Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1 Анатомические характеристики стенки подкожных вен конечностей 10
1.1.1 Строение стенки подкожной вены в условиях нормы 10
1.1.2 Состояние стенки подкожной вены при хронической болезни почек стадии 12
1.1.3 Состояние стенки подкожной вены при включении в артериальное русло 15
1.2 Биомеханические свойства подкожных вен конечностей 20
1.3 Актуальность и нерешенные проблемы программного гемодиализа 25
1.3.1 Роль постоянного сосудистого доступа в обеспечении гемодиализа 25
1.3.3 Нерешенные проблемы дистальных нативных АВФ 26
Глава 2. Материалы и методы исследования 32
2.1 Материалы исследования 32
2.1.1 Характеристика материала для исследования анатомо-биомеханических свойств подкожных вен конечностей в условиях их нормальной структуры 32
2.1.2 Характеристика пациентов с хронической болезнью почек 5 стадии 34
2.2 Методы исследования 36
2.2.1 Методы морфологического и морфометрического исследования венозной стенки 36
2.2.2 Измерение биомеханических характеристик различных анатомических сегментов подкожных вен в условиях модели 38
2.2.3 Технология хирургического этапа формирования АВФ з
2.3 Статистическая обработка данных 44
Глава 3. Анатомо-биомеханические характеристики подкожных вен конечностей 45
3.1 Анатомо-биомеханические свойства подкожных вен верхних и нижних конечностей в условиях модели 45
3.1.1 Анатомо-морфологическая характеристика подкожных вен конечностей в условиях их нормальной структуры 45
3.1.2 Биомеханические свойства подкожных вен верхней и нижней конечности в условиях их нормальной структуры 48
3.2 Анатомо-биомеханические свойства латеральной подкожной вены предплечья при хронической болезни почек 5 стадии 54
3.2.1 Анатомо-морфологические характеристики латеральной подкожной вены предплечья у больных с хронической болезнью почек 5 стадии 54
3.2.2 Биомеханические свойства латеральной подкожной вены при хронической болезни почек 5 стадии 58
Глава 4. Уточнение анатомо-функционального критерия выбора подкожной вены при формировании дистальной АВФ 61
4.1 Алгоритм выбора подкожной вены при формировании дистальной АВФ 70
Заключение 72
Выводы 79
Практические рекомендации 80
Список сокращений 81
Список литературы
- Состояние стенки подкожной вены при хронической болезни почек стадии
- Характеристика пациентов с хронической болезнью почек 5 стадии
- Биомеханические свойства подкожных вен верхней и нижней конечности в условиях их нормальной структуры
- Алгоритм выбора подкожной вены при формировании дистальной АВФ
Состояние стенки подкожной вены при хронической болезни почек стадии
Понимание анатомии и физиологии вен является основополагающим элементов для успешной диагностики и лечения венозной патологии. При сравнении с артериями венозная система обладает большей вариабельностью строения [52, 61, 136]. Вены конечности представлены глубокой и поверхностной системой, которые разделены собственной фасцией. Коммуникантные вены, пронизывая собственную фасцию, связывают эти две системы. Глубокие вены конечности сопровождают одноименные артерии, собирают кровь преимущественно от мышц и прилежат к собственной фасции [108]. Сеть подкожных вен расположена над собственной фасцией, эти вены собирают кровь с кожи и подкожной жировой клетчатки. Поверхностные вены имеют более тонкую сосудистую стенку, за счет менее выраженного среднего мышечного слоя [116]. Однако стенка поверхностных вен в своем составе имеет большее количество коллагеновых волокон, что определяет их как высокообъемные резервуары при венозном полнокровии.
Стенки вен нижних конечностей отличаются большей толщиной, что обусловлено большим внутрипросветным давлением, связанным с прямохождением человека. Резкие колебания давления определяют большее развитие мышечного слоя в этих сосудах [19, 81]. К примеру, в венах стопы человека мышечный слой сосудистой стенки выражен сильнее, а содержание коллагеновых и эластических волокон меньше, чем в венозной стенке сосудов, расположенных на верхних конечностях [29].
Микроструктура венозной стенки в зависимости от ее составляющих определяет емкостные и прочностные свойства сосуда. Вены представляют собой тонкостенные трубки с относительно большим диаметром просвета, причем отношение радиуса к толщине стенки в них примерно в 10 раз выше, чем в артериях соответствующего порядка [11, 25]. Стенки вен состоят из гладкомышечных элементов, эластических и коллагеновых волокон, однако количественное соотношение этих компонентов различно. Например, в нижней полой вене человека содержание коллагеновых волокон составляет 47%, а эластических — 7%; при сравнении с аортой те же показатели определены 21 и 20% [29]. Сравнительно небольшое содержание эластических волокон в оболочке вен является важной морфологической особенностью этих сосудов.
В гистологической структуре венозной стенки выделяют три оболочки: внутренний слой – интима, средний слой – медиа, наружный слой – адвентиция. Интима образована одним слоем эндотелиальных клеток, лежащих на базальной мембране. Интимальный слой обладает антитромбогенными свойствами, продуцируя простагландин I2, глюкозаминогликан-кофактор антитромбина, тромбомодулин и тканевой активатор плазминогена (t-PA) [64]. Однако эндотелиальные изменения могут быть вызваны индукцией прокоагулянтной активности, супрессией антикоагулянтов [148, 186].
Средняя оболочка вен состоит главным образом из гладкомышечных клеток, расположенных спирально по периметру сосуда. Мышечный слой состоит из слоев гладкомышечных клеток, которые перемежаются волокнами коллагена и эластина [142]. Чем больше диаметр венозного сосуда, тем больше в нем развит мышечный слой [11, 161]. Распрямление этих волокон происходит лишь при сильном растяжении венозной стенки. Эластические волокна образуют тонкую пластинку, отделяющую мышечный слой от интимы, причем в этой пластинке имеется большое количество широких щелей. В венах бедра обнаружен и наружный эластический слой, отделяющий среднюю оболочку от адвентиции [13].
Адвентиция состоит из плотной сети коллагеновых волокон (каркас) и включает небольшое количество продольно расположенных мышечных клеток. Более или менее крупные венозные стволы, кроме того, окружены плотной фасцией, играющей роль дополнительной опоры [160, 193]. Существуют определенные особенности, характерные для подкожных вен – в них более выражен мышечный слой и эластические элементы. Стенка БПВ в верхней трети нижней конечности более тонкая и упругая, чем другие ее части, и это является одной из причин частого ее использования в качестве аутотрансплантанта в реконструктивной сосудистой хирургии [77, 188].
Анатомическая структура венозной системы сосудов претерпевает изменения в течение всей жизни человека. Развитие структуры сосудов происходит под действием функциональной нагрузки и заканчивается примерно к 30 летнему возрасту. В дальнейшем начинают проявляться дегенеративные изменения в венозной стенке: физиологическое увеличение соединительной ткани и, как следствие, уплотнение слоев стенки [17]. В основном веществе внутренней и средней оболочек накапливаются кислые сульфатированные мукополисахариды, с которыми сопряжено волнообразование токовой поверхности сосуда [57, 109].
В венозной стенке относительно немного мышечных элементов, при этом при возрастных изменениях происходит уплотнение паравазальной соединительной ткани. Наблюдаются диффузные или локальные утолщения интимы, обычно в основании клапанов или местах слияния вен [2]. Внутренняя эластическая мембрана постепенно истончается и выпрямляется. Изменения стенки наряду с нарушениями оттока крови ведут к деформации вен, образованию варикозных расширений [17 ,149].
Дегенеративные изменения всегда сопровождаются интенсивным развитием соединительной ткани, пролиферацией фибриллярного аппарата и коллагеновых волокон, гиперплазией аргирофильной сети, фрагментацией эластических волокон [2, 17].
Характеристика пациентов с хронической болезнью почек 5 стадии
Основным методом изучения биофизических характеристик венозных сосудов в организме является регистрация зависимости между изменением внутрипросветного объема и давления в них. При этом растяжимость рассматривается как способность сосуда (как правило, целой сосудистой области) вмещать дополнительные объемы крови при возрастании давления.
При математическом моделировании биомеханических свойств венозной стенки проводилось построение графиков кривых «напряжение-деформация» в продольных и кольцевых препаратах сосудистой стенки и было определено, что при небольшой деформации растяжимость в радиальном направлении всегда выше, чем в продольном [36, 50]. С увеличением деформации растяжимость венозной стенки быстро уменьшается, что связано, вероятно, с противодействием жестких коллагеновых волокон [29]. При это необходимо отметить, что увеличение внутрипросветного объема вены при повышении гидростатического давления в большей степени зависит от их способности к растяжению в радиальном направлении [46].
Вены обладают гораздо большей растяжимостью, чем артерии. При проведении экспериментальных исследований необходимо учитывать диапазон давлений, в котором оценивают растяжимость вен, непосредственно оказывает влияние на результаты. Так, увеличение объема вен при низких давлениях (при повышении трансмурального давления от 0 до 6 мм рт. ст.) связано не с растяжением их стенок, а лишь с изменением геометрической формы сосудов, при этом происходит изменение формы поперечного сечения вены с эллипсоидной на округлую [36, 96]. Такой результат не может свидетельствовать о высокой растяжимости венозной стенки, поскольку в условиях низкого трансмурального давления она практически не растягивается. Вены приобретают округлую форму при давлении 8-10 мм рт. ст, потому только при превышении этого давления можно судить об истинных упруго-эластических свойствах вены [151].
Упруго-эластические свойства вен в большей степени определяются двумя составляющими — это клетки гладкомышечной мускулатуры и коллагеновые волокна, причем при развитии деформации сосуда вклад этих элементов различен [36]. Гладкомышечные клетки участвуют при развитии небольших деформаций, коллагеновые волокна вовлекаются при развитии больших дилатаций. Коллагеновые волокна определяют жесткость венозной стенки при сильной деформации, препятствуя чрезмерному растяжению при значительном повышении внутрипросветного давления [38, 172]. При нормальных физиологических изменениях внутрисосудистого давления упругость венозной стенки в основном определяется гладкомышечными элементами [88, 140].
Учитывая то, что коллагеновые волокна в венозной стенке находятся в извитом положении, то при повышении внутрисосудистого давления в пределах среднефизиологического происходит распрямление волокон, что обеспечивает высокую растяжимость венозной стенки. После того, как коллагеновые волокна распрямились, но давление продолжает повышаться, способность вен к растяжимости быстро уменьшается [99].
Таким образом, способность вен значительно увеличивать свою емкость при повышении давления в условиях низкого трансмурального давления связана лишь с изменением геометрической формы сосудов, что происходит при участии гладкомышечных элементов венозной стенки. Поскольку при этом периметр сосуда не увеличивается, изменение диаметра вены не отражает истинной растяжимости вен. В диапазоне средних давлений вены обладают большей растяжимостью, чем артерии, что определяется наличием в их стенке извитых коллагеновых волокон. При давлениях, сравнимых с давлением гидростатического столба крови в нижних конечностях, растяжимость вен становится незначительной.
Анализ доступной литературы показал недостаточную освещенность роли анатомических и биомеханических свойств подкожной вены при формировании сосудистого доступа для гемодиализа. Кроме того, не определена прогностическая значимость анатомических и биомеханических характеристик подкожной вены для неосложненного функционирования АВФ.
С каждым годом возрастает количество пациентов с хронической болезнью почек (ХБП) 5 стадии. Единственным способом продления жизни таких пациентов является заместительная почечная терапия (ЗПТ). К концу 2011 года, по данным регистра Европейской Почечной Ассоциации, на заместительной почечной терапии находилось 425 824 человек (692 на 1 000 000 населения), а количество больных, начавших ЗПТ, составило 71 631 человек (117 на 1 000 000 населения). Средний возраст пациентов, находящихся на ЗПТ, составил 47,0-63,4 года [30, 113].
По данным Европейской Почечной Ассоциации в Европе в качестве заместительной почечной терапии чаще прочих пациенты получают программный гемодиализ 76,5%, а 17,7% пациентов имеют функционирующий почечный трансплантат [117]. Что касается проведения заместительной почечной терапии в России, то на конец 2009 года заместительную почечную терапию получали 24 195 больных с ХБП 5 стадии, из них 18965 человек находились на программном гемодиализе. В общей структуре заместительной почечной терапии ведущие позиции занимает гемодиализ: его доля от общего числа пациентов, получавших ЗПТ, составляет 72,5%, методом перитонеального диализа проводится ЗПТ только у 6,7% пациентов, а 20,8% пациентов имеют функционирующий почечный трансплантат [8].
Биомеханические свойства подкожных вен верхней и нижней конечности в условиях их нормальной структуры
Исследуемые сегменты вен нижних конечностей в большей части случаев имели магистральный тип строения, без дополнительных притоков. В случаях рассыпного типа строения диаметр основного ствола подкожной вены был меньше такового при магистральном типе строения. Подкожные вены верхних конечностей во всех случаях имели магистральный тип строения.
Обращает на себя внимание наличие выраженного соединительнотканного футляра, который представлен рыхлой соединительной тканью. Чаще данная особенность встречалась при исследовании большой подкожной вены (v.saphena magna) с бедра.
Просвет подкожных вен верхних и нижних конечностей, за исключением большой подкожной вены бедра, имел округлую форму. Просвет большой подкожной вены (v.saphena magna) бедра за счет большего ее диаметра был спавшимся, эллипсовидным.
При изучении анатомических особенностей подкожных вен дополнительно проводили определение основных морфометрических параметров (Таблица 3.1).
При анализе морфометрических показателей подкожных вен конечностей у женщин определено, что вены нижних конечностей характеризуются более крупным диаметром и более толстой стенкой, по сравнению с подкожными венами верхних конечностей. Таблица 3.1. Основные морфометрические показатели сегментов подкожных вен верхних и нижних конечностей у женщин, М±т.
Количество n=27 Большаяподкожнаявена(v.saphenamagna) наголени Большая подкожная вена (v.saphena magna) на бедре Малая подкожная вена (v.saphena parva) Латеральнаяподкожнаявенапредплечья(v.cephalica) Диаметр венозного сегмента, мм 5,36±0,26 7,17±0,54 5,09±0,31 2,77±0,11 Толщина стенки, мкм 228,83±8,91 247,24±7,05 210,76±4,21 88,49±6,75 Толщина интимы, мкм 24,61±0,96 11,69±0,77 18,33±0,71 8,17±0,64 Толщина медии, мкм 166,94±5,82 189,23±6,58 164,48±3,97 43,56±5,03
В стенке вены наибольшую толщину имеет ее средняя мышечная оболочка, данное наблюдение прослеживается во всех исследуемых сосудах.
Основные морфометрические показатели подкожных вен конечностей у мужчин представлены в Таблице 3.2. У мужчин определена та же закономерность в показателях морфометрических характеристик: наибольшим диаметром и толщиной стенки характеризовалась большая подкожная вена (v.saphena magna) на бедре, наименьшим – латеральная подкожная вена предплечья (v.cephalica). При сравнении морфометрических показателей мужчин и женщин определено следующее (Таблица 3.1, Таблица 3.2): подкожные вены конечностей у мужчин характеризовались более крупным диаметром и более толстой стенкой и ее составляющими во всех исследуемых сосудах (p 0,05) кроме малой подкожной вены (v.saphena parva).
Диаметр сосудов различался согласно анатомическим областям: наибольший диаметр отмечен у большой подкожной вены (v.saphena magna) на бедре, менее крупный диаметр зарегистрирован у большой подкожной вены (v.saphena magna) на голени или у малой подкожной вены (v.saphena parva), наименьший диаметр определен у латеральной подкожной вены предплечья (v.cephalica).
Наиболее толстая стенка определена у большой подкожной вены (v.saphena magna) на бедре 291,92±9,48 мкм, наименьшая – у латеральной подкожной вены предплечья (v.cephalica) – 101,94±5,30 мкм. Таблица 3.3.
Интимальный слой более прочих выражен в стенке большой подкожной вены (v.saphena magna) на голени и составил 28,65±0,95 мкм. Медиальный мышечный слой имел наибольшую толщину у большой подкожной вены (v.saphena magna) на бедре – 217,32±6,47 мкм. Наименьшие показатели толщины интимы и медии принадлежат стенке латеральной подкожной вены предплечья (v.cephalica) 10,34±0,92 мкм и 56,82±3,96 мкм соответственно.
Алгоритм выбора подкожной вены при формировании дистальной АВФ
В результате проведенного клинического исследования было сформировано 85 нативных АВФ. Все указанные артериовенозные фистулы формировали при помощи разработанного нами приема гидравлического бужирования.
Данный прием гидравлического бужирования осуществляли посредством шприца-индефлятора MeritMedical Basix compak (Рисунок 4.1), поскольку он позволяет медленно и контролируемо нагнетать раствор без риска повреждения венозной стенки. Техника выполнения приема заключается в следующем: в чрескожно блокированный сегмент отточной вены нагнетали водный раствор гепарина под контролем роста давления в контуре до момента очевидного и стойкого увеличения внешнего диаметра сегмента на всем протяжении сегмента.
Рисунок 4.1. Проведение оптимизирующего приема гидравлического бужирования. 1) Блокированный сегмент подкожной вены 2) Трубка-удлинитель, введенная в просвет вены 3) Шприц-индефлятор с циферблатом
В нашем исследовании, отличие от общепринятой методики заключалось в том, что бужирование венозный сегмент на протяжении (до локтевой ямки), а не только видимый в пределах операционной раны. Бужирования выполняли от центра к периферии.
Критерием прекращения нагнетания являлось отсутствие увеличения диаметра видимого в пределах раны сегмента вены при увеличении давления нагнетаемого раствора, при этом показания внутрипросветного давления не превышают 2,0 атм. При появлении стойкой остаточной дилатации венозного сегмента проводили повторное измерение внешнего диаметра вены (Д2), данные также регистрировали в карте пациента.
Для прогнозирования функции АВФ нами предложено определение коэффициента кратности прироста внешнего диаметра вены (коэффициент К).
Вычисляли коэффициент кратности прироста внешнего диаметра вены (коэффициент К) путем деления диаметра вены, измеренного после гидравлического бужирования, на диаметр вены до проведения данного приема.
Стойкая дилатация отточного сегмента расценивалась как благоприятный прогностический признак эффективного функционирования АВФ. Пригодность к проведению гемодиализа оценивали в срок 5 недель от даты операции. Отчетливое систоло-диастолическое дрожание сформированного доступа, накожное контурирование считались благоприятными признаками функционирования. Перед введением в гемодиализ проводилось контрольное УЗИ сформированной артериовенозной фистулы с оценкой типа и скорости кровотока. При выявленной объемной скорости кровотока менее 200 мл/мин сосудистый доступ считали сомнительным для эксплуатации. При анализе пригодности к эксплуатации сформированных 85 артериовенозных фистул 20 (23,53%) оказались непригодными для проведения сеансов гемодиализа. Среди сформированных нативных АВФ было выявлено 11 (55,0%) тромботических осложнений в сроки от конца второй недели после операции до четвертой недели, 7 (35,0%) артериовенозных фистул имели низкий кровоток недостаточный для проведения гемодиализа по прошествии 5 недель от формирования и 2 (10,0%) артериовенозных фистулы было решено закрыть вследствие нарушения венозного оттока.
К факторам риска нарушения функционирования АВФ были отнесены: пол, возраст, длительность заболеваемости ХБП 5 стадии, заболевание, приведшее к почечной недостаточности.
Общая характеристика пациентов в нашем исследовании в зависимости от эффективности сформированной АВФ представлена в Таблице 4.1.
При анализе случаев неэффективных артериовенозных фистул определено, что таковыми пациентами несколько чаще были женщины. Длительность заболеваемости ХПН 5 стадии у пациентов с дисфункцией АВФ несколько больше, чем в группе с функционирующими нативными АВФ, в среднем длительность заболеваемости ХПН 5 стадии составила 3,10±0,34 лет. При сравнительном анализе характеристик пациентов, в зависимости от результатов функционирования нативной АВФ, по половому составу, возрасту и длительности течения ХПН 5 стадии значимых различий не выявлено (p 0,05).
Из таблицы 4.2 видно, что в группе функционирующих фистул превалируют пациенты II зрелого возраста, так же как и в группе с дисфункцией сформированной артериовенозной фистулы, различия между группами не являются значимыми (p 0,05).
Что касается заболевания, приведших к хронической почечной недостаточности, то здесь получены не совсем однозначные данные (Таблица 4.3). Из таблицы 4.3 можно отметить, что в группе функционирующих АВФ наиболее часто встречался хронический гломерулонефрит (32,3%) в качестве заболевания, ставшего причиной развития хронической почечной недостаточности. Однако в группе неэффективных АВФ чаще встречался сахарный диабет (50,0%) как причина ХПН. При проведении частотного анализа для определения значимых различий в двух изучаемых группах установлено, что сахарный диабет значимо чаще встречается в группе неэффективных АВФ (p 0,01).