Kitabı oku: «Нестандартные подходы к лечению желчнокаменной болезни», sayfa 5
Пневматическую литотрипсию считают «золотым стандартом» безопасности среди других методов КЛТ. Для механического разрушения камней используются или воздушные компрессоры (LithoClast) или миниатюрные устройства с электромагнитными ударноволновыми эмиттерами (EMSE) для создания движущей силы (EKL, Olimpus). Процедура дробления камней основана на научном принципе «действия и реакции» впервые выведенной физиком И. Ньютоном. Принцип действия основан на получении ударной пульсации, другими словами, ударная волна передается камню, через специальный жесткий или полугибкий зонд. Рукоятка инструмента использует сжатый воздух для получения баллистической энергии. Точно управляемый заряд энергии разгоняется в пределах рукоятки при помощи контролируемых импульсов сжатого воздуха. Когда заряд попадает в зонд, зафиксированный в рукоятке, ударная волна передается камню. Различные акустические свойства металлического зонда и камня приводят к разрушению последнего. Сила разрушения пропорциональна длительности энергетического импульса и амплитуде движения (Лопаткин А.Н., 1994). Последующий эффект «отбойного молотка» может приводить к нежелательному движущему воздействию, которое может проявляться в продвижении камня вверх по мочеточнику и в почку, что делает камень не достижимым для эндоскопа, или камень может не достаточно фрагментироваться. Попытаться нейтрализовать этот эффект можно с помощью применения вместе с зондом отсасывающих устройств. Использование различных по модификации корзин в значительной степени нивелирует это осложнение и повышает эффективность КЛТ.
Преимуществами пневматических литотрипторов являются атравматичность, низкая стоимость сервисного обслуживания, невысокая себестоимость, и, в результате длительных сроков функционирования металлических зондов, практически отсутствие необходимости в расходных материалах (Аляев Ю.Г. с соавт., 2009). Недостатки включают в себя ограничение возможности использования данного оборудования с гибкими эндоскопами, так как для проведения ригидного зонда необходим прямой рабочий канал. Вторым существенным недостатком пневматической литотрипсии является относительно высокая частота ретроградной миграции камней, которая достигает 2-17% при лечении уретеролитиаза (Aridogan I.A. et. al., 2005; Leveillee R.J., Lobik L., 2003). Пневматический литотриптор Swiss Lithoclast (EMS, Швейцария) был разработан в 90-х годах. В нём в качестве источника энергии используется сжатый воздух, реактивный поток которого воздействует на металлический отбойник, находящийся в контакте с камнем. Литотриптор успешно применяется для контактного разрушения камней в почке, мочеточнике и мочевом пузыре через ригидный эндоскоп. J.D. Denstedt et al. (1992) первыми сообщили о клиническом опыте использования Swiss Lithoclast у 31 пациента с частотой фрагментации камней до 94%. Интраоперационных и отдаленных осложнений, напрямую связанных с использованием литотриптора, не наблюдалось, и авторы пришли к выводу, что устройство безопасно, эффективно, экономично и может быть использовано для литотрипсии камней мочевых путей. Однако другие авторы, проводившие оценку эффективности Swiss Lithoclast, обратили внимание на ряд отрицательных моментов, связанных с пневматической литотрипсией. В частности I.A. Aridogan et al., анализируя 979 пневматических уретеролитотрипсий, отметили довольно высокую частоту ретроградной миграции камня в почку – 7,2 % и связали это непосредственно с пневматическим воздействием.
Однако из-за жестких зондов большого диаметра пневматическая литотрипсия не может использоваться при дроблении конкрементов желчевыводящих путей в силу их анатомического расположения.
Самым передовым методом литотрипсии в настоящее время считается лазерная литотрипсия. Принципиальная особенность данного метода заключается в том, что им одновременно используется методика эндоскопии и современное лечение лазером (Максименков А.В. с соавт., 2007). В процессе данной процедуры проводится специальный эндоскоп по направлению непосредственно к конкременту. После этого происходит включение лазера, что особым способом не дробит камни, а расплавляет их. В настоящее время большинство специалистов в данной области отмечают то, что лазерная литотрипсия представляет собой более совершенную технологию, чем методика ударно-волнового воздействия (Захаров И.А. с соавт., 2007; Саакян О.В., 2011).
Импульсный лазер на красителе – лазеры, использующие в качестве лазерного материала органические красители, обычно в форме жидкого раствора, при этом энергия лазера с длиной волны 520нм передается через кварцевое волокно и поглощается камнем. Это техника недостаточно эффективна по отношению к цистиновым камням (при цистинурии) и камням из моногидрата оксалата кальция, так как они плохо поглощают свет с такой длиной волны (Литвин Г.Д, Кирпичев А.Г., 1990). В месте воздействия образуются плазменные пузырьки, которые, увеличиваясь и схлопываясь, образуют волну акустического давления, ударную волну. Краситель сделан из разлагающегося материала и может нуждаться в замене каждые несколько недель. Краситель необходим для создания определенной длины волны лазерного излучения (Родионов В.В. с соавт., 1991).
Гольмиевый лазер на иттриево-алюминиевом гранате (Ho:YAG) приводит к вапоризации при прямом контакте волокна с камнем. Этот полупроводниковый лазер передает энергию длиной 2100нм через кварцевое волокно низкой плотности диаметром 200-1000мкм. В результате образуется ударная волна за счет увеличения и затухания плазменных пузырьков, так как жидкость, находящаяся в фокусе системы, испаряется во время лазерного импульса. Дальнейшая передача энергии происходит через эти полости с паром, что называется эффектом Мозеса (Левченко Н.В., 2006). Эта энергия поглощается водными компонентами камня, что приводит к температурной дезинтеграции. Очень высокая температура поверхности камня может приводить к термическим повреждениям органа. Однако это свойство можно использовать для удаления переходно-клеточных опухолей или доброкачественной гиперплазии предстательной железы, что делает Ho:YAG лазер пригодным для многоцелевого использования в урологии.
Существуют также работы по преобразованию энергии лазерного импульса в механический импульс, передающийся на металлический стержень, который находясь в соприкосновении с камнем и ударяя по нему, механически его разрушает. При этом, достигается увеличение разрушающего камень давления, развиваемого на поверхности камня стержнем-инструментом (Дьяконов Г.И. с соавт., 1995).
Сегодня обозначенное направление лечения активно изучается многими клиниками мира. Последние исследования свидетельствуют о том, что лазерная литотрипсия остается более действенной при тяжелых эпизодах почечнокаменной болезни (Максименков А.В. с соавт., 2007). В некоторых случаях для существенного облегчения самочувствия пациента бывает достаточно всего лишь одной процедуры. При этом лазерная литотрипсия остается более совершенным методом, нежели все существующие аналоги. Так, при ее проведении практически не остается небольших частичек конкрементов, что чаще всего задерживаются в органах и начинают опять расти. Еще одним значимым преимуществом, которым обладает лазерная литотрипсия является практически полное отсутствие нежелательных явлений, что присутствуют при любом оперативном вмешательстве. Данный метод не вызывает наружных и подкожных кровотечений, а также передвижений конкремента. Помимо всего перечисленного стоит также отметить, что лазерная литотрипсия может также использоваться при крайне маленьких конкрементах, на которые не удается оказать должного воздействия посредством иных способов лечения.
Достаточно эффективно используется лазерная литотрипсия и при лечении желчнокаменной болезни (Гейниц А.В. с соавт., 2010; Миминошвили О.И. с соавт., 2014; Хрячков В.В. с соавт., 2008).
В литературе имеются данные о воздействии излучения YAG:Ho лазера на стенку желчного пузыря. При воздействии использовали лазерное излучение в импульсном режиме с частотой 5Гц и 10Гц и энергией до 1Дж. При этом торец лазерного световода находился на расстоянии 1-3мм от поверхности слизистой жёлчного пузыря. После воздействия излучением гольмиевого лазера с энергией до 0,5Дж и частотой 5Гц каких-либо серьёзных повреждений в стенке жёлчного пузыря не выявлено. Слизистая оболочка сохраняет эпителиальную выстилку. При частоте 5Гц и увеличении энергии от 0,5Дж до 1,0Дж отмечается выраженный отёк стромы слизистой оболочки с участками десквамации эпителия. Небольшая часть желёз сохраняет структуру, остальные железы изменяют конфигурацию. При использовании энергии импульсов 0,5-1,0Дж и увеличении их частоты до 10Гц определяется отсутствие эпителиальной выстилки и желёз. Отмечается отёк и некробиотические изменения собственной пластинки. Мышечный и наружные слои сохраняют свою структуру. Дальнейшее увеличение энергии и частоты импульсов приводит к некрозу мышечного и наружного слоёв, что может привести к рубцовой деформации стенки общего желчного протока. При воздействии лазерным лучом на «твёрдые» камни получены лучшие результаты при непосредственном контакте торца световода с поверхностью конкремента. В этих случаях быстро и эффективно наступала фрагментация При этом эффективная энергия колебалась в пределах – 0,5-1,0Дж, с частотой импульса – 5-10Гц (Гейниц А.В. с соавт., 2010; Миминошвили О.И. с соавт., 2014).
Имеются данные о использовании YAG:Ho (Глушков Н.И. с соавт., 2010; Ермолов А.С. с соавт., 2004) и YAP: Nd (Праздников Э.Н. с соавт., 2012) лазера для проведения литотрипсии в просвете общего желчного протока при лапароскопических операциях. Дробление производят после предварительной холедохоскопии, фиксируя конкремент корзинкой и вводя световод через рабочий канал холедохоскопа (Миминошвили О.И. с соавт., 2013; Левченко Н.В., Хрячков В.В., 2008).
Оптимальные значения энергии импульса для выполнения литотрипсии конкрементов внепеченочных желчных протоков излучением с длиной волны 1320нм находятся в пределах 0,9-1,5Дж и 0,5-0,8Дж – для лазерного излучения 1440нм. Более высокие значения энергии импульса опасны для применения в связи с невозможностью четко контролировать процесс разрушения конкремента, и риском повреждения прилежащих тканей (Александров С.В., 2013). При этом имеется опасность нежелательных воздействий лазерного луча на стенку желчевыводящих путей. Альтернативной методикой является использование лазерной установки с системой автоматического распознавания камня, которая может применяться под рентгеноскопическим контролем без холангиоскопического наведения. Дистальный конец зонда оснащен сенсорами, которые воспринимают отраженный свет. Поскольку поверхности камня и слизистой имеют разную отражающую способность, работа лазера автоматически прерывается при поступлении информации о том, что зонд направлен на ткань, а не на камень. Контактная литотрипсия под действием световой энергий занимает большое количество времени и не является полностью безопасной для врача и пациента. В настоящее время внутрипротоковая лазерная литотрипсия выполняется лишь в нескольких крупных специализированных центрах, причиной чего является высокая стоимость оборудования. Вторым ограничением является необходимость участия в процедуре двух эндоскопистов, имеющих опыт работы с системой «материнского и дочернего» эндоскопов (Борисов А.Е., 2003).
Относительно распространенными являются ультразвуковые способы дробления камней мочевыделительной системы, которые широко применяются благодаря безопасности и эффективности. При этом используется такое свойство ультразвуковых волн, как при значительной интенсивности оказывать разрушающее действие на озвучиваемые объекты и при небольших интенсивностях проникать в глубину живых тканей, не повреждая их (Болотина О.И., 2009). Согласно этому способу, ультразвуковой зонд излучает ультразвуковую энергию в виде волн высокой частоты, которые оказывают разрушающее действие при непосредственном воздействии на камень. В цельном металлическом зонде образуются продольные вибрации, за счет прохождения высокоэнергетичного тока через пьезокерамическое вещество (Добровольский А.А. с соавт., 2003). В результате этого активированные кристаллы образуют ультразвуковую волну (20-27кГц), которая воздействует на стальной зонд, образуя высокочастотные синусоидальные вибрации. За счет этих вибраций зонд воздействует на камень как «отбойный молоток», разрушая его в точке воздействия. Выделяют следующие механизмы разрушения: тыльный откол вследствие больших отрицательных напряжений на задней поверхности камня (эффект Хопкинса), появляющихся при отражении импульса, формирование разрушающих сдвиговых сил при взаимодействии импульса с границами и неоднородностями, усталостные повреждения в результате многократных процессов нагружения и разгрузки, кавитационная эрозия (Руденко О.В., 2007; Федоткин И.М., Гулый И.С., 1997). Отрицательные давления в акустическом импульсе приводят к рождению и росту газовых пузырьков из имеющихся в жидкости и на поверхности камня зародышей. Под действием положительного давления происходит схлопывание этих пузырьков. Коллапс одиночного пузырька вблизи твердой границы приводит к потере сферической симметрии. Образуется кумулятивная струйка, которая с высокой скоростью ударяется о поверхность, что и вызывает сильное гидрокинетическое возмущение жидкости, ее перемешивание, интенсивное излучение акустических (ударных) волн и в конечном итоге – разрушение поверхности. К такой же эрозии приводит схлопывание облака пузырьков (кавитационного кластера). Помимо этого, в процессе озвучивания в жидкостях формируются радиально пульсирующие микропузыри, наряду с чем, за счет сильного поглощения ультразвуковой энергии в прилегающей к источнику колебаний зоне образуется направленное движение жидкости, насыщенной массой пульсирующих кавитационных пузырьков. Скорость поступательного движения таких пузырьков может достигать 2м/с. Такой движущийся и одновременно пульсирующий пузырек приводит к повышению давления (до 3атм) и к формированию микропотоков на границе раздела фаз, что ускоряет процесс разрушения камня (Шиляев А.С. с соавт., 2009). Часто механизмы действуют совместно. Например, в результате отколов крупные камни сначала разбиваются на куски, последующая фрагментация которых происходит вследствие кавитационной эрозии (Бэйли М.Р. с соавт., 2003; Руденко О.В., 2007). Ультразвуковая литотрипсия в качестве монометода наиболее предпочтительна при камнях невысокой и средней плотности (до 1200 HU) размером до 3см, что объясняется возможностью активной аспирации и весьма быстрого удаления всех фрагментов. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить вероятность резидуальных камней. Так же как и методы диагностики, методы ультразвуковой терапии должны иметь высокую пространственную точность при формировании акустических полей, для поддержания высокой избирательности воздействия. Это накладывает высокие требования как на ультразвуковые датчики и зонды, так и на диагностические и терапевтические системы в целом. В качестве положительных моментов следует отметить максимальную степень фрагментации при почти полном отсутствии миграции конкрементов. Продолжительность контактной ультразвуковой литотрипсии при лечении мочекаменной болезни составляет от 15 до 55мин.
Имеются единичные экспериментальные работы по использования УЗ для лечения холецистолитиаза. При этом облучение проводилось в среде растворителя (МТБЭ или 30% раствор клофибрат) при помощи прямого волновода аппарата УРСК-7Н (Меджидов Р.Т. с соавт., 1994; Шарак А.В., Устинов Г.Г., 1996).
Прямая жесткая конструкция волновода всех используемых в настоящее время ультразвуковых литотрипторов, делает невозможным его использование для литотрипсии желчных камней в просвете общего желчного протока, учитывая его анатомическое расположение (Размахнин Е.В. с соавт., 2014). Общий желчный проток длинной 5-7см, проходит в составе печеночнодвенадцатиперстной связки от ворот печени к нисходящей ветви двенадцатиперстной кишки, в сагиттальной плоскости прикрыт сверху нависающим краем правой доли печени (Сергиенко В.И., Петросян Э.А., 2013). В связи с этим ввести прямой инструмент при выполнении лапароскопической операции через супрадуоденальную холедохотомию или через пузырный проток в просвет общего желчного протока по его оси невозможно.
Таким образом, резюмируя данные литературных источников методы литотрипсии в лечении желчнокаменной болезни не получили широкого распространения, в связи с наличием специфических осложнений, дорогостоимости отдельных методик и анатомическими особенностями желчевыводящих путей.
Разработка ультразвукового литотриптора
Для экспериментов по контактной литотрипсии на начальном этапе использовался физиотерапевтический аппарат для ультразвуковой терапии УЗТ-1.01Ф (производства завода «ЭМА», Россия).
Озвучивание конкремента производилось в среде реагента в непрерывном режиме с частотой 0,88мГц и интенсивностью 1,0Вт/см² при помощи пьезоэлектрического излучателя ИУТ 0,88-1.03 Ф площадью 1см2. Воздействие производилось при температуре равной температуре тела человека.
Всего было использовано 33 конкремента, из них 11 низкоминерализованных, 11 высоко и 11 среднеминерализованных.
При анализе полученных данных выяснилось, что при сочетании воздействия октановой кислоты и ультразвука частотой 0,88мГц и интенсивностью 1,0Вт/см² разрушение конкрементов происходит намного быстрее, чем при воздействии только октановой кислоты. Так время растворения конкремента в минутах в пересчете на 1мг массы камня с использованием ультразвукового облучения составило 3,16 (2,61; 4,29) против 5,55 (4,00; 6,74) октановой кислоты (р<0,001), т.е. процесс литолиза происходит быстрее почти в два раза.
Один ультразвук частотой 0,88мГц и интенсивностью 1,0 Вт/см² в среде желчи и в среде физиологического раствора не вызывал изменений массы и размеров камней даже при продолжительном времени воздействия.
При распределении конкрементов по степени их минерализации также выявлены различия по группам (табл. 11). Так, в группе с низкой минерализацией камни разрушились быстрее на 34,3% (р<0,001), в группе средней – на 44,8% (р<0,001) и в группе с высокой – на 35,6% (р<0,001), чем при использовании только октановой кислоты.
При проведении корреляционного анализа обнаружена следующая зависимость: при возрастании содержания кальция в камне, время его разрушения также растет (rs=0,69, р<0,05). Кроме того выявлена слабая прямая корреляционная зависимость времени распада камня от содержания в нем бария (rs=0,24, р<0,05), висмута (rs=0,32, р<0,05), хрома (rs=0,24, р<0,05), ванадия (rs=0,48, р<0,05), лития (rs=0,28, р<0,05), алюминия (rs=0,31, р<0,05), магния (rs=0,48, р<0,05), калия (rs=0,22, р<0,05) и обратная зависимость от содержания никеля (rs=-0,35, р<0,05).
Учитывая ускорение литолиза конкрементов при дополнительном воздействии ультразвуком, а также отсутствие фрагментации желчных камней при облучении ультразвуком частотой 0,88мГц и интенсивностью 1,0 Вт/см² в жидкой среде, решено было создать ультразвуковой аппарат соответствующей частоты и мощности, разрушающий конкременты и имеющий волновод, способный проникнуть в просвет общего желчного протока во время выполнения лапароскопических операций, в силу его анатомического расположения.
Для выполнения следующей серии экспериментов был создан волновод оригинальной конструкции совместно с сотрудниками Забайкальского института железнодорожного транспорта и предприятия «Ультразвуковая техника-ИНЛАБ» г. Санкт-Петербург.
Основная проблема заключается в особенностях распространения ультразвуковых волн, что делает невозможным изготовление гибкого волновода и проблематичным создание длинного изогнутого волновода небольшого диаметра ввиду потерь мощности ультразвука на изгибах и несоответствия поперечных и продольных колебаний при создании инструментов с изогнутой осью.
Основа предлагаемого литотриптора заключается в создании специального изогнутого волновода, который во время лапароскопической операции, после выполнения холедохотомии, учитывая анатомическое расположение желчевыводящих путей, можно ввести в просвет общего желчного протока и выполнить контактную литотрипсию. Был создан волновод (рис. 1) длинной 400мм, состоящий из нерабочей проксимальной части длинной 335мм, диаметром 6мм, изогнутой плавно по окружности, промежуточной части в виде усеченного конуса и дистальной рабочей части длинной 60мм, диаметром 4мм. При этом угол между дистальным концом рабочей части и направлением оси в основании проксимальной части составил 40º. Дистальный конец волновода выполнен в виде вогнутой сферической поверхности глубиной 1мм, радиусом 2мм, что позволяет концентрировать пучок волн в продольном направлении, избегая их рассеивания и минимизировать воздействие на окружающие ткани. Конусовидное сужение в данном случае выполняет роль концентратора ультразвуковых колебаний и позволяет снизить диаметр дистальной части волновода, предназначенной для введения в просвет общего желчного протока (Одинцов М.В., 2011).
Волновод изготовлен из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т, что позволяет производить его стерилизацию. При помощи резьбового соединения волновод соединяется с ультразвуковым преобразователем на который поступает сигнал от генератора ультразвуковых колебаний.
Ультразвуковой генератор ИЛ10 – 840, производства «Ультразвуковая техника-ИНЛАБ» г. Санкт-Петербург, предназначен для преобразования тока промышленной частоты (50Гц) в ток с частотой в диапазоне 17 ÷ 30кГц и служит источником питания ультразвукового преобразователя магнитострикционного типа.
Имеет достаточно удобный интерфейс, возможность регулировки частоты и мощности, таймер, возможность записи выбранных параметров.
Включение генератора осуществляется нажатием кнопки 1 (фото 1). Выбор пунктов настройки производится вращением ручки 2 и нажатием кнопки 3 или кнопки 2, после чего вращением ручки 2 выбирают нужный параметр частоты или мощности, закрепляя его нажатием кнопки 2 или 3. Нажатием кнопки 4 можно обнулить установленные настройки. На дисплее генератора указывается мощность в ваттах на выходе генератора и процентах от максимальной (5), частота в герцах (6), имеется кнопка «пуск» (7), активируемая нажатием кнопки 2 или 3. Также имеется таймер, показывающий время воздействия в секундах (8) и возможность записи выбранных параметров (9), активируемая при нажатии на кнопку 2 или 3.
На задней стороне генератора (фото 2) имеются гнезда для подключения сетевого кабеля (1) и кабеля ультразвукового преобразователя (2).
Ультразвуковой преобразователь (фото 3) имеет ручку (2) и гнездо (1) для подсоединения волновода.
Непосредственно на самом волноводе (фото 4) имеется нерабочая проксимальная часть – 1, рабочая дистальная часть – 2, промежуточная часть, в виде конуса – 3, резьба для соединения с ультразвуковым преобразователем – 5, торец волновода выполнен в виде вогнутой сферической поверхности – 4. Волновод в сборе с ультразвуковым преобразователем показан на фото 5.
4.3. Оптимизация условий ультразвуковой контактной литотрипсии
После взвешивания камня (m, мг), определения его структуры, степени минерализации атомно-эмиссионным методом, конкремент помещался в пробирку, заливался желчью, полученной при пункции желчного пузыря или соответствующим реактивом, и производилось озвучивание с помощью предлагаемого устройства. Расстояние от торца волновода до конкремента при этом выдерживалось до 0,5см, что примерно соответствует фокусному расстоянию акустической линцы. Частоту и мощность озвучивания подбирали экспериментально. При этом фиксировали время фрагментации конкремента на более мелкие части. Эксперимент прерывали при разрушении камня до мелких фрагментов (d≈0,5мм), то есть размеров, при которых частицы могут самостоятельно выйти из просвета общего желчного протока в двенадцатиперстную кишку через фатеров сосок. Фиксировалось общее время эксперимента (t, сек).
Для более удобной оценки результатов выведен коэффициент (К) означающий время трипсии конкремента в секундах до мелких фрагментов (d≈0,5мм) в пересчете на 1мг массы камня. К высчитывался по следующей формуле K=t/m.
С целью определения наиболее оптимальных параметров ультразвука для дробления конкрементов был проведен ряд экспериментов in vitro. Меняя частоту ультразвука при одной и той же мощности, воздействовали на группы камней однородных по составу и массе.
При значительном отклонении от частоты 26500-26700Гц на 200Гц и более дробления конкрементов не происходит.
С целью определения оптимальной выходной мощности генератора для выполнения литотрипсии, воздействовали на камни при фиксированной частоте 26500-26700Гц, меняя выходную мощность генератора.
Экспериментально установлено, что наиболее оптимальные параметры для выполнения литотрипсии: выходная мощность генератора 35%, от 40 до 65Вт.
При снижении мощности воздействия возрастало время трипсии камня. При повышении мощности система выходила из резонанса, происходил нагрев волновода и дробления конкремента не удавалось достигнуть. При снижении выходной мощности до 30% от максимальной время дробления конкрементов возрастало на 27,1% (р<0,001), при 25% на 83,7% (р<0,001), при 20% на 96,1% (р<0,001).
Во время выполнения литотрипсии время дробления конкрементов не менялось при расстоянии от торца волновода до камня от 0 до 0,5см.
Время выполнения литотрипсии зависит от состава конкремента. Более минерализованные, пигментные конкременты фрагментируются быстрее, чем холестериновые, средне – и низкоминерализованные камни.
Так, время затраченное на трипсию низкоминерализованных камней оказалось больше, чем время в группе конкрементов средней минерализации на 38,8% (р=0,031) и больше, чем в группе камней высокой минерализации на 158,4% (р<0,001). При этом дробление камней средней минерализации происходит быстрее конкрементов высокой минерализации на 86,1% (р<0,001).
При проведении экспериментов было замечено, что более крупные конкременты дробятся медленнее, но тем не менее, К в пересчете на массу камня оказывается намного ниже, чем у мелких камней. В связи с этим, камни были разделены на две группы: 1 группа – камни массой менее 300мг (ориентировочно до 1см в диаметре) (n=68) и 2 группа – камни массой более 300мг (более 1см в диаметре) (n=39).
Установлено, что К в группе камней массой более 300мг ниже на 81,8% (р<0,001), чем при дроблении мелких камней, хотя общее время затрачиваемое на трипсию этих конкрементов больше. По видимому, это связано с накоплением напряжения в массе камня в течение ультразвукового воздействия, что в конечном итоге ведет к снижению коэффициента. При этом, в группе крупных конкрементов, соотношение времени дробления по степени минерализации камней сохранилось прежнее: продолжительность ультразвукового воздействия обратно пропорционально зависело от степени минерализации конкремента (табл. 16).
Для изучения синергического влияния ультразвука предлагаемой частоты и литолитических препаратов был проведен ряд экспериментов по озвучиванию конкрементов в среде октановой кислоты и смеси «октановая кислота – глицерин» в соотношении 1:1.
При этом выявлено значительное сокращение времени разрушения камней при сочетании воздействия УЗ и октановой кислоты на 31,0% (р=0,019), при сочетании с литолической смесью «октановая кислота-глицерин» также на 31,0% (р=0,029). При сравнении с группой конкрементов массой менее 300мг данные отличия еще более выражены: разрушение камней УЗ в среде октановой кислоты и смеси октановая кислота-глицерин происходит быстрее на 57,2% (р<0,001).
При анализе времени разрушения конкрементов ультразвуком в среде литолитических препаратов в зависимости от степени минерализации камней выяснилось, что наиболее быстро распадаются камни с содержанием Са2+ от 20 до 60% от массы золы. Время их разрушения в среде октановой кислоты оказалось ниже, чем у камней низкой минерализации на 53,9% (р<0,001) и ниже, чем в группе высокой минерализации на 38,2% (р=0,003).
При этом разрушение камней высокой минерализации происходило быстрее, чем в группе камней низкой минерализации на 25,5% (р=0,002).
С помощью корреляционного анализа выявлены многочисленные обратные связи времени разрушения камня с его составом: наиболее сильная зависимость от кальция (rs=-0,41, р<0,05), менее выражены зависимости от уровня хрома (rs=-0,24, р<0,05), фосфора (rs=-0,27, р<0,05), свинца (rs=-0,28, р<0,05), алюминия (rs=-0,30, р<0,05), железа (rs=-0,28, р<0,05), калия (rs=-0,28, р<0,05), натрия (rs=-0,35, р<0,05), титана (rs=-0,23, р<0,05).
В серии экспериментов с озвучиванием УЗ в среде «октановая кислота – глицерин» обнаружена та же зависимость: среднеминерализованные камни разрушаются быстрее на 49,6% (р<0,001), чем низкоминерализованные и на 25,0% (р<0,001), чем высокоминерализованные. Последние распадаются быстрее низкоминерализованных на 32,7% (р=0,002). Картина корреляционных зависимостей коэффициента и минерального состава камня имела аналогичный характер, как при использовании только октаноата: кальций (rs=-0,47, р<0,05), хром (rs=-0,29, р<0,05), фосфор (rs=-0,34, р<0,05), свинца (rs=-0,34, р<0,05), алюминия (rs=-0,28, р<0,05), железа (rs=-0,38, р<0,05), калия (rs=-0,38, р<0,05), натрия (rs=-0,50, р<0,05), титана (rs=-0,25, р<0,05).
Таким образом, в экспериментах in vitro были подобраны условия для эффективного дробления желчных конкрементов ультразвуком с выходной мощностью генератора 35% от максимальной, от 40 до 65Вт и частотой 26500-26700Гц. При этом наблюдается обратная зависимость по степени минерализации камней в отличие от литолиза: время разрушения камня обратно пропорционально степени его минерализации. При сочетании воздействия УЗ и предлагаемой литолитической смеси происходит синергический эффект, время разрушения конкремента значительно короче. Обращает на себя внимание, более быстрое разрушение в этих условиях камней средней минерализации, которые представлены в основном конкрементами смешанного строения и встречаются наиболее часто.
Экспериментальная оценка влияния ультразвука на состояние окружающих тканей при литотрипсии in vivo
В экспериментах in vivo использовано 20 половозрелых беспородных кроликов – самцов, весом 2,8 – 3,4кг. Под наркозом (золетил 1,5мг/кг внутримышечно в комбинации с 0,05мл/кг ксилазина внутримышечно) с добавлением местной анестезии 0,25% – 40,0 новокаина выполнялась минилапаротомия в проекции дна желчного пузыря 3,0-4,0см. Вскрывался желчный пузырь, подсаживался конкремент, извлеченный из желчного пузыря пациентов, оперированных по поводу желчнокаменной болезни. Средняя масса подсаженных конкрементов 42,05±11,45мг, от 21 до 61мг, из них 7 -низкоминерализованных, 6 – среднеминерализованных и 7 – высокой минерализации. После чего через холецистотомическое отверстие вводился предлагаемый волновод и производилось озвучивание полости пузыря в режиме: выходная мощность 35%, от 40 до 65Вт, частота 26500-26700Гц в течение 4-5мин. На стенку желчного пузыря накладывался глухой шов. После чего для изучения патологических эффектов указанных параметров ультразвука озвучивали стенку тонкой кишки и диафрагмальную поверхность печени по 3-7мин путем непосредственного контакта торца волновода с поверхностью печени и кишки. Тощую кишку и печень озвучивали со стороны наружной оболочки, желчный пузырь – со стороны слизистой. Кроме того, для изучения опосредованного воздействия ультразвука на мягкие ткани озвучивали печень и стенку тонкой кишки в течение 4-6мин через слой жидкости 0,5см, предварительно заполняя брюшную полость физиологическим раствором. Зона озвучивания предварительно маркировалась путем прошивки тканей маркерным шовным материалом. Лапаротомная рана ушивалась. В послеоперационном периоде проводилась инфузионная терапия однократно солевыми растворами в объеме 120,0мл, антибиотикопрофилактика и введение обезболивающих препаратов.
