Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Сберегательная хирургия язвенной болезни (обзор литературы) 9
1.1. Ваготомпя в хирургическом лечении язвенной болезни 9
1.2. Высокопнтснспвное лазерное излучение, его воздействие на биологические объекты. Лазерная хирургия язвенной болезни 26
Глава 2. Материалы и методы исследования ..40
2.1. Характеристика материала и объем исследования 40
2.2. Методы исследования 44
Глава 3. Лазерная хирургия блуждающего нерва 48
3.1. Вагодеструкция с применением высокопнтенспвного лазерного излучения 48
3.2. Подбор параметров лазерного излучения для вагодеструкции в эксперименте 55
3.3. Динамика морфологических изменений в желудке при лазерной вагодеструкции (мощность излучения - 1Вт) .66
3.4. Динамика морфологических изменений в желудке при комбинированной ваготомии 75з
3.5. Влияние вагодеструкции с применением высокоинтенсивного лазерного излучения на кислотообразующую функцию желудка 79
3.6. Оценка сохранности сосудов 81
Глава 4 обсуждение результатов исследования 85
Выводы 96
Практические рекомендации 97
Указатель литературы 98
- Высокопнтснспвное лазерное излучение, его воздействие на биологические объекты. Лазерная хирургия язвенной болезни
- Методы исследования
- Подбор параметров лазерного излучения для вагодеструкции в эксперименте
- Влияние вагодеструкции с применением высокоинтенсивного лазерного излучения на кислотообразующую функцию желудка
Введение к работе
Современное состояние проблемы лечения язвенной болезни двенадцатиперстной кишки характеризуется увеличением рефрактерных к медикаментозному лечению язв, рецидивирования язв после консервативного лечения, осложненных форм язвенной болезни (Грубник Ю.В. и соавт., 2001; Петров В.П., 2001; Сажин В.П. и соавт., 2001; Бабак М.О., 2002; Mouiel J. et al., 1999). Поэтому остаются актуальными методы хирургической коррекции патологии. Операцией выбора при лечении язвенной болезни двенадцатиперстной кишки, по-прежнему, является ваготомия (Кузин М.И., 2001). Различные варианты ваготомии многие хирурги считают показанными как при неосложненной язвенной болезни (Бабалич А.К., 1998; Лобанков В.М., 2005), так и при осложненном перфорацией (Курыгин А.А. и соавт., 1997, 1999; Афендулов С.А. и соавт., 2002; Перегудов СИ. и соавт., 2004; Xu R et al., 2002), стенозом (Оноприев В.И., 1998; Окоемов М.Н. и соавт., 2002; Панцырев Ю.М. и соавт., 2003; Утешев Н.С. и соавт., 2003; Ozalp N et al., 2005), кровотечением (Зайцев В.Т. и соавт., 1995, Жерлов Г.К. и соавт., 2001; Стойко Ю.М. и соавт., 2002; Панцырев Ю.М. и соавт., 2003; Эфендиев В.М. и соавт., 2004; Sakra L et al., 2004), пенетрацией (Курбонов К.М. и соавт., 2001) течении язвенной болезни, при язвенной болезни у лиц пожилого возраста (Булгаков Г.А. и соавт., 2002; Тверитнева Л.Ф. и соавт., 2003), при острых изъязвлениях желудка (Стойко Ю.М. и соавт., 2001), при кровоточащих рефлюкс-эзофагитах (Эфендиев В.М. и соавт., 2004).
Из всех видов ваготомии селективная проксимальная ваготомия (СПВ) является самым сложным хирургическим вмешательством и по количеству рецидивов, частота которых по разным данным составляет 2-
30% (Хачиев Л.Г. и соавт., 1988), занимает первое место. Принято считать, что основными причинами рецидива язвы являются технические погрешности, т.е. "неполнота" ваготомии, особенно это относится к селективной проксимальной ваготомии, требующей специальной подготовки хирурга. Кроме того, при традиционной СПВ нарушается кровоснабжение малой кривизны желудка с возникновением специфических расстройств (2,5%) вплоть до ее некроза (Мартов Ю.Б., 1989).
Наряду с классической СПВ, были предложены различные ее модификации с целью уменьшения травматичности операции, упрощения хирургической техники и уменьшения продолжительности манипуляций. Предложенные для ваготомии в конце 70-х годов T.Taylor et al. (1979, 1985, 1990) метод серомиотомии стенки желудка и его модификации различными авторами (Горбашко А.И. и соавт., 1985; Алексеепко А.В. и соавт., 1987; Шапошников А.В. и соавт., 1988; Петров В.И. и соавт., 1990; Благитко Е.М., 1995), новые способы СПВ (Жерлов Г.К. и соавт., 2003) не решили проблемы травматичности операции, не упростили ее. С целью упрощения хирургической техники СПВ в последние годы появились способ ваготомии с применением лазера (Грубник В.В. и соавт., 1989, 1990, 2001; Скобелкин O.K. и соавт., 1990; Садыков Р.А. и соавт., 1995), способ ваготомии с применением плазменного скальпеля (Савельев B.C. и соавт., 1986), способ криоваготомии (Овчинников В.И., 1995; Зеленцов И.В., 2004), способ медикаментозно-термической ваготомии (Станулис А.И. и соавт., 2000, 2001), способ ваготомии высокочастотными электромагнитными волнами (Фаязов P.P., 1998; Тимербулатов В.М. и соавт., 2000, 2005), способ ваготомии при помощи электрокоагуляции (Грубник Ю.В. и соавт., 2001). При этом имеет место высокая температурная травма
тканей стенки желудка и окружающих тканей, приводящая к некрозу стенки желудка и к грубым ишемическим расстройствам, имеется высокая степень риска перфорации слизистой оболочки (Грицаенко Д.П. и соавт., 1998, 2004; Юшкин А.С. и соавт., 2003).
Изложенные выше обстоятельства побудили нас разработать
новый способ селективной проксимальной вагодеструкции с
применением высокоинтенсивного лазерного излучения,
характеризующийся простотой исполнения, сохранением связочно-мышечного каркаса желудка, сохранением кровоснабжения малой кривизны желудка и обосновать целесообразность его применения в эксперименте.
Цель исследования.
Разработать в эксперименте новый способ селективной проксимальной вагодеструкции с использованием высокоинтенсивного лазерного излучения.
Задачи исследования:
Отработать в эксперименте технику предлагаемого способа селективной проксимальной вагодеструкции с применением ВИЛИ.
Подобрать оптимальный режим излучения диодного лазера, вызывающего деструкцию проксимальных веточек нерва Латарже желудка с минимальным разрушительным воздействием на стенку желудка. Изучить особенности морфологических изменений ветвей нерва Латарже и окружающих тканей в зоне действия диодного лазера.
3. Определить влияние вагодеструкции с применением ВИЛИ на рН
желудочного сока.
Научная новизна.
Разработан новый способ селективной проксимальной вагодеструкции с сохранением сосудов малой кривизны и связочно-
мышечного каркаса желудка (патент №2239369 от 10 ноября 2004 г.). Нами изучено действие излучения диодного лазера на стенку желудка при разработанном нами способе ваго деструкции с применением ВИЛИ. Подобраны наиболее оптимальные параметры лазерного излучения диодного лазера для деструкции проксимальных нервных волокон блуждающего нерва.
Практическое значение.
Разработан новый способ селективной проксимальной ваго деструкции с использованием диодного лазера длиной волны 980 нм, который прост в исполнении, технически не труден, занимает мало времени, характеризуется повышением рН желудочного сока, отличается сохранением сосудов малой кривизны желудка. Установлена определенная последовательность хирургических приемов в данном хирургическом вмешательстве. Подобраны оптимальные рабочие параметры излучения диодного лазера для деструкции нервных волокон желудка с минимальным повреждающим воздействием лазерного излучения на стенку желудка.
Положения, выносимые на защиту:
При операциях на блуждающем нерве желудка в целях деструкции веточек нерва Латарже с хорошим эффектом может использоваться диодный лазер длиной волны 980 нм на мощности 1Вт в квазинепрерывном режиме.
Новый способ щадящей селективной проксимальной вагодеструкции, предложенный для хирургического лечения язвенной болезни двенадцатиперстной кишки позволяет добиться адекватного повышения рН желудочного сока, значительно уменьшить время операции, сохранить кровоснабжение малой кривизны желудка, сохранить связочно-мышечный каркас желудка.
Высокопнтснспвное лазерное излучение, его воздействие на биологические объекты. Лазерная хирургия язвенной болезни
Излучение лазеров имеет ряд особенностей, отличающих его от других видов светового излучения: 1) моиохромотичность - длина волны имеет очень маленький диапазон колебаний; 2) высокая направленность; 3) когерентность - одновременное излучение всеми атомами активного вещества в одной фазе; 4) высокая степень поляризации - вектор напряженности электрического поля колеблется в одной плоскости, перпендикулярно к направлению распространения волны (Звелто О., 1984; Чикишев А.Ю., 1995). Моиохромотичность, направленность и когерентность потока лазерного излучения, а также возможность высокой концентрации световой энергии на облучаемой поверхности, позволяют избирательно действовать на биологические ткани и дозировать степень этого воздействия (Козлов В.И., 1997). То есть, концентрировать энергию лазера на ничтожно малых площадях, создавая, тем самым, огромную плотность энергии.
Воздействие лазерного излучения на биологический материал или реакция живой ткани на это излучение обусловлено взаимодействием фотонов и молекул или соединением молекул ткани. Известные процессы могут быть подразделены на: 1) фотохимические - при низкой плотности мощности и продолжительном времени экспозиции; 2) термические - при более высокой плотности мощности и менее продолжительном времени экспозиции; 3) нелинейные - при воздействии плотности мощности более 10 Вт/см2 с ультракоротким временем экспозиции (не и короче) (Неворотин А.И., 2000).
Взаимодействие с биотканью определяется также такими параметрами, как интенсивность излучения, режим излучения (непрерывный и импульсный), время воздействия (Абдулладжаев Ш.Г., 1987; Goldman L., 1986; Trost D. et al., 1992). В основе применения ВИЛИ в различных спектральных областях лежит фототермический эффект, интенсивность которого, с одной стороны, определяется
С мощностью лазерного излучения, а с другой - оптическими свойствами тканей, то есть их спектрами пропускания и поглощения в той или иной спектральной области (Козлов В.И., 1997; Franc F. et al., 1987). Спектры пропускания и поглощения зависят от однородности ткани, пигментации, ее тепловых и упругих свойств (Елисеенко В.И., 1985; Плетнев С.Д., 1996), а также от содержания воды в тканях (Albert! P.W., 1981). Степень возникающих повреждений тем меньше, чем меньше в тканях содержится воды.
Термический эффект лазерного излучения в значительной мере обуславливает характер биологических процессов, развивающихся в облученных тканях, в частности гистологическую картину очага облучения. Трансформация световой энергии в термическую сопровождается исключительно высокой температурой, при этом происходит чрезвычайно быстрое и интенсивное испарение межтканевой и внутриклеточной жидкости, коагуляция и уплотнение белка цитоплазмы клеток, формируется коагуляционный некроз тканей (Елисеенко В.И., 1985). В очаге лазерной деструкции выделяют 3 слоя. По краям раны образуется тонкая полоска струпа - слой обугленных тканей, к которому прилежит зона "вапоризации" - слой некротически измененных клеток, которые чаще всего выглядят пузыреобразно вздутыми из-за мгновенного внутриклеточного парообразования . Перифокально располагается зона относительно сохранных тканей, способных к дальнейшему существованию (Пархоменко Ю.Г. и соавт., 1979, Елисеенко В.И., 1985). В просвете кровеносных сосудов в зоне коагуляционного некроза происходит коагуляция форменных элементов крови, а по периферии очага отмечаются нарушения кровообращения в виде стаза, внутрисосудистой агрегации, микротромбообразования, отека и диапедезных кровоизлияний (Пархоменко Ю.Г. и соавт., 1979, Елисеенко В.И., 1985).
Для ран, нанесенных лазерным излучением, характерна ранняя активная пролиферация клеток макрофагалыюго и фибробластического ряда, в связи с чем репаративныи процесс протекает по типу асептического продуктивного воспаления (Елисеенко В.И., 1985). При заживлении раны к концу первой недели после операции фибробласты в формирующейся грануляционной ткани располагаются параллельными рядами, напоминая оформленную соединительную ткань. С.Д. Плетнев (1996), D. Trost et al. (1992) установили, что восстановление гистоструктуры ткани после лазерного воздействия более полноценно, чем после скальпельного разреза. Отмечается быстрая реорганизация образовавшейся соединительной ткани, "лазерный" рубец мягче и тоньше, чем сформировавшийся после механического повреждения. В эксперименте доказано, что репаративныи процесс завершается образованием эпителизированного рубца, в котором пучки коллагеновых волокон сформированы с дополнительными складками, что обеспечивает растяжимость и функциональную активность анастомозов полых органов (Елисеенко В.И., 1985; Скобелкин O.K. и соавт., 1990).
Стерильность в сочетании с коагуляционным некрозом и тромбозом сосудов способствует снижению экссудативного компонента воспаления (Елисеенко В.И., 1985; Шубич М.Г. и соавт., 1997; Trost D. et al., 1992). Эта особенность лазерных ран объясняется следующим: коагулированные лазерным излучением ткани не являются источником вазоактивных посредников, в частности кининов, играющих важную роль в становлении и развитии экссудативной фазы воспалительной реакции.
Методы исследования
Для систематизации экспериментальной работы, учета количества экспериментальных животных, особенностей поведения и результатов операций использовалась первичная документация в виде «журнала экспериментальной работы». Результаты патологоанатомического вскрытия, макроскопической оценки внутренних органов экспериментальных животных и их гистологического исследования оформлялись в виде соответствующих протоколов.
После выведения животного из опыта при аутопсии обращали внимание на органы брюшной полости, на наличие в ней жидкости, оценивали состояние брюшины, цвет и состояние серозных оболочек, наличие спаек в области операции, изменения в зоне воздействия высокоинтенсивным лазерным излучением. Препарат (желудок) извлекали и фотографировали, оценивали цвет и состояние серозной оболочки. После вскрытия препарата оценивали цвет, складчатость слизистой оболочки желудка. Все органокомплексы и забранный для гистологического исследования материал помещали в 10% раствор нейтрального формалина для фиксации и хранения. Для микроскопии брали кусочки стенки желудка с места операции и по периферии ее, обезвоживали в спиртах повышающей концентрации и заливали в парафин. Гистологические срезы толщиной 5 микрон окрашивали гематоксилин-эозином и пикрофуксином по методу Ван-Гизон для выявления волокон соединительной ткани. Параллельно изготавливали замороженные срезы ткани, которые окрашивали по методу Шпильмейера, для визуализации нервной ткани. Микроскопические исследования проводились на микроскопе "DMRXA" фирмы "LEICA" (Германия). Документирование результатов исследования выполнялось с помощью компьютерной программы анализа изображения "ДиаМорф Cito-W" (Россия), совмещенной с микроскопом. Подготовка гистологически препаратов к анализу выполнялась на базе ЦОСМП «Челябинского государственного института лазерной хирургии», ведущим научным сотрудником, кмн Ж.А. Голощаповой.
Для исследования степени кислотности желудка (рН) использовали ацидогастрометр "АГМ-1" с рН-зондом с сурьмяным электродом измерения и с накожным электродом сравнения. После подготовки рН-зонда к работе и калибровки ацидогастрометра (по инструкции завода-изготовителя) приступали к измерению кислотности желудка (Михеев А.Г., 2002).
Методика заключалась в том, что после дачи наркоза и выполнения лапаротомии в желудок собаки вводили через пищевод по специальной жесткой трубке (для исключения возможности повреждения зонда), стандартный промышленный интрагастральный зонд от стандартного рН-метра отечественного производства и проводили снятие показаний рН с тела желудка и антральной его части. Положение электрода зонда контролировали непосредственно через рану. Спустя 1-2 мин (время необходимое для стабилизации электрических характеристик рН-электрода) регистрировали значение рН в течение 5-Ю мин (Дубинская Т.К., 2004). Далее выполнялось собственно оперативное вмешательство на желудке. После завершения операции производилось повторное измерение рН желудка в тех же зонах.
Для проведения ангиографии сосудов малой кривизны желудка использовалась рентгеноконтрастная взвесь свинцового сурика, которая после аутопсии вводилась в левую желудочную артерию препарата желудка. Снимок препаратов осуществляли на рентгеновском аппарате EDR 750В, время экспозиции 0,01 с (S), жесткость 40 (K.V), ток 50 (тА).
Статистическая обработка цифровых данных проводилась методом вариационной статистики с определением среднеквадратичного отклонения о средней ошибки сравниваемых величин ml, m2, коэффициента достоверности t и доверительной вероятности р с помощью программы Excel 8.0 из пакета Microsoft Office 97. Так как при малом числе наблюдений точная оценка генеральных совокупностей мало надежна, вычислялся доверительный интервал средней арифметической с помощью критерия Стьюдента. Различия считали достоверными при р 0,05.
Подбор параметров лазерного излучения для вагодеструкции в эксперименте
Нами для выполнения методики вагодеструкции был выбран диодный лазер с длиной волны 980 нм. Основными преимуществами диодных лазеров перед другими видами лазеров является высокий коэффициент полезного действия (десятки процентов), упрощение системы охлаждения и источников электропитания, малые размеры, легкость управления временными и силовыми параметрами (Кравченко Т.Г. и соавт., 1999).
Кроме того, у диодного лазера используется гибкий световод для подведения лазерного источника (в отличии от, например С02-лазера).
Подбор режимов лазерного воздействия мы осуществляли на основании работ СТ. Исмагиловой и соавт. (1999, 2000, 2003), В.П. Турбабина и соавт. (1999). СТ. Исмагилова и соавт. использует для деструкции чувствительного корешка тройничного нерва диодный (длиной волны 980 нм) лазеры. Для деструкции нерва мощность диодного лазера составляла 0,4-0,8 Вт, время воздействия 60 сек. В опытах В.П. Турбабина и соавт. при использовании Nd:YAG лазера деструкция седалищного нерва начиналась с мощности 0,3 Вт в импульсном режиме, полной деструкции нерва автор добивался через 2 мин непрерывного воздействия на нерв.
С целью подбора режимов лазерного излучения для выполнения лазерной вагодеструкции, нами по вышеописанной методике прооперировано 13 животных. При выборе оптимальных параметров были апробированы мощности 0,5, 1, 2, 3 Вт диодного лазера с длиной волны 980 нм, воздействие осуществлялось в квазинепрерывном режиме (табл. 4) в течение 1-3, 5, 10 и 20 секунд. Животных выводили из эксперимента на 1, 3, 5, 7 и 180 сутки.
Прежде всего, было необходимо определиться с мощностью и временем воздействия лазерного излучения.
При мощности излучения в 0,5 Вт в течение 1-3 сек через 1 сутки после лазерного воздействия все слои стенки желудка были сохранены, в субсерозном пространстве выявлены отек, кровоизлияния, в межмышечных ганглиях сохранялось строение нейронов, в отдельных -явления острого набухания нейронов. Нерв Латарже сохранен. В мелких ветвях нерва сохранялось волнообразное строение волокон, наблюдалось некоторое просветление в области миелиновых оболочек на отдельных участках стенки желудка, на остальной территории мелкие волокна нерва сохраняли обычное строение (рис.7). Увеличение времени воздействия (более 20 сек) приводило к демиелинизации нервного волокна.
При мощности излучения в 1 Вт в течение 1-3 сек через 1 сутки после лазерного воздействия на серозной оболочке выявлялись наложения фибрина, эритроцитов, сегментоядерных нейтрофилов. В субсерозном пространстве - обугленные фрагменты ткани, коагуляция коллагеновых волокон слоя, отек, лейкоцитарная инфильтрация слоя. Волокна мышечного слоя были фрагментированы, часть их содержала в цитоплазме вакуоли, мышечные волокна были расслоены серозным экссудатом, который местами вспенен, вены резко расширены, в них выражен лейкостаз и лейкодиапедез. В подслизистом слое определялся слабо выраженный отек стромы, венозное полнокровие. Слизистая оболочка была сохранена.
Интрамуральные ганглии содержали нейроны в стадии острого набухания, гидропического изменения нервных клеток и тяжелых изменений нервных клеток. Строма ганглия была отечна, клеточные элементы были представлены лимфоцитами. В нервных волокнах был выражен глыбчатый распад миелина (рис. 8,9). Признаками разрушения нервного волокна были - демиелинизация, расширение периневральных пространств, гиперпигментация нервных волокон.
Влияние вагодеструкции с применением высокоинтенсивного лазерного излучения на кислотообразующую функцию желудка
Основным показателем полноты ваготомии является подавление кислотообразующей функции желудка. Для оценки эффективности и полноты вагодеструкции с применением ВИЛИ, была выполнена рН-метрия для изучения кислотопродукции в опытной группе и в группе сравнения.
Методика заключалась в том, что после дачи наркоза собаке и лапаротомии в желудок вводили через пищевод стандартный промышленный интрагастральный зонд от стандартного рН-метра отечественного производства и проводили снятие показаний с тела желудка и антральной его части. Далее выполнялась собственно оперативное вмешательство на желудке. После завершения операции производилось повторное измерение рН желудка в тех же зонах.
Изучение кислотопродукции осуществляли до и после операции в обеих группах. Статистически значимых различий показателей рН в обеих группах до и после операции не выявлено. Среднее значение рН тела желудка составило 1,21 ±0,029 и 1,21 ±0,03 соответственно. Подобные значения рН у экспериментальных животных получены многими авторами (Гимранов Р.К., 1997; Еськова Т.А., 2004; Мамонова Н.В.; 2004, Jacobson ED et al., 1966, Kaufman GL. et al., 1975).
Во время операции и сразу после нее значение рН после вагодеструкции с применением высокоинтенсивного лазерного излучения составило 4,87±0,048. После стандартно выполненной ваготомии рН составило 4,83±0,037 (табл. 5).
С целью подтверждения отсутствия регенерации веточек блуждающего нерва после ваго деструкции с применением ВИЛИ, нами было изучено состояние кислотопродуцирующей функции денервированного желудка в отсроченном периоде. Для этого, по вышеописанной методике нами выполнено измерение рН желудка через 1,5 месяцев в обеих группах. Результаты представлены в таблице 6.
Через 1,5 месяца после вагодеструкции с применением ВИЛИ рН в теле желудка составляет 4,89±0,04. В контрольной группе - 4,8±0,03. Статистически значимых различий не выявлено. Таким образом, что при выполнении лазерной вагодеструкции, что при выполнении ваготомии стандартным способом, получены значения рН, не отличающиеся друг от друга. Что доказывает эффективность лазерной ваготомии для снижения кислотности желудка.
Из полученных данных видно, что вагодеструкция с применением ВИЛИ приводит к значительному снижению рН тела желудка, рН после вагодеструкции новым методом соответствует рН после стандартно выполненной ваготомии. Таким образом, подтверждается эффективность вагодеструкции с применением ВИЛИ для снижения кислотопродукции желудка.
Артериальное кровоснабжение желудка осуществляется через желудочные правую и левую артерии (артерии образуют мощную артериальную дугу по малой кривизне желудка), желудочно-сальниковые правую и левую артерии (артерии образуют мощную артериальную дугу по большой кривизне желудка), короткие артерии желудка. Ветви перечисленных выше артерий проникают в стенку желудка и образуют внутриорганные сети (Кованов В.В., 1985). Благодаря подслизистому, межмышечному, подсерозному сплетениям осуществляется тесная взаимосвязь между сосудами малой и большой кривизны (Кульчицкий К.И. и соавт., 1975).
