Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 16
1.1 Способы и средства остановки кровотечения в абдоминальной хирургии паренхиматозных органов 16
1.2 Электрокоагуляция при оперативных вмешательствах на печени и селезенке . 38
Заключение по обзору литературы 48
Глава 2. Материалы и методы исследования 51
2.1 Экспериментальный раздел исследования 55
2.1.1 Распределение материалов по группам исследования 55
2.1.2 Техника выполнения хирургических вмешательств в эксперименте 58
2.1.3 Морфологические и морфометрические методы исследования 61
2.2 Клинический раздел исследования 62
2.2.1 Характеристика больных оперированных на печени и селезенке 62
2.2.2 Оборудование и инструменты, используемые для электрокоагуляции при оперативных вмешательствах на паренхиматозных органах брюшной полости 67
2.3 Методы статистической обработки результатов 71
Глава 3 Результаты исследований 72
3.1 Результаты остановки кровотечения при оперативных вмешательствах на печени и селезенке традиционными инструментами и приемами электрокоагуляции 72
3.2 Разработка инновационного монополярного инструмента-электрода с различными видами нанотехнологического покрытия 77
3.3 Экспериментальная часть 85
3.3.1 Интраоперационные результаты электрокоагуляции при оперативных вмешательствах на печени, селезенке, почке 85
3.3.2 Результаты морфологических и морфометрических исследований электрокоагуляции 92
3.4 Эффективность применения разработанного инструмента для электрокоагуляционной остановки кровотечения при оперативных вмешательствах на печени и селезенке 107
Заключение. 115
Выводы. 124
Практические рекомендации. 126
Список литературы 127
- Электрокоагуляция при оперативных вмешательствах на печени и селезенке
- Клинический раздел исследования
- Разработка инновационного монополярного инструмента-электрода с различными видами нанотехнологического покрытия
- Интраоперационные результаты электрокоагуляции при оперативных вмешательствах на печени, селезенке, почке
Электрокоагуляция при оперативных вмешательствах на печени и селезенке
В практической деятельности хирургами иногда применяются термины не вполне соответствующие своему значению, но в силу длительного употребления, ставшие понятными и традиционными. В медицинской семантике большинство терминов имеют корни, в своем происхождении заимствованные из греческого и латинского языков. Их доскональная расшифровка приводит к потере смыслового значения. Иногда, специалистами различных медицинских отраслей употребляются одни и те же термины для обозначения разных по своей сути действий или явлений, или одного и того же явления, но в различной интерпретации. Литературная расшифровка термина «гемостаз» означает биологическую систему организма, предназначенную для сохранения постоянства жидкостного состояния крови, состоящую из трех основных механизмов: 1) сосудисто-тромбоцитарного, 2) коагуляционный, 3) фибринолитический.
Исторически сложилось, что понятие «гемостаз» в хирургической практике означает остановку кровотечения. Следует согласиться, что это не совсем корректно, тем не менее, конкретно и привычно. В периодической медицинской печати, монографических изданиях, даже в учебных хирургических пособиях и руководствах термин «гемостаз» используется для определения факта – остановки кровотечения. Это позволяет нам оставить его для удобства изложения материала [41, 74, 100].
В настоящее время, повсеместно, особенно в зонах боевых действий, отмечается тенденция к росту травматических повреждений паренхиматозных органов [6, 92], при этом повреждения печени занимает первое место по сравнению с повреждениями других паренхиматозных органов брюшной полости [1, 50, 73, 123, 149], это объясняется ее топографическим положением и анатомическим строением [132, 133, 141, 151]. Рост заболеваемости холелитиазом, констатированный в экономически развитых странах, привел к увеличению удельного веса оперативных вмешательств на желчном пузыре и желчных протоках в общехирургических стационарах. К сожалению, не имеют тенденцию к снижению осложненные формы желчекаменной болезни и деструктивные формы острого холецистита. Частота кровотечений из ложа желчного пузыря во время холецистэктомий колеблется от 0,17 до 4,1%, что делает проблему его остановки чрезвычайно важным. Широкомасштабное внедрение малоинвазивных технологий (видеолапароскопических вмешательств, операций из мини доступа) не снизили ее актуальность [15, 94, 118, 119, 128, 129, 130].
Несмотря на бесспорные достижения клинической медицины, травматологии, общей и военно-полевой хирургии проблема окончательного гемостаза при паренхиматозных кровотечениях вызывает неуклонный интерес в неотложной хирургии, так как большинство из пострадавших находятся в трудоспособном возрасте (от 70 до 95%), что подчеркивает не только медицинскую, но и социальную, и экономическую ее значимость [134, 137].
С большим энтузиазмом обсуждается вопрос гемостаза при повреждениях селезенки [4, 10, 58, 76, 131]. Р.А. Ибрагимов и соавт. (2006) утверждают, что органосохраняющие операции на селезенке возможны лишь в 5,3-8,4 % случаев [3]. Пересмотрены представления о «ненужности» данного органа, в связи с её важной ролью в кроветворении и иммунном статусе организма [21, 78, 112, 152]. Вопреки многочисленным методам остановки кровотечения, многие хирурги, по-прежнему, выполняют спленэктомию даже при незначительных повреждениях, это связано с тем, что даже малейшая травма органа вызывает обильное кровотечение из-за особенности ее строения (густой сети сосудов, рыхлой пульпы) [99].
Противниками столь активной тактики отмечается развитие синдрома постспленэктомического гипоспленизма, который проявляется снижением резистентности организма к инфекционным возбудителям, гнойно-септическими осложнениями, респираторными инфекционными заболеваниями, что характеризует проявление ослабления иммунитета [30, 163]. К последствиям спленэктомии, также, относятся увеличение количества тромбоцитов и их функциональной активности, укорочение активированного парциального тромбопластинового времени, увеличение концентрации фибриногена, угнетение фибринолиза, что свидетельствует об изменениях в основных звеньях гемостаза [56]. Это подчеркивает особенную важность органосохраняющих оперативных вмешательств на селезенке.
Клинический раздел исследования
Для улучшения качества электрокоагуляции (сокращение времени остановки кровотечения, его надежность) и профилактики осложнений (неостанавливающееся или рецидивирующее кровотечение; повреждение глубжележащих сосудистых или протоковых структур) была сформулирована следующая рабочая гипотеза. Как известно, с повышением мощности электрического воздействия сокращается время достижения всех составляющих эффекта электрокоагуляции, а именно: карбонизации (обугливания), образования зоны некроза и эффект остановки кровотечения. Однако, некротизированные, особенно обугленные ткани сами по себе являются диэлектриками, что нивелирует или значительно снижает электропроводность, это прямо пропорционально уменьшает электрокоагуляционный эффект и негативно сказывается на главной цели коагуляции, то есть остановке кровотечения. Чем выраженнее зоны карбонизации и некроза, тем хуже «гемостатический» эффект электрокоагуляции. Это требует большего физического усилия, то есть давления инструментом-электродом на паренхиму органа и увеличивает время остановки кровотечения. С понижением мощности электрического воздействия наоборот, снижаются вышеперечисленные эффекты, что увеличивает временные показатели электрического воздействия. Стандартные, то есть оптимальные показатели мощности воздействия в режимах резания и коагуляции для электрохирургических высокочастотных генераторов разных образцов установлены и отражены в технических инструкциях. Учитывая вышеуказанные эффекты, получаемые при повышении или уменьшении мощности электрического воздействия, можно сделать заключение, что снижение или повышение электропроводности материала из которого изготавливается электрод, будет иметь аналогичные последствия. В настоящее время инструменты, то есть электроды, применяемые для электрокоагуляции, изготавливаются из нержавеющей (медицинской) стали, чаще всего 12Х18Н10 или 65Х13. Электропроводность ее установлена, технические характеристики электродов разных типов определены в соответствии ГОСТ.
В современных условиях развития прикладной хирургии все чаще применяют покрытия для инструментов и устройств из других химических элементов и соединений. Наиболее известными являются покрытия из алмазоподобного углерода, нитрида титана и оксида циркония. Они разрешены в использовании в медицинской практике и используются в ортопедии, урологии, стоматологии, челюстно-лицевой хирургии для напыления устройств, стентов и протезов. Основными положительными качествами являются отсутствие токсичности, относительная биологическая инертность, надежность, длительная сохранность. Другие свойства или недостаточно изучены, или представляют собой коммерческую тайну. А именно, влияние на электропроводность, механическую и электрохирургическую износостойкость, коррозионную устойчивость в агрессивных средах. Однако, их влияние на электропроводность, механическую и электрическую износостойкость, коррозионную устойчивость в агрессивных средах изучено недостаточно. Это позволило предположить возможность без изменения электропроводности и мощности воздействия, исключительно за счет создания покрытия рабочей поверхности инструмента, улучшить качество электрокоагуляции – добиться ускоренной и надежной остановки кровотечения. Вероятность этого, возможно, за счет неизвестных свойств материалов для покрытия, то есть катализирующих и синергирующих электрокоагуляцию. Для улучшения качества и профилактики осложнений электрокоагуляции немаловажное значение имеют факт адгезии (прилипания) рабочей поверхности инструмента, что может привести к отрыву коагулята и возобновлению кровотечения. Для сокращения времени коагуляции и удобства ее технического выполнения большое значение имеет феномен налипания нагара, то есть тканевого детрита, на рабочую поверхность электрода, так как налипший коагулят снижает электропроводность инструмента, уменьшает «активную» площадь рабочей поверхности, что требует временных и физических затрат для его удаления. Нанотехнологическое покрытие обладает идеальными физическими показателями, а именно, отсутствие шероховатости, то есть создание абсолютно гладкой поверхности. Возможно, это позволит уменьшить факт налипания тканевого детрита на рабочую поверхность инструмента и феномен адгезии электрода к ране.
Существуют два основных метода нанесения покрытия: 1 – гальванизация; 2 – катодно-ионная бомбардировка. Создание покрытия методом гальванизации – процесс громоздкий, технически сложный, экономически затратный. В медицинском инструментальном технологическом производстве используется ограниченно. Ионная бомбардировка осуществляется нанотехнологическим методом, доступным, менее трудоемким, что делает его оптимальным.
Разработка инновационного монополярного инструмента-электрода с различными видами нанотехнологического покрытия
Пациент К., 57 лет, выписка из медицинской карты стационарного больного № 899/29. Находился на лечении в хирургическом отделении ОГБУЗ «ГКБ № 1 г. Белгорода» с 19.04.12. по 05.05.12. с диагнозом: желчекаменная болезнь; острый флегмонозный калькулезный холецистит. 20.04.12 Оперативное вмешательство: холецистэктомия из мини доступа. Протокол оперативного вмешательства (сокращено).
В асептических условиях, под интубационным наркозом – трансректальная лапаротомия в правом подреберье 4,5 см. Желчный пузырь 10х6х6 см напряжен, стенка инфильтрирована, толщиной 9-10 мм, резко гиперемирована, местами с зеленым оттенком. В просвете темная мутная желчь с хлопьями фибрина, замазкообразной массой и конкрементом диаметром 1 см. Гепатикохоледох 7-8 мм. Пузырный проток 2 мм. С техническими трудностями выполнена холецистэктомия с раздельной перевязкой пузырных артерий и протока. Ложе пузыря 7х4 см, глубиной 2 см, обильно кровоточит всей поверхностью. Электрокоагуляция монополярными электродами из нержавеющей (медицинской) стали (L-образного и шарообразного) не эффективен (отмечалось налипание тканевого детрита на рабочие поверхности инструментов; феномен адгезии электродов к ране с отрывом коагулята и возобновлением кровотечения). Выполнено прошивание паренхимы печени в области ложа пузыря обвивным швом полисорбом № 2 и тампонада гемостатической губкой. Кровотечение остановлено после компрессии ложа в течение 5 минут. Через контрапертуру справа в подпеченочное пространство – 1 трубчатый дренаж, послойное ушивание раны. Данный пример демонстрирует, что использование стандартных электродов из нержавеющей (медицинской) стали для остановки кровотечения при паренхиматозных кровотечениях из печени не всегда эффективно. Малая площадь рабочей поверхности требует большей длительности воздействия, отсутствие противоадгезивного покрытия приводит к отрыву коагулята от паренхимы органа и возобновление кровотечения, образовавшийся нагар на рабочей поверхности требовал усилий и времени для его очистки. Неэффективная электрокоагуляция требовал наложения гемостатических швов и тампонады гемостатическими губками. Повреждение селезенки в контрольной группе встречалось в 26 случаях. Встречались: множественные глубокие повреждения паренхимы органа; поверхностные разрывы, повреждения капсулы; подкапсульные гематомы с последующим разрывом; центральные разрывы. Центральные разрывы селезенки встречались в 15 (57,7%) случаях; множественные глубокие повреждения в 7 (26,9%), поверхностные повреждения и разрывы капсулы в 4 (15,4%). Всем пациентам была произведена спленэктомия.
Клинический пример: Пациент Н., 28 лет, выписка из медицинской карты стационарного больного № 335/11. Находился на лечении в хирургическом отделении ОГБУЗ «ГКБ № 1 г. Белгорода» с 06.02.12 по 16.02.12 с диагнозом: закрытая травма живота, разрыв селезенки, внутрибрюшное кровотечение. 06.02.12 Оперативное вмешательство: Верхнесрединная лапаротомия, спленэктомия. Протокол оперативного вмешательства (сокращено). В асептических условиях, под интубационным многокомпонентным наркозом произведена верхнесрединная лапаротомия. В брюшной полости около 400 мл крови со сгустками. По диафрагмальной поверхности селезенки имеется разрыв капсулы и паренхимы длинной 4 см, глубиной 1-2 мм с продолжающимся кровотечением. Попытки электрокоагуляции не эффективно, произведена спленэктомия. Санация и дренирование брюшной полости, послойное ушивание раны.
Описанный случай свидетельствует, что электрокоагуляция традиционными, стандартными методами и инструментами не эффективен при поверхностных повреждениях селезенки.
Интраоперационные результаты электрокоагуляции при оперативных вмешательствах на печени, селезенке, почке
Подлежащий участок паренхимы печени малокровен, состоит из гепатоцитов с признаками повреждения в виде исчезновения ядрышек, компактификации ДНК, уменьшении и деформации ядер, деформации гепатоцитов, сопровождающейся расширением синусоидных капилляров. Следует отметить, что в этом слое некробиоза в центре пятна контакта отмечаются множественные, расширенные вследствие деформации печёночных балок центральные вены. Далее следует зона полнокровия капилляров. В группе №4 она имеет среднюю толщину 524,78±123,15 мкм. Этот слой наиболее выражен и имеет максимальную толщину в центре пятна контакта. На периферии очага поражения толщина этого слоя уменьшается. Этим объясняется высокий разброс значений – об этом свидетельствуют значения коэффициента вариации (табл. 8).
Следует отметить, что статистически значимых отличий значений в зонах некробиоза и полнокровия капилляров не обнаружено (Р 0,05 – рассчитанный с использованием критерия Манна-Уитни). Тем не менее, средний коэффициент вариации имеет минимальное значение в группах 2 и 4. Это может свидетельствовать о более «правильной» форме очага поражения, или же о более равномерном распределении слоев зоны поражения. Сравнивая, эти две группы, можно отметить, что все-таки, абсолютное значение средних величин в группе №4 меньше (табл. 8).
При исследовании препаратов животных выведенных из эксперимента на 7 сутки показало, что во всех группах наблюдения происходит отграничение зон некроза и некробиоза от сохранной паренхимы органа мощной прослойкой плотной волокнистой соединительной ткани с признаками достаточно высокой степени организации (ориентация пучков волокон преимущественно вдоль поверхности сохранной части паренхимы). Кнутри от неё располагается сохранная часть паренхимы печени. Следует отметить, что здесь печеночные балки деформированы, а синусодные капилляры расширены. Это объясняется деформацией этого слоя паренхимы вследствие развития вышеуказанной соединительнотканной прослойки и резорбции большого объема погибшей ткани печени. В зоне некробиоза наступает фаза «разрешения», проявляющаяся массовой гибелью гепатоцитов, их резорбцией и миграцией большого количества фибробластов. Их количество нарастает от соединительнотканной прослойки в направлении поверхности зоны контакта. Это объясняется тем, что камбиальные элементы соединительной ткани, предсуществовавшие в зоне поражения погибли вследствие тотальной ишемии в зоне некроза и некробиоза из-за остановки кровотока. Поэтому роль источника клеток фибробластического ряда взяли на себя сохранившиеся междольковые соединительнотканные прослойки и адвентиция междольковых сосудов. Сравнивая различные типы электродов на этом сроке исследования их можно выстроить в следующем порядке убывания выраженности негативных последствий для печени: электрод без покрытия (медицинская сталь) – электрод с нитридом титана – электрод с алмазоподобным углеродом – электрод с оксид-циркониевым покрытием. Однако, факт выраженного налипания коагулята на рабочую поверхность электрода с напылением алмазоподобный углерод показывает преимущество применения электрода с нитрид-титановым напылением.
При исследовании почек обнаружено, что во всех сравниваемых группах морфология очага поражения также однотипна. Очаг имеет форму конуса, с основанием в области пятна контакта с электродом (рис. 23). Вершина конуса направлена к чашечно-лоханочной системе. По периферии очага поражения также обнаруживается прослойка с полнокровными сосудами. Поверхностно располагаются плоскостные очаги некроза канальцев. Глубже, на границе с интактной паренхимой формируется выраженная базофильная зона солевых отложений внутри канальцев. Остальная часть в состоянии диффузного малокровия. Канальцы мозгового вещества очагово расширены. В тоже время дистальные и проксимальные канальцы не дифференцируются вследствие деформации и отсутствия просвета.
Состояние паренхимы почки в области раны через 1 сутки после коагуляции электродом с оксид-циркониевым напылением (А), алмазоподобным углеродом (Б), нитрид-титановым (В) и без покрытия из нержавеющей (медицинской) сталь (Г). Окр. Гематоксилин-эозин. Ув. А, В, Г - х100; Б – х200 Почечные тельца находятся на разных стадиях гибели (от набухания и вакуолизации клеток до резорбции погибших клеток макрофагами).
При исследовании препаратов животных выведенных из эксперимента на третьи сутки в корковом веществе конуса поражения повсеместно обнаруживаются сморщенные почечные тельца, просвет которых занят фибринозным содержимым. Капилляры клубочка чаще всего неразличимы вследствие гибели клеток, или же угадываются по наличию в них эритроцитов. Система извитых канальцев вокруг гибнущих телец также полностью нарушена. Проксимальные и дистальные канальцы не дифференцируются, в их просветах находится клеточный детрит от погибших эпителиоцитов. Отмечаются очаги некротических масс, в которых клеточные элементы неразличимы. Вне зоны конуса поражения в корковом веществе также обнаруживаются повреждённые почечные тельца (рис. 24).
Но степень повреждения в случае применения циркониевого покрытия меньше. Несмотря на наличие фибрина в просвете капсулы, структура капиллярного клубочка сохранна, равно как и сохранны извитые канальцы (не смотря на наличие очагов гибели и слущивания эпителия).
Наиболее выражены повреждения канальцевой системы в случае применения электрода без покрытия (нержавеющая (медицинская) сталь). Они заключаются в массовой гибели эпителиальной выстилки и облитерации просвета клеточным детритом (рис. 24 Г).