уровня рОг в 2 раза [4, 55]. Кроме того, авторами [121, 122] отмечено быстрое снижение в крови исходно высоких уровней билирубина, трансаминаз, щелочной фосфатазы. Отмечены адаптивные реакции, которые сопровождаются улучшением газообмена функции легких и стимуляцией метаболизма [258].
Использование озонированного кислорода при искусственном кровообращении активирует процессы утилизации глюкозы и снижает при этом содержание недоокисленных метаболитов в плазме, улучшает микроциркуляцию и реологические свойства крови, повышает кислородную емкость плазмы и облегчает передачу оксигемоглобииом кислорода клеткам, и вследствие чего снижает степень тканевой гипоксии [130]. Кроме того, озонирование перфузата поддерживает повышенную скорость кровотока в зоне микроциркуляции, увеличивает число функционирующих и плазматических капилляров, улучшает метаболизм эритроцита, повышает резистентность клеточной мембраны, предупреждает образование деструктивно измененных клеток и их агрегатов [141, 156, 280].
Использование озонированных растворов сопровождалось нормализацией рН крови и стимуляцией активности эндогенных ферментов клеточного окисления антиокислительной активности [142, 143, 248].
Методика озонового воздействия на экспериментальных животных
В качестве носителя озона выбран изотонический раствор хлорида натрия. Концентрация озона в растворе для внутривенного введения не превышала 500 мкг/л в 100 мл раствора. Количество инфузий озонированного раствора на одно животное составило 5.
Для приготовления озонированных растворов использовалась промышленная озонаторная установка "Медозонс - 95-2". Озонированный рас твор готовили непосредственно перед инфузией. Озон получали при пропускании чистого медицинского Ог через ионизационную камеру озонатора. При ионизации использовался стандартный режим: напряжение на электродах озонатора составляло 2800 вольт при стабильном потоке кислорода через камеру в 130 л/ч. На выходе озонатора получали озоно-кислородную смесь с содержанием озона - 15 г/м3. Это означало, что требуемое количество озона на один эксперимент содержалось в 25 мл озоно-кислородной воздушной смеси. Этим объемом газа обрабатывалось 100 мл физиологического раствора методикой барботажа (активным перемешиванием). Концентрация озона в растворе контролировалась методом иодо-метрического титрования [47, 48, 123].
Забор крови для биохимического анализа проводили через катетер, установленный в бедренной вене животного. Схемы основных биохимических тестов во время эксперимента представлены в таблице 2.2.
Клинические исследования проведены на базе отделения дистанционной литотрипсии, урологии №1 ГУЗ Воронежской областной клинической больницы №1 (гл. врач д.м.н., проф. В.Н. Эктов). Научная обработка экспериментального и клинического материала проводилась на кафедре урологии Саратовского государственного медицинского университета под руководством чл.-кор., д.м.н., проф. П.В. Глыбочко. Консультация морфологического материала осуществлена на кафедре патологической анатомии СГМУ (зав. каф. д.м.н. Г.Н. Маслякова). Анализ биохимических данных проводился под руководством зав. отделом биохимических исследований института незаразных болезней животных (г. Воронеж) д.б.п., проф. М.И. Рецких.
Для разрушения камней в почках применялся литотриптер «УРАТ-П». В основу работы положено изучение клинических, биохимических и морфологически показателей 875 больных МКБ с хроническим пиелонефритом (табл. 2.3).
Первую группу составили 460 пациентов с МКБ сопутствующим хроническим пиелонефритом, которым проводилось базовое лечение методом ДЛТ с исследованием биохимических показателей в дооперацион-ном периоде, на 3-4, 9-Ю сутки после ДЛТ.
Вторую группу больных составили 415 пациентов, которым проводилось лечение ДЛТ + озонотерапия с исследованием биохимических показателей с аналогичными сроками исследования.
В каждой группе больных МКБ контрольной и основной (15 больных из каждой группы) на стороне дробления проводилось чрескожпая тонкоигольная биопсия почек с последующим морофологическим исследованием полученных биоптатов методами световой и электронной микроскопии.
Эффективность дистанционной литотрипсии изучена у 82 больных МКБ с хроническим пиелонефритом, которые были разделены на 4 группы в соотвествии с томографической плотностью конкремента: -1-я группа 23 чел. Томографическая плотность камней от 1200 до 1400 HU; - 2-я группа 19 чел. Томографическая плотность камней от 800 до 1200 HU; -3-я группа 28 чел. Томографическая плотность камней от 600 до 800 HU; -4-я группа 12 чел. Томографическая плотность камней от 100 до 400 HU. Полученные в результате динамического исследования, на различных этапах дистанционной литотрипсии, параметры клинических и биохимических анализов 215 больных МКБ с хроническим пиелонефритом из 875 больных использованы для построения математической модели принятия решений по диагностике и лечению.
Для получения озонированного раствора использовалась промышленная озонаторная установка «Медозонс»-95-2.
При выборе методики и доз озонового воздействия мы руководствовались Международными рекомендациями (Материалы международных конгрессов и национальных конференций Гавана, Куба (1988,1990); Нью-Йорк, США (1989); Монако (1991), [230, 277, 293, 303], (Материалы I и II Всероссийской научно-практической конференции по применению озона в биологии и медицине - Нижний Новгород (1992,1995) [24, 53, 55, 74], 500 мкг/л для парентерального введения. Парентеральное введение озонированного раствора больным МКБ с хроническим пиелонефритом осуществлялось до проведения ДЛТ, во время операции и в послеоперационном периоде в зависимости от клинической картины. Количество инфузий на одного больного составляло 5 раз.
Ультразвуковое исследование мочевых путей. Ультразвуковое исследование почек проводилось ультразвуковом аппарате Hepard 2003, Aloka 1500. Методы диагностики включали: ультразвуковое исследование почек, мочевого пузыря. С помощью ультразвукового исследования почек оценивали строение чашечно-лоханочной системы в плане необходимости проведения пункционной нефростомы для профилактики и лечения острого гнрйного процесса в почке после ДЛТ или в плане проведения хирургической операции. Диагностику фрагментов раздробленного камня в нижних отделах мочеточника также проводили с помощью УЗИ, через «окно» наполненного мочевого пузыря.
Рентгенологические методы исследования имеют ведущее значение в диагностике мочекаменной болезни. Нами использовались следующие рентгенологические методы исследования: обзорная рентгенография органов мочевой системы, экскреторная или инфузионная урография с регист-рацией полученного изображения на пленке, ретроградная пиелоуретеро-графия, цистография. Исследования проводились на аппарате «Neo-Diagnomax» (Венгрия).
Морфологическая характеристика почки при остром пиелонефрите
Морфологическая организация почки после развития острого воспалительного процесса имеет ряд характерных особенностей, касающихся изменений нефрона в различных его отделах и в межуточной ткани. Учитывая большую выраженность морфологических изменений при острых воспалительных заболеваниях почек, в данном разделе рассматриваются в сравнении данные морфологических исследований интактной почки (группа контроля), почки при развитии острого пиелонефрита (вторая группа) и почки при развитии острого пиелонефрита и лечении его озонированными растворами (третья группа). Характер происходящих патологических изменений при остром пиелонефрите в основном исследован и широко освещен в литературе.
Однако, судя по полученным материалам, имеется ряд закономерностей, которые следует отметить в связи с необходимостью сопоставлений с результатами экспериментальных исследований морфологических групп, где использовалась озонотерапия в качестве лечебного метода. В этом случае необходимо выделить изменения, происходящие в различных отделах нефрона и межуточной ткани почки.
В микропрепаратах почки собаки группы контроля определяется классическое строение почечной ткани. Корковый слой представлен хорошо сформированными почечными клубочками, капсула которых слабо ок-сифильна, с сохраненными капиллярными петлями, в просвете которых имеются единичные эритроциты. Эпителий проксимальных канальцев сохранен, высокий, без признаков дистрофических изменений, просвет канальцев узкий, ядра нефроцитов полностью сохранены.
В мозговом слое почки видны тесно расположенные хорошо сохраненные дистальные канальцы, выстланные нефроцитами без признаков дистрофических изменений, отделенных друг от друга тонкими прослойками ретикулярной стромы (рис. ЗЛО).
Полученные данные характеризуют морфоструктуру почки животных контрольной группы как типовую.
В микропрепаратах почек животных перенесших острый воспалительный процесс и подвергнутых исследованию на 1-3 сутки после операции создания острого пиелонефрита нефроциты находятся в состоянии выраженной гиалиново-капельной и, часто, баллонной гидропической дистрофии, некробиоза. Капиллярные петли клубочков большей частью в состоянии коллапса, со стазом и, реже, диапедезом эритроцитов в полость капсулы (рис. 3.10а).
Клетки эндотелия клубочковых капилляров с ядрами в состоянии ка-риопикноза. В межуточном веществе видны обширные очаги кровоизлияний. Эпителий проксимальных канальцев с кариопикнозом или кариорек-сисом, многие нефроциты были безъядерными, в просвете их находились плотные белковые цилиндры (рис. 3.106).
В интерстиции мозгового слоя почки отмечались многочисленные очаги кровоизлияний. В эпителии дистальных канальцев в этот период наблюдались явления выраженной гидропической дистрофии, встречались многочисленные безъядерные клетки, в просвете дистальных канальцев были видны белковые цилиндры (рис. ЗЛОв).
На 3-7 сутки в большинстве случаев эндотелиий клубочка находился в состоянии гидропической дистрофии, а в отдельных клетках отмечался пикноз ядер. Капилляры клубочков были с выраженным стазом эритроцитов.
Эпителий проксимальных канальцев с явлениями гиалиново-капельной и гидропической дистрофии в их просвете пенистые белковые массы (рис. 3.10г).
Эпителий дистальных канальцев большей частью уплощен, атрофи-чен, в просвете их встречаются белковые цилиндры. В интерстиции почки отмечаются очаги кровоизлияний, инфильтраты из лимфоцитов, плазмоци-тов, единичных нейтрофилов. Видны отдельные очаги пролиферации выстилающего эпителия канальцев (рис. 3.1 Од).
На 7-Ю сутки единичные нефроциты находились в состоянии умеренно выраженной гидропической дистрофии, капилляры клубочков были со стазом эритроцитов и полнокровием, базальные мембраны эндотелия капилляров часто имели участки утолщения и раздвоения. В просвете отдель ных проксимальных канальцев были заметны пенистые белковые массы, единичные нефроциты не имели ядер. В интерстиции канальцев заметны многочисленные прослойки соединительной ткани, часто периваскуляр-ные, иногда формирующие ячеистый рисунок (рис. ЗЛОе).
Эпителий дистальных канальцев в отдельных полях зрения был уплощен, атрофичен, частично с очагами пролиферации. В интерстиции имели место инфильтраты из лимфоцитов, плазмоцитов, гистиоцитов, во многих полях зрения были видны массивные прослойки зрелой соединительной ткани (рис. З.Юж).
Электронно-микроскопический анализ материала на 1-3 сутки выявил достаточное сходство светооптических и ультраструктурных изменений паренхимы почки при разных сроках исследования. В большом количестве нефроцитов митохондрии были атрофичны и гомогенизированы вплоть до полного их исчезновения, из-за чего цитоплазма клеток выглядела пустой, имела низкую электронную плотность, в ней присутствовали лишь отдельные редкие скопления гранул гликогена (рис. 3.11а). Вследствие разрушения цитоплазматических структур отмечалось исчезновение ворсин щеточной каемки на апикальной поверхности нефроцитов, уменьшение количества цистерн ШЭР, деструкция вещества базальной мембраны.
На 3-7 сутки ультраструктурная картина, наблюдавшаяся в указанные сроки характеризовалась сочетанием альтерации почечной паренхимы с развитием репаративных процессов. Имели место слабо и умеренно выраженная маргинация, и конденсация хроматина в ядрах клеток нефротелия как проксимальных, так и дистальных канальцев, грануляция содержимого митохондрий, единичные очаги деструкции цитоплазматических и мито-хондриальных мембран (рис. 3.116).
Оценка эффективности результатов дистанционной лито трипсии поданным компьютерной томографии
Как уже .говорилось выше, результаты дистанционной литотрипсии во многом зависят от различных факторов: размера и локализации камня, химического состава и структуры; длительности пребывания камня в мочевых путях; типа литотриптера функционального состояния верхних мочевых путей; глубины залегания органа (почки), опытности врача.
Исходя из поставленных задач прогноза и оптимизации дистанционной литотрипсии, нами были сформированы четыре группы больных мочекаменной болезнью с локализацией камня в лоханке почки. У всех больных нарушений уродинамики верхних мочевых путей не было. Степень бакте-риурии не превышала 104 КОЕ/мл. Группы были сформированы в зависимости от плотности конкрементов по данным компьютерной томографии.
Первая группа пациентов состояла из 23 чел. Из них: больные женского пола 2 (8,7%) человека, мужчин соответственно 21(91,3%). Средний возраст больных 43,4±3,2 лет. Все конкременты этой группы больных имели высокую томографическую плотность, от 1200 HU и выше. Размеры камней находились в пределах от 1,0 до 2,0 см в диаметре, а по данным РКТ объем камней составлял от 2,5 до 4,0 см3. Продолжительность пребывания камней в лоханке составляла от 1 до 3 лет.
Суммарное количество сеансов ДЛТ в этой группе составило 58, а количество сеансов на 1 камень в среднем составило 2,5. На один камень у этой группы больных было выполнено от 1 до 4 сеансов литотрипсии. Ли-тотрипсия проводилась, начиная с эрозивного режима, при напряжении ГИН от 16,5 кВ (около 500 импульсов), продолжалась в рабочем режиме (18-19 кВ - 1900-2000 импульсов) и в обязательном порядке сеанс заканчивался в «жестком» режиме дробления (21 кВ - 500-600 импульсов). В таблице 4.6 приведены параметры ДЛТ камней высокой плотности.
После первого сеанса литотрипсии полное разрушение конкремента произошло в 4 (17,4%) случаях, после 2 сеансов литотрипсии 9 (39%) конкрементов подверглись разрушению и спонтанному отхождению фрагментов. После 3 сеансов литотрипсии дезинтеграция конкремента произошла всего лишь у 3 (13% ) больных (табл. 4.6).
Количество отрицательных результатов литотрипсии составило-44% (10 больных) после 4 сеансов литотрипсии. Необходимо отметить, что томографическая плотность камней у данных пациентов составляла от 1500 до 1800 HU. У 3 больных после ДЛТ имелись подкапсульные гематомы почки (консервативная терапия). Отхождение фрагментов в 96%о случаев сопровождалось почечной коликой. Гематурия наблюдалась у всех больных и примерно в половине случаев продолжительность ее составляла более 2 суток.
Острый пиелонефрит в результате обструкции мочеточника фрагментами камня наблюдался у 5 пациентов, что потребовало для купирования острого пиелонефрита выполнения пункционной нефростомии у 4 больных, в 1 случае ликвидация «каменной дорожки» произведена трансуретрально. Необходимо также отметить крупно оскольчатый характер фрагментов камня, что в совокупности с жестким режимом дробления, по-видимому, и способствовало более продолжительной по времени гематурии. Эффективность дистанционной литотрипсии у пациентов с высокой томографической плотностью составляет всего лишь 56%. Методом рентгеноспектрального микроанализа фрагментов разрушенных конкрементов установлено, что преобладающим компонентом этих камня является вевеллит СаСіО-гШО. Содержание этого минерала в камне превышает 50%. Другими компонентами разрушенных конкрементов являются такие минералы, как хлорапатит CasCl(P04J3, витлокит - Саз(Р04)г и гидроксилапатит Са5(Р04)з"(ОН). Процентное содержание этих минералов в различных фрагментах не превышало 10-15%. Остальные компоненты приходились на матрицу камня, что составило от 35 до 40% (рис. 4.1).
Вторая группа больных мочекаменной болезнью с хроническим пиелонефритом состояла из 19 чел. Из них: женщины составили 4 (21%) человека, мужчины 15 (79%о). Средний возраст больных составил 47,6±4,2 лет. В этой группе конкременты были плотностью от 800 до 1200 HU (рис. 4.1). Объем по РКТ составлял от 2,5 до 12 см3. Продолжительность пребывания камня в почке в среднем не превышала 1-6 лет.
При анализе результатов дистанционной литотрипсии в группе пациентов со «средней» томографической плотностью камня обращает на себя внимание снижение как суммарного количества сеансов литотрипсии (31), так и количество сеансов на 1 камень (1,6). По сравнению с пациентами первой группой количество сеансов литотрипсии уменьшилось в 1,9 раза, а количество сеансов на 1 камень в 1,56 раза (табл. 4.7) (рис. 4.1).
Литотрипсия также начиналась с эрозивного режима дробления при напряжении ГИН от 1,6 кВ (около 700 импульсов) и продолжался в рабочем режиме (18-19 кВ - 1900-2000 импульсов), и в обязательном порядке сеанс заканчивался в «жестком» режиме дробления (21 кВ - 200-250 импульсов). При средней томографической плотности камня в данной группе пациентов происходит увеличение количества импульсов в «эрозивном» режиме дробления и снижение количества импульсов в «жестком» режиме дробления соответственно на 200 и 250-300 импульсов. После первого сеанса литотрипсии полное разрушение конкремента произошло в 12 (63,2%) случаях, после 2 сеансов литотрипсии у 4 (21%) пациентов конкременты подверглись полному разрушению с последующим отхождением фрагментов камня. После 3 сеансов литотрипсии дезинтеграция конкремента произошла у остальных (15,8%) больных. Отхождение фрагментов в 98% случаев сопровождалось почечной коликой. Продолжительность гематурии не превышала одних суток и купировалась самостоятельно. Острый пиелонефрит в результате обструкции мочеточника фрагментами камня наблюдался у 8 пациентов (протяженность каменной дорожки» в нижнем отделе мочеточника была от 3 до 6 см), что потребовало для купирования острого пиелонефрита выполнения пункционной нефростомии у 4 больных, в других 4 случаях ликвидация каменной «дорожки» произведена трансуретрально. Необходимо также отметить при литотрипсии у больных со средней томографической плотностью более мелкую фрагментацию осколков камня.