Kitabı oku: «Нестандартные подходы к лечению желчнокаменной болезни», sayfa 8
Преимущества этого метода по сравнению с аналогами заключается в меньшей токсичности растворителя, быстроте лизирующего эффекта, эффективности способа при конкрементах различного состава (холестериновых и пигментных).
Если в случаях изолированного холецистолитиаза травматичность вмешательства значительно снижена использованием лапароскопических методик, то при наличии холедохолитиаза чаще всего требуется выполнение обширной лапаротомии с ревизией желчных путей. Имеющиеся методики лапароскопической ревизии общего желчного протока достаточно трудоемки и не всегда успешны. Применение литоэктсракции при помощи корзинки Дормиа требует визуального контроля и затруднительно при наличии фиксированных конкрементов в терминальном отделе общего желчного протока (корзинка складывается между стенкой желчного протока и конкрементом и не захватывает его) (Борисов А.Е., 2003). Использование эндоскопической папиллосфинктеротомии ведет в последующем к нарушению замыкательной функции сфинктера и развитию недостаточности большого дуоденального сосочка, к тому же не гарантирует удаление крупных конкрементов.
Во время выполнения лапароскопической операции выполнение холедохолитотомии технически сложно. Решением проблемы при этом будет использование контактной ультразвуковой литотрипсии в просвете ductus choledohus. Контактные ультразвуковые литотрипторы используются при дроблении камней мочеполовой системы и имеют жесткие прямые волноводы при помощи которых невозможно проникнуть в просвет общего желчного протока в силу его анатомического расположения. При этом ультразвук является наиболее безопасным в отношении воздействия на окружающие ткани, обладая к тому же рядом терапевтических эффектов при дозированном воздействии (улучшение микроциркуляции, повышение фагоцитарной активности лейкоцитов, стимулирует внутриклеточный биосинтез и регенераторные процессы) (Gossot D., 1999).
Следующей серией экспериментов было доказано, что сочетание воздействия октановой кислоты и ультразвука частотой 0,88мГц и интенсивностью 1,0Вт/см² приводит к более быстрому разрушению конкремента, почти в два раза. Достигается это за счет диффузии растворителя в камень посредством ультразвука. При воздействии одним ультразвуком частотой 0,88мГц и интенсивностью 1,0Вт/см² в среде желчи и в среде физиологического раствора структурных изменений в составе камней не было выявлено в течение достаточно продолжительного времени.
В связи с этим, была поставлена задача, 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.
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.
Техническими особенностями волновода явилось конусовидное сужение при переходе с нерабочей части волновода d-6мм, в рабочую d-4мм, которое выполняет роль концентратора ультразвуковых колебаний и позволяет снизить диаметр дистальной части волновода, предназначенной для введения в просвет общего желчного протока (Одинцов М.В., 2011). А также, вогнутой сферической поверхности на торце рабочей части волновода, которая концентрирует поток волн в продольном направлении, избегая их рассеивания, что позволит уменьшить воздействие на ультразвука на окружающие ткани.
С использованием созданного литотриптора проведен ряд экспериментов in vitro. Подобрана оптимальная частота (26500-26700Гц) и выходная мощность генератора (35%, 40-65Вт) при которой происходит наиболее быстрая фрагментация желчных конкрементов, без перегрева волновода и выхода системы из резонанса. Подобранная нами частота не противоречит данным литературы, указывающим на частоту урологических контактных ультразвуковых литотрипторов на уровне 20-27кГц (Knoch H.G., 1990).
Во всех экспериментальных исследованиях по контактной литотрипсии фрагментация камней считалась достигнутой при диаметре осколков не более 0,5мм, то есть такого размера фрагментов, которые могут беспрепятственно эвакуироваться из общего желчного протока в просвет двенадцатиперстной кишки через фатеров сосок.
При дальнейших экспериментах обнаружена обратная зависимость времени фрагментации конкрементов от степени их минерализации. Более минерализованные, пигментные конкременты фрагментируются быстрее, чем холестериновые, средне и низкоминерализованные камни. При этом было выяснено, что время трипсии в секундах в пересчете на 1мг массы камня, при дроблении крупных конкрементов (более 300мг) на 80% ниже, чем при дроблении мелких камней. По видимому, это связано с накоплением напряжения в массе камня в течение ультразвукового воздействия, что в конечном итоге ведет к снижению времени дробления. В качестве примера: конкремент d-1,2см, массой около 500мгр, смешанного состава (средней минерализации) разрушается до мелких фрагментов (≈ 0,5мм) в течение 3,5мин.
Разрушение конкрементов при этом происходит в результате появления отрицательных напряжений на задней поверхности камня, появляющихся при отражении импульса, так называемого эффекта Хопкинса. А также в результате формирования разрушающих сдвиговых сил при взаимодействии импульса с границами и неоднородностями, возникновения усталостных повреждений в результате многократных процессов нагружения и разгрузки (Руденко О.В., 2007). Еще одним из основных механизмов разрушения камня при воздействии ультразвука является кавитационная эрозия: 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, вызывая локальное повреждение. 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 со скоростью до 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). Учитывая особенность распространения ультразвуковых волн, непосредственного контакта торца волновода с конкрементом в жидкой среде при литотрипсии не требуется. Фрагментация камня происходит на расстоянии до 0,5см.
При соотношении времени, потраченного на дробление камней с их минерализацией нами получена совершенно противоположная зависимость времени разрушения камней от количества, содержащего в них кальция, в отличие от контактного литолиза. Это обстоятельство позволяет предположить возможный синергический эффект от одновременного химического и физического воздействия на конкремент, что было подтверждено следующей серией экспериментов. При воздействии ультразвуком предлагаемой частоты и мощности в среде камнерастворяющей смеси (октановая кислота-глицерин) разрушение конкрементов происходит на 30-50% быстрее, чем при изолированном воздействии ультразвука. Обращает на себя внимание, более быстрое разрушение в этих условиях камней средней минерализации, которые представлены в основном конкрементами смешанного строения и встречаются наиболее часто. Синергический эффект при этом обусловлен феноменом ультразвукового капиллярного эффекта при котором происходит активное внедрение жидкой среды под воздействием ультразвука в капилляры, имеющиеся в твердом теле, находящемся в этой среде. Процесс растворения конкрементов при облучении УЗ в среде растворителя сопровождается феноменом хемосорбции и хемокатализа. В случае, если проводящей средой служит вещество, химически активное по отношению к твердому телу, в нем находящемуся, то химические процессы, происходящие между ними, в значительной степени активизируются. Хемосорбция имеет место не только на внешней поверхности камня, но и по всей поверхности его многочисленных капилляров. Ультразвуковой ветер и ультразвуковая кавитация приводят к активному перемешиванию раствора, лучшему проникновению растворителя в капилляры желчных камней и активному разрушению их поверхностного слоя. Кроме того физические факторы ультразвука способствуют активному фрагментированию камней, имеющих в центре пустоты, происходит превращение продуктов деградации в суспензию (Меджидов Р.Т. с соавт., 1994).
Для изучения безопасности применения ультразвуковой литотрипсиии в отношении окружающих мягких тканей был проведен ряд экспериментов in vivo. Во время исследований добивались дробления конкрементов подсаженных в желчный пузырь кролика до мелких фрагментов d≈0,5мм, облучая просвет пузыря в течение 4мин. Кроме того, исследовались изменения печени и тонкого кишечника, возникающие в ответ на воздействие ультразвука. При этом диафрагмальную поверхность печени и тонкую кишку со стороны серозной оболочки озвучивали в рамках установленных параметров в течение 3-7мин при плотном непосредственном контакте торца волновода с тканью. Также, учитывая особенности распространения УЗ волн в жидкой среде, озвучивали диафрагмальную поверхность печени и стенку тонкой кишки через слой жидкости 0,5см, предварительно наполняя брюшную полость физиологическим раствором.
Гистологически, на 3-5-е сутки после контактного озвучивания выявлялась очень четкая ограниченная зона коагуляционного некроза, с очень узкой, практически отсутствовавшей перифокальной зоной паранекроза. В дальнейшем отмечалась резорбция некротических масс и замещение их молодой грануляционной тканью, восстановление эпителия и к 14-м суткам происходило полное восстановление тканевых компонентов. Таким образом, при озвучивании мягких тканей ультразвуком частотой 26500-26700Гц, выходной мощностью генератора 35% от максимальной (40-65Вт), с использованием предлагаемого волновода не происходит грубых, глубоких морфологических изменений озвучиваемых мягких тканей. Имеющиеся поверхностные патоморфологические изменения полностью нивелируются в течение 2-х недель после воздействия, что говорит о безопасности предлагаемой методики.
Следует учесть, что указанные изменения в тканях возникли при непосредственном, плотном контакте торца волновода со слизистой желчного пузыря, серозной оболочкой печени и диафрагмальной поверхностью печени. При использовании литотриптора в клинических условиях торец волновода будет ориентирован непосредственно на конкременты и воздействие на окружающие мягкие ткани минимизируется, что подтверждается при изучении морфологии мягких тканей облученных через слой жидкости 0,5см. При этом значимых патологических изменений на третьи сутки после облучения выявлено не было.
При наличии холедохолитиаза развивается хроническое воспаление стенки общего желчного протока, которое характеризуется пролиферацией соединительной ткани, склерозом и гипертрофией подслизистого слоя (Бородач А.В. с соавт., 2008), таким образом, делая её более устойчивой к внешним воздействиям.
Кроме того, учитывая данные литературы, ультразвук при дозированном воздействии благоприятно влияют на регенеративные процессы, вызывает выраженный бактерицидный эффект, улучшает крово– и лимфообращение, микроциркуляцию, стимулирует процессы репарации тканей, а также обладает также гемостатическим и анальгезирующим действиями (Гостищев В.К. с соавт., 1987; Кузин М.И. с соавт., 1990). Описано, также, бактериостатическое действие ультразвука: большинство микробов гибнет под воздействием ультразвуковой кавитации, остальные же неспособны к размножению (Руденко О.В., Сапожников О.А., 1991). Ряд исследователей, используя низкочастотный ультразвук при лечении перитонитов не выявили грубых морфологических изменений в брюшине (Струков А.И. с соавт., 1987). При этом отмечено, что после ультразвуковой обработки происходит освобождение микрососудов от стазов, тромбов и миграция лейкоцитов в ткани (Зайнутдинов А.М., 2009).
Используя ультразвуковой литотриптор в клинике, нам удалось произвести успешную санацию желчного пузыря от конкрементов при наложении холецистостомы по поводу острого калькулезного холецистита у пациентов, имевших противопоказания к выполнению радикальной операции, ввиду наличия тяжелой сопутствующей патологии. Проведенные контрольные ультразвуковые исследования и фистулографии подтвердили отсутствие камней в желчном пузыре после контактной литотрипсии. Применение подобной методики, позволяет уменьшить процент вновь возникающих деструктивных процессов в желчном пузыря на фоне наличия конкрементов. При этом, учитывая нерадикальное лечение желчнокаменной болезни, сохраненный функционирующий желчный пузырь подобным пациентам показано длительное применение препаратов желчных кислот для профилактики повторного образования конкрементов.
С целью апробации возможностей УЗ литотриптора при холедохолитиазе, на этапе освоения методики, нами была выполнена внутрипротоковая литотрипсия при вколоченных конкрементах терминального отдела общего желчного протока во время открытых операций. Как известно, удаление вколоченных камней большого дуоденального соска, достаточно трудная задача, и иногда приходится даже прибегать к выполнению трансдуоденальной папиллосфинктеротомии, а при выполнении лапароскопической ревизии общего желчного протока отказываться от устранения холедохолитиаза лапароскопическим доступом в пользу более травматичных вмешательств (Мешков С.В. с соавт., 2002). Используя внутрипротоковую литотрипсию через дилатированный пузырный проток или через супрадуоденальную холедохотомию, с помощью предлагаемого литотриптора, удается разрушить вколоченный камень и удалить его фрагменты. Преимуществом при дроблении, в сравнении со свободно плавающими в общем желчном протоке конкрементами, является то, что камень при этом фиксирован и при введении волновода в проток достаточно почувствовать упор торца инструмента в конкремент, после чего включать аппарат. Наблюдение пациентов в отдаленном периоде не выявило развития стриктур терминального отдела общего желчного протока (Размахнин Е.В. с соавт., 2014).
При лапароскопическом лечении холедохолитиаза внутрипротоковая литотрипсия была проведена у 7-ми пациентов. Изгиб нерабочей части литотриптора позволяет во время лапароскопической операции завести волновод через отдельный прокол передней брюшной стенки в общий желчный проток через дилатированную культю пузырного протока или через супрадуоденальную холедохотомию, как в дистальном, так и в проксимальном направлениях. Некоторые трудности возникают при заведении волновода в проксимальном направлении через культю пузырного протока. При остром угле соединения пузырного протока с общим печеночным, при нахождении конкрементов выше этого соединения необходимо выполнять холедохотомию.
Фрагментировать конкременты в общем желчном протоке при лапароскопических операциях удалось в 7-ми случаях. У одного пациента, не включенного в общее число успешных литотрипсий, при попытке дробления через культю пузырного протока, флотирующий камень небольшого диаметра (≈0,6см) при заведении литотриптора дислоцировался между стержнем рабочей части волновода и стенкой протока, литорипсию в связи с этим выполнить не удалось. Операцию заканчивали наружным дренированием общего желчного протока по Вишневскому в 3-х случаях, по Холстеду-Пиковскому в 4-х случаях.
Продолжительность операций при лапароскопическом доступе составила 75,1±13,1мин.
Таким образом, использование волновода предлагаемой конфигурации, позволяет ликвидировать холедохолитиаз во время лапароскопического вмешательства, тем самым, избежать выполнения сфинктероразрушающих вмешательств, а в отдельных случаях и лапаротомии.
При наличии внутрипеченочного холелитиаза, который встречается примерно в 5% среди всех случаев желчнокаменной болезни и достаточно трудоемок для лечения, возможно выполнение чрескожного чреспеченочного доступа к конкременту с последующим разбужированием свищевого канала до 4мм и подведением волновода к камню под рентгенологическим наведением.
Так как, основным методом лечения внутрипеченочного холелитиаза в настоящее время является выполнение ЭПСТ (Ветшев П.С. с соавт., 2000), в надежде на то, что конкременты самостоятельно мигрируют в нижележащие желчные пути или низведение камня при помощи литэкстракторов, что технически сложно, использование контактной ультразвуковой литотрипсии может упростить решение этой задачи.
Учитывая выявленный синергизм при одновременном воздействии на камень литолитической смеси (октановая кислота-глицерин) и ультразвукового озвучивания (26500-26700Гц, мощность 35% – 40-65 Вт), возможно сочетать эти методики в клинике.
При холедохолитиазе, после верификации локализации и размеров конкрементов, заполнение просвета общего желчного протока литолитической смесью через культю пузырного протока или через холедохотомическое отверстие по специальному катетеру, а затем уже озвучивание ультразвуком в среде растворителя. При этом, разрушение конкрементов, учитывая экспериментальные данные, будет происходить почти в два раза быстрее, что во первых, сократит время операции, во вторых минимизирует отрицательное воздействие ультразвука на окружающие мягкие ткани. Количество используемого растворителя при этом настолько мало, что учитывая литературные данные (Лазарев Н.В., Левина Э.Н., 1976) и проведенные экспериментальные исследования, не вызовет каких либо отрицательных последствий в организме пациента.
Учитывая невысокую стоимость генератора ультразвуковых колебаний и непосредственно самого волновода, очевиден экономический эффект от использования контактной литотрипсии за счет сокращения доли лапаротомных операций при санации общего желчного протока, соотвественно уменьшение количества койко-дней со снижением расходов на содержание пациента в стационаре, уменьшение частоты и тяжести осложнений, а также снижения затрат на лечение осложнений сфинктероразрушающих операций.
Обобщая материалы монографии, можно констатировать, что использование предлагаемых малотравматичных способов устранения конкрементов в желчевыводящих путях должно быть использовано в клинике. Кроме того, принимая во внимание низкую инвазивность данного метода, существует реальная возможность снижения количества лапаротомных и сфинктероразрушающих операций, а также необоснованного расширения объема вмешательства при высоком операционном риске.
