Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Общие закономерности структурной организации поджелудочной железы 8
1.1.1. Особенности анатомии и физиологии поджелудочной железы собак 9
1.1.2. Компьютерная томография поджелудочной железы 16
1.2. Болезни поджелудочной железы 21
1.2.1. Применения метода компьютерной томографии при патологии поджелудочной железы 27
1.2.2. Диагностика болезней поджелудочной железы у собак 36
1.2.3. Патоморфологические изменения поджелудочной железы собак 40
Глава 2. Материал и методы исследования 44
2.1. Материал исследования 44
2.2. Методы исследования 48
Глава 3. Результаты собственных исследований 52
3.1. Результаты клинического осмотра 52
3.2. Результаты клинического и биохимического анализа крови 53
3.3. Компьютерная томография поджелудочной железы у собак и ее морфометрическая оценка 56
3.4. Прицельная биопсия поджелудочной железы собак и ее цитологическая оценка 62
Заключение 66
Итоги выполненного исследования 74
Рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темы исследования 76
Список литературы 77
Приложение А 99
- Особенности анатомии и физиологии поджелудочной железы собак
- Патоморфологические изменения поджелудочной железы собак
- Компьютерная томография поджелудочной железы у собак и ее морфометрическая оценка
- Прицельная биопсия поджелудочной железы собак и ее цитологическая оценка
Особенности анатомии и физиологии поджелудочной железы собак
У собак железа имеет удлиненную лентовидную форму. Она имеет «Санториниев проток, который выходит из левой доли поджелудочной железы и открывается в теле железы рядом с желчным протоком на вершине сосочка двенадцатиперстной кишки, кроме этого может быть 1-2 придаточных протока, которые идут из правой доли и открываются на расстоянии 2–3 см от основного» [36] (см. также [3; 122]).
Поджелудочная железа является разветвленной альвеолярно-трубчатой железой смешанной секреции (внешнюю секрецию обеспечивает экзокринная часть, а внутреннюю – эндокринная).
Экзокринная часть синтезирует пищеварительный сок, а внутренняя часть выделяет гормоны (инсулин, глюкагон). Общая соединительнотканная оболочка поджелудочной железы покрыта висцеральным листом брюшины и «вытянута вдоль начального участка двенадцатиперстной кишки и малой кривизны желудка» [6; 76].
Иннервация поджелудочной железы осуществляется ветвями n.vagus (X пара черепных нервов) и симпатическим сплетением, образованным постганглионарными волокнами от полулунного ганглия симпатической части вегетативной нервной системы [2; 38].
«Артериальное кровоснабжение поджелудочной железы осуществляется по артериальным ветвям, отходящим от артерии селезенки, краниальной и каудальной панкреатико-дуоденальных артерий. Отток венозной крови осуществляется по панкреатико-дуоденальным венам, которые впадают в систему воротной вены печени» [3; 35].
С точки зрения классической гистологии поджелудочная железа имеет две части [6; 100; 179]:
1) внешнесекреторная часть железы, которая состоит из секреторного железистого эпителия, образующего трубочки и альвеолы. Ациноциты производят панкреатический сок и через выводные разветвленные протоки выделяют его в двенадцатиперстную кишку (Рисунок 2). Ациноциты реализуют экзокринную функцию, составляют около 75–90% от паренхимы железы и изменяются с возрастом [35; 36; 126; 180]. Соединительнотканная строма железы представлена общей оболочкой и трабекулами, которые пронизывают паренхиму органа и образуют ячейки. По трабекулам внутрь проникают кровеносные сосуды и нервы к паренхиме железы [29; 34; 36; 229]. Ячейки поджелудочной железы состоят из ацинозных секреторных единиц в виде альвеол или трубочек, внешне сходных с виноградной гроздью [4; 35; 36]). «Состоят секреторные единицы из одного слоя ациноцитов на базальной мембране (Рисунок 2). Волокна n.vagus находятся в основании этих клеток, а в самих клетках много зимогенных гранул, которые содержат молекулы проферментов, поступающие в меж альвеолярные и выводные протоки» [36] (см. также [201; 234]);
2) «внутрисекреторная часть железы представлена панкреатическими островками (Рисунок 2), которые еще называют островками Лангерганса» [36] (см. также [5; 123]). «Островки Лангерганса составляют 2–7% от паренхимы железы, не имеют выводных протоков и выделяют инкрет в кровеносные капилляры, выполняя эндокринную функцию органа» [36]. В их состав «входят клетки 4 типов:
1) -клетки производят гормон глюкагон;
2) -клетки – инсулин;
3) -клетки – гастрин и соматостатин;
4) РР-клетки – панкреатический полипептид» [36].
«Панкреатические островки Лангенгарса в основном состоят из -клеток» [36] (см. также [5; 30; 212]) (Рисунок 3). Однако, как показывает ряд исследований, «относительное процентное соотношение этих клеток в островке поджелудочной железы различно в зависимости от места его локализации в паренхиме железы» [36] (см. Таблицу 1).
Структурно-функциональное значение такой гетерогенности клеточного состава панкреатических островков [36] (Рисунок 3) еще до конца не изучено и требует дальнейших экспериментально-морфологических исследований с последующим анализом полученных результатов [4; 45; 122; 235].
«Функциональная регуляция экзокринной поджелудочной секреции осуществляется с помощью раздражителей, располагающихся в носовой и ротовой полостях, желудке и кишечнике [10; 89; 113; 207]. Органы чувств, реагирующие на вид, запах и вкус пищи, стимулируют панкреатическую секрецию через n.vagus (Рисунок 4). Ацетилхолин выделяется в ациноциты через базальную мембрану и активируя секрецию [9; 180; 213]. Nervus vagus также способствует выделению гормона гастрина из желез слизистой оболочки желудка, что, в свою очередь, стимулирует выработку желудочной кислоты и внешнюю панкреатическую секрецию (Рисунок 4). Панкреатический секрет содержит большое количество воды, бикарбоната натрия и богат ферментами» [36]. «Желудочная фаза секреции стимулируется непосредственно с помощью двух процессов:
1) гормон гастрин выделяется в желудке, растянутом пищевыми массами (Рисунок 4), стимулирует панкреатическую секрецию и образование желудочной кислоты и;
2) n.vagus возбуждается желудочным растяжением, что стимулирует панкреатическую секрецию» [36] (см. также [34; 144; 188]).
«Кишечная фаза секреции – это только гормональная стимуляция (Рисунок 4). Присутствие кислотного химуса в кишечнике стимулирует выделение гормона секретина из слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки, что приводит к выработке панкреатического секрета, обогащенного бикарбонатом для нейтрализации кислоты [74; 133; 187]. Наличие питательных веществ (белков, липидов…) вызывает выделение холецистокинина, что стимулирует поджелудочную железу к выработке секрета, обогащенного ферментами [88; 136; 199]. Роль других гормонов еще недостаточно изучена» [36] (см. также [13; 28; 194]).
«Кальций является значимым кофактором во внешней секреции. Он играет важную роль в активации протеазы и липазы, а также принимает участие в активации ацетилхолина, гастрина и холецистокинина» [36] (см. также [13; 69; 177]).
«Панкреатический секрет близок по составу к плазме крови, но в нем много бикарбоната. Относительная плотность секрета колеблется от 1,010 до 1,025, а водородный показатель располагается в пределах восьми. Большинство ферментов, за исключением амилазы и липазы, синтезируются, а затем и хранятся в пассивной форме в виде гранул» [36] (см. также [107; 167; 215]).
«Внешнесекреторная часть поджелудочной железы вырабатывает несколько важных ферментов, которые необходимы для переваривания пищи. Трипсиноген активизируется энтерокиназой, секретом слизистой оболочки duodenum, после чего он продолжает активировать не только самого себя, но и другие проферменты, входящие в состав экзокринного секрета» [36] (см. также [78; 155; 204]).
Для осуществления деятельности любых ферментов, синтезируемых экзокринной частью поджелудочной железой, необходима щелочная среда (Рисунок 4). «Когда же не происходит нейтрализации кислого химуса, то это приводит к необратимой инактивации липазы, хотя инактивация других ферментов обратима» [36]. «Экзокринная часть поджелудочной железы отвечает за выделение пищеварительных секретов и больших объемов ионов бикарбоната натрия (Рисунок 3), которые в свою очередь приводят к нейтрализации кислотности химуса, который поступает из желудка» [36] (см. также [67; 81; 225]).
«Санториниев проток (Рисунок 1) открывается в большой сосочек поджелудочной железы, который находится у собаки рядом с желчным протоком» [36] (см. также [5; 67; 178]). «Вирсунгианов проток открывается в малый сосочек поджелудочной железы, находящийся на расстоянии от большого сосочка на 2–3 см» [36] (см. также [3; 35; 89]). Поджелудочная железа защищает себя от самопереваривания и это достигается сведущими путями.
«Во-первых, ферменты хранятся в зимогенных гранулах, которые защищают секреторные клетки, и не проявляют себя, пока не достигают двенадцатиперстной кишки.
Во-вторых, в самих секреторных клетках присутствуют ингибиторы трипсина (например, ингибитор панкреатического трипсина).
В-третьих, во внеклеточной жидкости есть ингибиторы протеазы, альфа-1-антитрипсин и альфа-2-макроглобулин, которые, когда происходит выделение ферментов из клеток, защищают ткани и плазму. Они связывают протеазу, и это блокирует ее активность» [36] (см. также [8; 44; 150]).
Патоморфологические изменения поджелудочной железы собак
«Макроскопическая картина острого панкреатита проявляется в виде серозного отека, кровоизлияний на поверхности поджелудочной железы, иногда сопровождается гнойным воспалением с образованием абсцессов, а еще реже – геморрагически-некротическим воспалением (Рисунки 20, 21). Обычно острый панкреатит сопряжен с катаральным энтеритом» [53].
«Микрокартина острого панкреатита характеризуется лимфоидно-гистиоплазмоцитарной инфильтрацией, вследствие чего развиваются атрофический фиброз, цирроз органа, склероз и гиалиноз его стромы с нарушением проходимости протоков, а иногда с образованием камней (Рисунок 50) и кист» [38; 53].
При серозном отеке под малым увеличением наблюдается значительное инъецирование кровеносных сосудов, они также расширены. Однако данная гиперемия выражена не везде и в поле зрения могут попадаться сосуды, не вовлеченные в воспалительный процесс [36].
При большом увеличении обнаруживается, что соединительная ткань поджелудочной железы пропитана серозным экссудатом, вследствие чего разрыхлена, границы ее расширены, а некоторые коллагеновые волокна набухшие. Также соединительная ткань подвержена лимфоидно-гистиоплазмоцитарной инфильтрацией, что может говорить о выраженном пролиферативном процессе [37].
Таким образом, «патоморфология хронического панкреатита (Рисунок 22) отличается от острого панкреатита наличием развивающегося атрофического фиброза (Рисунок 23), цирроза органа, склероза и гиалиноза его стромы с нарушением проходимости протоков и образованием камней» [37; 53]. Опухолевый процесс – это обычно «аденокарциномы различной степени зрелости, дающие метастазы в регионарные лимфатические узлы (Рисунки 47, 48). Величина опухоли может быть различной – от маленького едва заметного узла до размеров ореха. Опухолевой узел имеет беловатую окраску (в отличие от нормальной железы) и может располагаться поверхностно или в глубине ее. На ощупь опухолевой узел в большинстве случаев плотный, но может иметь и мягкую консистенцию. Опухоль поджелудочной железы чаще всего развивается из эпителия островков Лангерганса (инсулинома), реже – из эпителия панкреатических протоков (Рисунок 49)» [79; 92].
Компьютерная томография поджелудочной железы у собак и ее морфометрическая оценка
На сенсорной панели компьютерного томографа вводятся данные пациента (кличка, пол и возраст животного), владельца (фамилия, имя, отчество) и фамилия ветеринарного врача, проводившего данное исследование, а также наличие или /отсутствие контрастного вещества при выполнении компьютерной томографии.
Далее выбирается протокол исследования (modified inner ear), длина на которую будет выезжать стол, окно исследования, ориентацию (если укладка вентральная (Рисунок 20) – prone; если дорсальная (Рисунки 28, 32) – spine) и алгоритм (std – стандартный). На мониторе с помощью клавиатуры выбирается автоматизированный, серийный режим сканирования (spiral scan), где указывается место проведения сканирования, угол, длина и частота срезов.
Алгоритм компьютерно-томографического исследования поджелудочной железы у собак.
На выдвижную плоскость томографа (стол) помещается исследуемый пациент (собака с подозрением на патологию поджелудочной железы. Он должен занять при исследовании поджелудочной железы лежачее положение на спине. Для фиксации животного используют седативные препараты, специальные подушки и ремни. Это необходимо для получения качественных снимков, исключающих искажения при непроизвольных телодвижениях. Стол с пациентом перемещается внутрь кольца томографа, а проекция поджелудочной железы должна совпасть с расположением сканера. Как показали наши исследования наиболее оптимальное расположение кольца томографа при исследовании поджелудочной железы у собак должно располагаться в районе 11–13-го реберного сегмента.
Чтобы получить изображение поджелудочной железы в сегментальном сечении, сначала определяем топографию двенадцатиперстной кишки по длинной оси, затем находим панкреато-дуоденальную вену, которая может быть анатомическим ориентиром для визуализации железы. Поджелудочная железа у собак будет видна в виде удлиненно-овальной треугольной структуры, непосредственно прилегающей к двенадцатиперстной кишке.
Морфометрические исследования поджелудочной железы собак (ширина, длина, см) на компьютерно-томографических изображениях (Рисунки 28, 29) проводили для вычисления линейного индекса (Икт, %), который сопоставляли с клинической картиной, клиническим и биохимическим анализом крови и на основе этого делали заключение о патологии данной железы.
В ходе нашего исследования было установлено, что морфометрические показатели поджелудочной железы собак, полученные при компьютерно-томографическом исследовании, связаны с ее морфофункциональным состоянием и могут служить базой для постановки адекватного диагноза. По результатам морфометрического анализа поджелудочной железы у собак первой опытной группы с клиническими признаками острого панкреатита отмечается значительное увеличение длины (14,5±0,9 мм) и ширины (2,9±0,2 мм), но при этом индекскт (20,5±1,7%) значительно снижается (Рисунок 33).
При компьютерно-томографическом исследовании морфометрических показателей поджелудочной железы у собак второй опытной группы с клиническими признаками хронического панкреатита наблюдается значительное уменьшение длины (4,1±0,7 мм) и ширины (1,2±0,1 мм), но при этом индекс Икт (30,1±2,4%) значительно повышается (Рисунок 34).
У собак третьей опытной группы с клиническими признаками новообразований при компьютерно-томографическом исследовании морфометрических показателей поджелудочной железы отмечается уменьшение длины (7,5±1,2 мм) и увеличение ширины (3,1±0,3 мм), но при этом индекс Икт (41,3±3,7%) достигает максимальных значений (Рисунок 35).
Таким образом, в ходе нашего исследования было установлено, что морфометрические показатели поджелудочной железы собак, полученные при компьютерно-томографическом исследовании, тесно связаны с ее морфофункциональным состоянием и могут служить базой для постановки адекватного диагноза.
Параллельно с морфометрической характеристикой поджелудочной железы у собак можно проследить распространение опухолевого процесса на близлежащие ткани и органы. При компьютерно-томографическом исследовании можно выявить метастазы в кровеносные сосуды, лимфатические узлы и печень (Рисунок 36). Так как опухоль поджелудочной железы – это опасный диагноз, который в ряде случаев имеет неблагоприятный прогноз, прогнозы по сроку жизни, успешность того или иного метода лечения, выбор хирургической тактики строго зависят от стадии опухолевого процесса.
Прицельная биопсия поджелудочной железы собак и ее цитологическая оценка
Благодаря полученным компьютерно-томографическим изображениям, можно спланировать зону для прицельной биопсии с более высокой точностью и не прибегать к более инвазивным процедурам.
Для дифференциальной диагностики патологии поджелудочной железы у собак проводили прицельную биопсию путем лапароскопии и цитологическое исследование полученного материала (Рисунок 37).
Алгоритм прицельной биопсии поджелудочной железы у собак. «Лапароскопию проводили при общем обезболивании с искусственной вентиляцией легких. После введения газов (диоксид углерода) создавали пневмоперитонеум для выполнения последующих манипуляций. Для этого использовали иглу Вериша, вводимую через разрез кожи выше пупочной области в зависимости от конституции больной собаки. Внутрибрюшное давление повышали медленно, предоставляя организму время для адаптации к изменяющимся условиям гемодинамики.
После заполнения перитонеальной полости газом (0,5–1,0 л) иглу извлекают и проводят тонкоигольную аспирацию поджелудочной железы» [36]. Она является относительно безопасной процедурой, особенно, когда сопровождается компьютерной томографией. Согласно предварительным исследованиям иглы 25-G являются наиболее эффективными для цитологической оценки и потенциально вызывают меньше травм, чем иглы большего калибра.
Тонкоигольная аспирация должна проводиться с использованием шприца на 3 мл с небольшим количеством этилендиаминтетрауксусной кислоты внутри него, а затем игла должна быть направлена в зону отбора пробы. Игла должна быть перемещена в каудальную часть органа, вперед, вдоль тела по той же линии. Не следует создавать давление во время отбора пробы. Степень травмы при данной аспирации является минимальной и практически не вызывает прямое воспаление поджелудочной железы. Завершают операцию осмотром операционного поля, контролем гемостаза и туалетом перитонеальной полости и брюшной стенки.
«Материал из канала иглы помещался на промаркерованные предметные стекла. Полученный материал, распределенный по поверхности предметного стекла и фиксированный в этиловом спирте» [36], далее окрашивался гематоксилин – эозином по общепринятым методикам.
По результатам цитологического анализа аутопсийного материала у собак первой опытной группы с клиническими признаками острого панкреатита (Рисунок 38) отмечается умеренный анизоцитоз и анизокариоз, крупные ядра, ярко выраженная цитоплазма с зернистостью, а также наличие лейкоцитов (нейтрофилов).
При цитологическом исследовании поджелудочной железы у собак второй опытной группы с клиническими признаками хронического панкреатита наблюдается выраженный анизоцитоз и анизокариоз, ядра средних и мелких размеров с узким ободком цитоплазмы по периферии (Рисунок 39).
У собак третьей опытной группы с клиническими признаками новообразований при цитологическом исследовании поджелудочной железы отмечается ярко выраженный анизоцитоз и анизокариоз, большие ядра, окруженные ободком цитоплазмы, а также слияние ядер (Рисунок 40).
Таким образом, цитологическая оценка поджелудочной железы имеет преимущества для дифференциации злокачественных новообразований от воспалительного процесса (Рисунок 40).