Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Высокочастотная электрохирургия: этапы развития, применение в хирургии желудочно-кишечного тракта.(Обзор литературы) 11
1.1. Исторические этапы развития электрохирургии 11
1.2. Применение электрохирургических аппаратов в хирургии желудочно-кишечного тракта 20
1.3. Некоторые перспективные направления в совершенствовании аппаратов для электрохирургии 25
1.4. Состояние микроциркуляторного русла в зоне применения электрохирургических аппаратов 32
Глава 2. Материал и методы исследований 37
2.1. Общая характеристика обследованных больных 37
2.2. Характеристика экспериментальных исследований 39
2.3. Высокочастотные электрохирургические аппараты, использовавшиеся в качестве диссекторов и коагуляторов 42
2.3.1.Серийные аппараты для высокочастотной электрохирургии ЭН-57М, ЭХВЧ-500 и "Surgitron"(Ellman Int., США) 42
2.3.2. Аппарат для высокочастотной электрохирургии «ЭХА-МИНИ-01» 45
2.4. Методы исследования 53
2.4.1. Методы клинических наблюдений и исследований 53
2.4.2. Протокол проведения экспериментальных исследований 54
2.4.3. Методы микроскопического исследования 56
2.4.4. Методы оценки функционального состояния стенки желудка и тонкой кишки 57
2.5. Статистическая обработка полученных результатов 59
Глава 3. Сравнительная оценка степени повреждения стенки желудка и тонкой кишки при оперативных вмешательствах с использованием различных электрохирургических аппаратов у больных различных групп (клинические исследования) 60
3.1. Особенности оперативных вмешательств у больных 60
3.1.1. Продолжительность оперативного вмешательства у больных 61
3.1.2. Интраоперационная кровопотеря у больных 62
3.2. Течение послеоперационного периода у больных различных групп 62
3.2.1. Изменения электроимпеданса стенки желудка в зоне гастроэнтероанастомозав послеоперационном периоде 63
3.2.2. Осложнения послеоперационного периода 64
3.2.3. Продолжительность пребывания больных в стационаре 66
Глава 4. Применение различных физических способов диссекции и коагуляции при операциях на полых органах брюшной полости (экспериментальные исследования) 68
4.1. Сравнительная оценка степени повреждения стенки желудка при применении различных физических способов диссекции и коагуляции (острый эксперимент) 68
4.2. Интраоперационное исследование микроциркуляторного русла стенки тонкой кишки при использовании различных электрохирургических аппаратов (острый эксперимент) 69
4.3. Состояние микроциркуляторного русла стенки желудка в послеоперационном периоде (хронический эксперимент) 76
Заключение 81
Выводы 92
Практические рекомендации 93
Список литературы 94
- Исторические этапы развития электрохирургии
- Общая характеристика обследованных больных
- Особенности оперативных вмешательств у больных
- Сравнительная оценка степени повреждения стенки желудка при применении различных физических способов диссекции и коагуляции (острый эксперимент)
Введение к работе
Актуальность проблемы
Проблема надежности анастомозов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) занимает одно из центральных мест в абдоминальной хирургии. Качественный уровень выполнения кишечного шва предусматривает: обеспечение надежного гемостаза, плотное сопоставление сшиваемых тканей и их минимальную трав-матизацию (Чибис О.А., Голдин В.А., 1988). В поисках решения этой проблемы совершенствовалась техника наложения анастомозов (Кирпатовский И.Д., 1961; Матешук В.П., 1966; Шот А.В.и др., 1981; Корепанов В.И. и др., 1991), использовались сшивающие аппараты для наложения механического шва (Гриц-манЮ.Я., 1961; Мамедов А.Б., 1969; Каншин Н.Н., 1982;). Вместе с тем было показано, что, применяемое с целью гемостаза, прошивание сосудов вдоль линии соустья, частое наложение швов, чрезмерное их затягивание неизбежно приводит к выраженным нарушениям микроциркуляции зоны анастомоза и является причиной развития анастомозитов и несостоятельности его швов.
Одним из выдающихся достижений прошлого столетия стало использование в медицине высокочастотной электрохирургии (ВЧЭХ). Эта методика не только облегчила хирургам задачу осуществления гемостаза в зоне анастомоза, но и дала ряд других существенных преимуществ: диссекция и коагуляция осуществляется одним движением инструмента; уменьшается потребность в использовании и оставлении в тканях инородного тела - шовного материала; высокая температура отвечает требованиям асептики и абластики; сокращается время оперативного вмешательства; снижается кровопотеря; достигается обезболивающий эффект и уменьшается посттравматическое воспаление в тканях (Федоров И.В., Никитин А.Т., 1997).
Однако, по мере накопления опыта применения электрохирургических аппаратов (ЭХА), стали очевидными также нежелательные эффекты и недостатки такого воздействия: не всегда удается достичь надежного гемостаза (Bol-
6 ser E. Egeli R. A., Laverriere C, 1983), образование большой зоны бокового коа-гуляционного некроза (Нечай А.И., 1986; Кораблин Н.М., 2002; Malis L.I., 1996, Hintze R.E., 1997; Peters К.М., 1997), отсутствие четкой видимой границы между коагулированными и интактными тканями (Долецкий С .Я. и др., 1980; Ско-белкин ОА. и др., 1984; Федоров И.В. и др., 1997; Kawada Т., 1997).
Применение в абдоминальной хирургии ЭХА с рабочей частотой, превышающей максимальную частоту, наиболее часто используемых серийных ЭХА (1760 кГц), оказывает меньшее повреждающее действие на ткани (Майстрен-ко Н.А. и др., 1997; Тимербулатов В.М. и др., 2000; Нычкин С.Г., 2000; Грица-енко Д.П., 2003), показателем травматичности которого может являться степень повреждения микроциркуляторного русла (МЦР) в зоне анастомоза (Гонджи-лашвили В.Г. и др., 1992).
Надо полагать, что дальнейшее совершенствование ЭХА с большой рабочей частотой, не только расширит область использования высокочастотных электрохирургических аппаратов (ВЧЭХА), но существенным образом повысит эффективность их применения. Решение поставленной задачи может быть осуществлено путем оптимизации параметров высокочастотного генератора и научно обоснованного выбора параметров воздействия высокочастотного тока, как методического аспекта его применения (Белов СВ., 1994; Велик Д.В., 2001).
Кроме того, представляет особый практический интерес возможность создания ВЧЭХА на основе принципиально нового подхода к формированию его выходных параметров для осуществления более качественных диссекции и коагуляции с целью снижения количества послеоперационных осложнений и улучшения результатов операций на ЖКТ.
Цель работы Улучшение результатов операций на желудочно-кишечном тракте путем использования и совершенствования электрохирургических аппаратов с рабочей частотой, превышающей 1760 кГц, обладающих минимальным повреж-
7 дающим фактором микроциркуляторного русла в зоне диссекции и коагуляции и приводящих к снижению послеоперационных осложнений.
Задачи исследования
В клинических исследованиях провести анализ продолжительности операций (резекция желудка при язвенной болезни и злокачественных новообразованиях), величины интраоперационной кровопотери, изменения величины электрического импеданса тканей в зоне гастроэнтероанастомоза и послеоперационных осложнений при применении ЭХА с рабочей частотой, превышающей 1760 кГц ("Surgitron", США).
На основании оценки изменения электрического импеданса тканей, активности щелочной фосфатазы (ЩФ) в эндотелии гемомикрососудов подслизистого слоя стенки желудка и их количества, биомикроскопических изменений в зоне диссекции и коагуляции дать в эксперименте сравнительный анализ степени повреждения МЦР в стенке желудка и тонкой кишки при применении различных ЭХА.
Оценить в эксперименте сроки восстановления МЦР в стенке желудка и тонкой кишки при использовании различных ЭХА.
На основании сравнительного анализа нарушения микроциркуляции при применении серийных отечественных ЭХА и экспериментального образца «ЭХА-МИНИ-01» разработать рекомендации для производства более эффективных ЭХА применительно к хирургии ЖКТ.
Научная новизна исследования
В клиническом исследовании на основании оценки микроциркуляции стенки желудка, путем определения электрического импеданса тканей в зоне гастроэнтероанастомоза, показана целесообразность применения в хирургии ЖКТ аппарата "Surgitron" (США) с рабочей частотой 3800 кГц.
На основании оценки микроциркуляции стенки желудка и тонкой кишки в зоне диссекции и коагуляции выработаны рекомендации, которые были по- ложены в основу разработанного и созданного сотрудниками кафедры госпитальной хирургии №2 (Грицаенко Д.П., Лапшин А.С.) совместно с сотрудниками ЗАО «КРАСС» (Нетеса Ю.Д., Нетеса А.Д.) экспериментального образца «ЭХА-МИНИ 01» с рабочей частотой 2640 кГц (патент на изобретение № 2204958 от 27.05.03 г. «Способ формирования выходного сигнала ВЧЭХА и конструкция последнего»).
Установлены различия в степени повреждения МЦР стенки желудка и тонкой кишки и сроки его восстановления при проведении хирургических вмешательств на ЖКТ с использованием металлического скальпеля, серийных ЭХА и экспериментального образца «ЭХА-МИНИ-01».
Показано, что результаты применения ЭХА с рабочей частотой выше 1760 кГц превосходят серийные отечественные образцы по менее значительной травме МЦР в зоне применения.
Практическая значимость
В клиническом исследовании оценены преимущества применения в хирургии желудочно-кишечного тракта ЭХА с рабочей частотой выше 1760 кГц.
В процессе проведения экспериментальных исследований установлена меньшая степень повреждения МНР стенок желудка и тонкой кишки и менее продолжительные сроки его восстановления при использовании аппарата «ЭХА-МИНИ-01» по сравнению с серийными образцами.
Обоснованы преимущества принципиально новых подходов к созданию ЭХА. Аппарат, созданный на их основе («ЭХА-МИНИ-01»), компактен, прост, безопасен и надежен в использовании.
На основании проведенных экспериментальных исследований разработанный нами аппарат может быть рекомендован для промышленного освоения и внедрения в клиническую практику.
Основные положения, выносимые на защиту
Критерием оценки эффективности применения ЭХА в хирургии ЖКТ являются в клинике - величина интраоперационной кровопотери, частота и тяжесть послеоперационных осложнений, продолжительность послеоперационного койко-дня, изменение электрического импеданса тканей в зоне гастроэнтероанастомоза, а в эксперименте - степень нарушения МЦР, оцениваемая по изменению показателя активности ЩФ в эндотелии ге-момикрососудов подслизистого слоя стенки желудка и количества гемо-микрососудов в микропрепаратах, по результатам интравитальной контактной биомикроскопии и по изменению электрического импеданса стенки желудка в зоне диссекции и коагуляции.
Применение ЭХА с рабочей частотой выше 1760 кГц ("Surgitron", США) оказывает меньшее повреждающее действие на стенку желудка и тонкой кишки, по сравнению с серийными ЭХА (ЭХВЧ-500, ЭН-57М), что снижает число послеоперационных осложнений и сокращает сроки стационарного лечения больных.
Микроциркуляторные нарушения в стенке желудка и тонкой кишки с использованием, разработанного нами, аппарата «ЭХА-МИНИ-01» менее значимы, по сравнению с часто применяемыми в клинической практике ЭХА (ЭХВЧ-500 и ЭН-57М).
Восстановление МЦР в стенках полых органов ЖКТ после операций с использованием «ЭХА-МИНИ-01» протекают в более короткие сроки, чем после таких же операций с использованием стандартных отечественных ЭХА.
Апробация работы Основные теоретические и практические положения диссертации доложены на конференции по актуальным проблемам внутренней медицины и стоматологии (Санкт-Петербург, 1997), межвузовской конференции СНО по вопросам прикладной анатомии и экспериментальной хирургии, посвященной 100-летию СПбГМУ им. акад. И.П.Павлова (СПб, 16 апреля 1997), юбилейной конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 200-летию ВМА (СПб, 1998), научной конференции, посвященной 200-летию ВМА (СПб, 1999), научно-исторической конференции СПбГМУ им. акад. И.П.Павлова (СПб, 7 июня 1999), научной конференции, посвященной 95-летию со дня рождения академика РАМН Ф.Г.Углова (СПб, 1999), юбилейной научно-практической конференции, посвященной 100-летию кафедры госпитальной хирургии СПбГМУ им. акад. И.П.Павлова (СПб, 20 ноября 2001).
Внедрение результатов работы Научные положения, выводы, рекомендации, содержащиеся в данной работе, используются в лекциях и практических занятиях со студентами, интернами, клиническими ординаторами СПбГМУ им. акад. И.П.Павлова (Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого д.6/8), а также сотрудниками ЗАО СП «КРАСС» (Санкт-Петербург, ул. Манчестерская д.8, кор.1) для работы по усовершенствованию электрохирургических аппаратов.
Публикации и изобретательская деятельность По теме диссертации опубликовано 7 работ (из них 2 в журнале «Вестник хирургии им. И.И. Грекова» и 2 в журнале «Ученые Записки СПбГМУ им. И.П.Павлова»), получен 1 патент на изобретение и 1 удостоверение на рационализаторское предложение.
Объем и структура работы Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций, а также литературного указателя, включающего 347 источников, из которых 163 отечественных и 184 зарубежных. Работа содержит 15 таблиц и иллюстрирована 11 рисунками.
Исторические этапы развития электрохирургии
История электрохирургии начинается с использования нагрева и корнями уходит в глубину веков. Так в трудах Гиппократа упоминается об использовании нагрева для вскрытия надлобкового абсцесса, а Цельс описывает остановку кровотечения с помощью термокоагуляции (цит. по Долецкому С.Я. и др., 1980).
В начале XVII века, после открытия тепловых свойств электричества, Беккерель изобрел электронож, который нагревал конец проволоки с последующим прижиганием тканей. В дальнейшем данная идея была воплощена в аппарате Paquelin, который довольно широко применялся в России в начале XX века. По данным многих отечественных и зарубежных авторов того времени для получения надежного гемостаза, кроме аппарата Paquelin приходилось применять и другие способы остановки кровотечений (Березнеговскій Н.И., 1913).
В сороковых годах XIX века появились первые попытки применения в медицине гальванического тока.
В 1847 году Норре описал воздействие на биологические ткани раскаленных металлов. Из достоинств данного метода отмечалось хорошее гемо-статическое действие, простота в применении, отсутствие токсического действия на организм. Величина образующегося струпа не превосходила 2 мм. Из недостатков отмечалась быстрая охлаждаемость агента и неравномерность его действия на ткани (Шамовъ В.Н., 1911).
В 1875 году Bottene разработал технику гальванокаутеризации (нагревающее устройство постоянного тока) для выполнения простатэктомии. По данным, приводимым в работе Гагуа A.M. (1967), после применения термокаутера отмечалась выраженная деструкция биологической ткани на значительной глубине, некрозы и обугливание.
В 1888 году Hahn предложил для профилактики имплантационных метастазов и остановки кровотечения применять обработку раневой поверхности антисептической жидкостью. В этом качестве различные авторы рекомендовали применять раствор сулемы, мышьяка, хлористого цинка, карболовой кислоты, резорцина, йодную настойку. Эти же авторы отмечали и весьма существенные недостатки при применении прижигающих веществ -развитие при определенных условиях интоксикации, сильнейших болей в послеоперационном периоде, опасность возникновения вторичных кровотечений и т.д. (Шамовъ В.Н., 1911).
Первые работы в области использования электрического тока высокой частоты для разрушения тканей относятся к концу XIX началу XX столетий. Работами d Arsonval (1890) впервые было доказано, что при прохождении переменного тока большой частоты через человеческий организм, имеет место лишь тепловое действие, но нет нервно - мышечного возбуждения или химического влияния (цит. по Федорову И.В., 1997).
Общая характеристика обследованных больных
Клиническая часть работы проведена на кафедре госпитальной хирургии №2 с клиникой СПбГМУ имени акад. И.П.Павлова и состояла из анализа историй болезни 135 больных, оперированных в плановом порядке с 1996 по 2000 годы. В число исследуемых вошли больные с язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки (ЯБ) и раком желудка (РЖ).
Выбор представленных нозологических форм обусловлен целью и задачами, поставленными в работе, а именно - обоснованию целесообразности применения в хирургии желудочно-кишечного тракта ЭХА с рабочей частотой, превышающей 1760 кГц. Все больные были разделены на две группы: 1 -основную и 2 - контрольную. Для анализа случайной выборкой отобраны истории болезни больных с язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки и раком желудка, однородные по возрасту и половой принадлежности. Не включались в группы больные, имеющие тяжелые сопутствующие заболевания.
Учитывая единый стандартизованный подход к предоперационной подготовке в клинике госпитальной хирургии № 2 СПбГМУ им. акад. И.П.Павлова, нивелировано влияние периоперационных факторов (длительность госпитализации, подготовка операционного поля, антибактериальная терапия перед операцией) на послеоперационное течение. Таким образом основным принципиальным критерием распределения больных на 1 и 2 группы явился способ воздействия на ткани при проведении оперативных вмешательств, независимо от его объема и характера заболевания.
В 1 (основную) группу вошли больные, оперированные с применением высокочастотного электрохирургического аппарата "Surgitron" и использованием специфических электродов фирмы Ellman Int. Аппарат и инструментарий произведены в США, разрешены к применению на территории РФ Министерством здравоохранения. Интерес к этому аппарату обусловлен его техническими характеристиками, приведенными в разделе 2.3.1, в частности рабочей частотой (3800кГц), которая приближается по величине к рабочей частоте разработанного нами экспериментального промышленного образца «ЭХА-МИНИ-01» (2640кГц).
В основную группу вошло 63 пациента с заболеваниями: язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки и рак желудка. Оперативные вмешательства в этой группе больных, начиная с осуществления доступа и заканчивая проведением основного этапа, полностью производились с помощью применения аппарата "Surgitron" путем простой смены электродов.
Во 2 (контрольную) группу вошли 72 больных. Применение электрохирургических аппаратов в ней ограничивалось лишь проведением основного этапа - резекции желудка, вскрытия кишки, коагуляции в зоне гастроэнтероанастомоза для осуществления гемостаза. При этом использовались серийные отечественные аппараты ЭХВЧ-500 и ЭН-57М. Рассечение же кожи, подкожной клетчатки, апоневроза осуществлялись режущими хирургическими инструментами.
Указанная группа больных формировалась также с учетом пола, возраста и нозологических форм заболеваний пациентов аналогично основной группе. Кроме того, в обеих группах больных оперативные вмешательства были идентичны: резекция желудка по Бильрот-2 в модификации Гофмейстера - Финстерера.
Особенности оперативных вмешательств у больных
Единственным ЭХА, представленным на рынке медицинской промышленности, имеющим рабочую частоту, превышающую 1760 кГц, является "Surgitron" (рабочая частота 3800 кГц). На подобную высокую частоту ориентировались при создании способа формирования выходных параметров нового отечественного ЭХА- «ЭХА-МИНИ-01» (2640 кГц). Именно поэтому в качестве диссектора и коагулятора для больных основной группы был выбран ЭХА "Surgitron".
Особенности течения послеоперационного периода, развитие послеоперационных осложнений зависят от ряда факторов, в число которых входят:
1. состояние больного,
2. периоперационные факторы,
3. интраоперационные факторы (Гостищев В.К., Омельяновский В.В., 1997).
Комплектование групп однородных по возрасту и полу (раздел 2.1. настоящей работы), стандартизованный подход к предоперационной подготовке, выбор для сравнения одного из четырех типов хирургических вмешательств (Keighly М., 1982; Keinbaum S., 1983; Classen D. С, 1992), различающихся по степени риска послеоперационных инфекционных осложнений, а именно - «условно чистые» (плановые операции на ЖКТ) операции -все это позволило уменьшить количество факторов, влияющих в конечном итоге на исход оперативного вмешательства и проанализировать лишь продолжительность операции, величину интраоперационной кровопотери, изменения величины электроимпеданса в зоне гастроэнтероанастомоза в течение первой недели после операции, а в дальнейшем - влияние этих факторов на течение послеоперационного периода (послеоперационные осложнения, продолжительность пребывания больных в клинике).
Сравнительная оценка степени повреждения стенки желудка при применении различных физических способов диссекции и коагуляции (острый эксперимент)
Целью первого этапа экспериментальных исследований, которые проводились в режиме острого эксперимента, было изучение в сравнительном плане травматичности воздействия на стенку желудка различных способов диссекции и коагуляции. Для осуществления поставленной цели в качестве экспериментальных животных были выбраны собаки весом от 10 до 12 кг. Протокол проведения оперативного вмешательства подробно изложен в разделе 2.4.2., методы исследования в разделе 2.4.3.
Данные, полученные в результате использования метода электроимпе-дансометрии, приведены в зоне применения различных способов диссекции. Наименьшие повреждениия (величина импеданса наповрежденной стенки желудка - 300 Ом), а, следовательно, и меньшее снижение импеданса выявлены при использовании металлического скальпеля. В группе ЭХА лучший результат отмечался у «ЭХА-МИНИ-01», где снижение импеданса приближалось к таковому у металлического скальпеля, тогда как применение стандартных ЭХА (ЭХВЧ-500, ЭН-57М) вызывало более выраженное снижение этих показателей.
Приведенные результаты позволяют сделать промежуточный вывод о том, что применение ЭН-57М и ЭХВЧ-500 вызывало более глубокое повреждение тканей, приводящее к значительному уменьшению импеданса - на 44%. Применение же в качестве диссектора «ЭХА-МИНИ-01» вызывало менее выраженные изменения, уменьшая импеданс на 17% и приближалось по этому показателю к металлическому скальпелю.
![Нарушение функции почек в зависимости от длительности механической желтухи и методов предоперационной подготовки (клинико-экспериментальное исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4402/203997.png "Нарушение функции почек в зависимости от длительности механической желтухи и методов предоперационной подготовки (клинико-экспериментальное исследование) [Электронный ресурс] Бугров Вадим Юрьевич")