CC BY
29
ХИРУРГИЯ
УДК 617-089
DOI 10.21685/2072-3032-2020-1-4
А. Н. Беляев, С. В. Костин, П. А. Рябочкина, С. А. Хрущалина, О. С. Бушукина
БЛИЖАЙШИЕ И ОТДАЛЕННЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВЕН ПОСЛЕ ЭНДОВАЗАЛЬНОЙ ЛАЗЕРНОЙ КОАГУЛЯЦИИ ИЗЛУЧЕНИЕМ C ДЛИНОЙ ВОЛНЫ 1910 нм1
Аннотация.
Актуальность и цели. Проведена оценка макро- и микроскопических изменений вен в ближайший и отдаленный период после эндовазальной лазерной коагуляции излучением с длиной волны 1910 нм и мощностью 3 Вт.
Материалы и методы. На 4 овцах (12 подкожных вен конечностей) проведены эксперименты по эндовазальной лазерной коагуляции подкожных вен (ЭВЛК) с обезболиванием ксилазин гидрохлоридом 20 мг/мл. ЭВЛК осуществляли со скоростью 2 мм/с и мощностью 3 Вт. Через 40 сут после ЭВЛК проводилось иссечение вен для гистологической оценки.
Результаты. ЭВЛК-излучение c длиной волны 1910 нм и мощностью 3 Вт является достаточным для теплового повреждением стенки вен. Гистологический анализ в ближайшем посткоагуляционном периоде указывал на термические повреждения венозной стенки, сопровождающиеся уменьшением диаметра вен и их просвета, нарушением дифференциации слоев венозной стенки. Исследование вен через 40 дней после коагуляции указывает на сохранение термических нарушений с лейкоцитарной инфильтрацией стенки, наличием тромботических масс в их просвете, разрастанием соединительной ткани.
Выводы. Ближайшие изменения венозной стенки после лазерной коагуляции сопровождаются ее утолщением на фоне уменьшения просвета вен и их диаметра, нарушением дифференциации слоев стенки. Отдаленные результаты (чрез 40 дней) указывают на наличие тромбов в просвете вен, лейкоцитарной инфильтрации стенки и появление грануляционной ткани, что способствует в последующем облитерации вен.
Ключевые слова: лазерная коагуляция, длина волны 1910 нм, мощность, гистология.
A. N. Belyaev, S. V. Kostin, P. A. Ryabochkina, S. A. Khrushchalina, O. S. Bushukina
1 Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ (№ 18-29-20039 мк).
© Беляев А. Н., Костин С. В., Рябочкина П. А., Хрущалина С. А., Бушукина О. С., 2020. Данная статья доступна по условиям всемирной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons. org/licenses/by/4.0/), которая дает разрешение на неограниченное использование, копирование на любые носители при условии указания авторства, источника и ссылки на лицензию Creative Commons, а также изменений, если таковые имеют место.
NEAR- AND REMOTE-TERM STRUCTURAL CHANGES OF VEINS AFTER ENDOVASAL LASER COAGULATION BY RADIATION WITH A WAVE LENGTH OF 1910 nm
Abstract.
Background. To evaluate macro and microscopic changes of veins in the immediate and remote period after endovasal laser coagulation using a wavelength of 1910 nm and a power of 3 Watts.
Materials and methods. Experiments on endovasal laser coagulation of subcutaneous veins (EVLC) with analgesia xylazine hydrochloride 20 mg/ml were carried out on 4 sheep (12 saphenous veins of limbs). EVLC was carried out at a rate of 2 mm/sec and a power of 3 Watts. 40 days after EVLC vein excision was performed for histological evaluation.
Results. EVLC with a wavelength of 1910 nm and a power of 3 Watts is sufficient for thermal damage of the vein wall. Histological analysis in the near post-completion period indicated thermal damage of the vein wall, accompanied by a reduction in the diameter of veins and their clearance, the violation of differentiation of the layers of the venous wall. The study of veins 40 days after coagulation indicates the preservation of thermal disorders with leukocyte infiltration of the wall, the presence of thrombotic masses in their lumen, the growth of connective tissue.
Conclusions. The nearest changes of the venous wall after laser coagulation are accompanied by its thickening against the background of a decrease in the lumen of the veins and their diameter, a violation of the differentiation of the wall layers. Long-term results (after 40 days) indicate the presence of blood clots in the lumen of veins, leukocyte infiltration of the wall and the appearance of granulation tissue, contributing to the subsequent obliteration of veins.
Keywords: laser photocoagulation, the wavelength of 1910 nm, the power, histology.
Введение
Эндовазальная лазерная коагуляция вен (ЭВЛК) является малоинвазив-ным методом лечения варикозной болезни нижних конечностей. В настоящее время в зависимости от длины волны лазера, используемые для лазерной коагуляции, делят на «гемоглобиновые» и «водные». В первом случае точкой приложения лазерной энергии являются эритроциты и гемоглобин [1], во втором - стенки вены, содержащие большое количество воды [2]. Имеются публикации о возможности снижения мощности лазерной коагуляции при использовании «водных» лазеров [3], что сопровождается меньшим количеством осложнений [2].
В настоящее время в клиническую практику внедряются лазеры, длиной волны около 2 мкм [4]. Однако для более широкого их клинического применения необходимы исследования по структурным изменениям вен, способствующим стойкой облитерации их просвета, с целью исключения их возможной реканализации.
Цель исследования: в эксперименте оценить макро- и микроскопические изменения вен в ближайший и отдаленный период после эндова-зальной лазерной коагуляции излучением с длиной волны 1910 нм и мощностью 3 Вт.
Материалы и методы
Проведены эксперименты по эндовазальной лазерной коагуляции подкожных вен на 4 овцах (12 конечностей) весом 40-60 кг. Животные содержались в условиях ветеринарной клиники. ЭВЛК осуществлялась на подкожных венах конечностей. Для обезболивания и седации использовали ксилазин гидрохлорид 20 мг/мл внутримышечно в дозе 0,25 мл / 10 кг. В области кожных разрезов, которые проводили в проекции подкожных вен, дополнительно проводили местную анестезию 0,25 % раствором новокаина. Животные фиксировались на правом боку, предварительно сбривалась шесть в области подкожных вен, выбранных для коагуляции. Перед процедурой коагуляции, а также после коагуляции проводилось ультразвуковое исследование (УЗИ) вен с помощью сканера ультразвуковой диагностики ЭТС-Д-05 «Росскан».
Для визуальной и последующей микроскопической оценки вен до и после коагуляции проводились разрезы кожи с выделением участка вены на протяжении 4 см (рис. 1). Визуально оценивался цвет вены, штангенциркулем измерялся ее диаметр. Затем делалась надсечка в стенке вены, через которую в ее просвет вводился лазерный световод на глубину 12-15 см.
а) б)
Рис. 1. Макропрепарат вены до (а) и после (б) коагуляции: 1 - вена до коагуляции (цвет вены бледно-розовый); 2 - вена после коагуляции (цвет вены серо-коричневый)
ЭВЛК осуществлялась путем извлечения световода со скоростью 2 мм/с и используемой мощностью 3 Вт. После ЭВЛК в пределах кожного разреза измерялся диаметр вен, после чего иссекалась вена для гистологического исследования. Раны зашивали. Проводили УЗИ вен после коагуляции. Через 40 сут после ЭВЛК проводили повторное УЗИ коагулированных вен, а затем на фоне обезболивания их иссекали для последующей визуальной и гистологической оценки.
Материал для морфологических исследований фиксировали в 10 % растворе нейтрального формалина. Гистологические препараты изготовлялись по стандартной методике для световой микроскопии с окраской гематоксилином и эозином. Гистологические препараты рассматривались под увеличением х40, х200. Толщина стенки вены и ее оболочек измерялась в мкм. Степень повреждения оболочек (интимы, медии и адвентиции) выявлялась на основании гистоморфологических исследований тканей стенки вены.
Результаты
Макро- и микроскопическая характеристика вен после коагуляции. Использование лазерной коагуляции вен с длиной волны 1910 нм и мощно-
стью 3 Вт способствовало существенным макро- и микроскопическим изменениям коагулированных вен. Вследствие термического воздействия происходило уменьшение диаметра вен на 42 %. Пальпаторно вена из мягко-эластической приобретала плотную консистенцию с изменением цвета с бледно-розового на серо-коричневый (см. рис. 1).
Ультразвуковое исследование вен до и после коагуляции указывало на изменения их состояния в виде уменьшения диаметра и отсутствия просвета (рис. 2).
а)
4- +
-р0.17см _|0.22 си
¡api.
Рис. 2. УЗИ вен до (а) и после (б) коагуляции. До коагуляции диаметр вены 0,43 см, просвет свободный; после коагуляции диаметр вены уменьшился до 0,17 см, просвет вены не определяется
Гистологическое исследование поперечных срезов коагулированных вен свидетельствовало о выраженном термическом их повреждении, которое проявлялось отеком стенки, вакуолизацией, нарушением дифференциации слоев венозной стенки. Тепловому повреждению подвергалась и окружающая вену соединительная ткань, которая представлена в виде отдельных фрагмен-тированных участков (рис. 3).
Отдаленные результаты коагуляции вен с использованием мощности 3 Вт. Микропрепараты вен через 40 дней после коагуляции (рис. 4) характеризуются нарушением дифференциации слоев сосудистой стенки. В области контакта со световодом стенка вены истончена (1). На противоположной стороне имеется резкое утолщение адвентиции и образование соединительной ткани (2). При большем увеличении (*200) определяется лейкоцитарная инфильтрация стенок. Встречаются множественные фибробласты. В просвете вены видны организованные тромботические массы (3).
Обсуждение
В последнее время для лечения варикозной болезни все шире используются лазеры с длиной волн, поглощаемой в большей степени водной средой, так называемые «водные лазеры», длина волн которых начинается от 1320 нм и выше.
Имеются публикации, свидетельствующие о возможности уменьшения послеоперационных осложнений (кровоизлияния, парестезии) путем умень-
шения мощности лазерного излучения [5]. Возможна эффективная лазерная коагуляция с применением длины волны 1992 нм и мощности 4 Вт [6].
Рис. 3. Микропрепарат подкожной вены овцы сразу после эндовазальной
лазерной коагуляции. Имеется разрушение интимы (1), мышечной (2) и адвентициальной (3) оболочек. Мышечная оболочка (2) вакуолизирована без дифференциации мышечных волокон. Адвентиция (3) частично разрушена, окружающая вену соединительная ткань (4) также фрагментирована. х40
Рис. 4. Микрофотография поперечного среза вены через 40 дней после коагуляции с использованием мощности 3 Вт: 1 - истончение стенки вены в области прямого контакта со световодом; 2 - утолщение стенки вены и образование соединительной ткани; 3 - организованные тромботические массы в просвете вены. х40
В более ранних наших исследованиях [7] показано, что с использованием лазерного излучения с длиной вены 1880 нм возможна эффективная коагуляция вен при мощности 4-5 Вт. Однако эксперименты по лазерной коагуляции вен, проведенные на изолированных сегментах вен в условиях водной (физиологический раствор) или эритроцитарной среды, не совсем соответствовали реальным условиям ЭВЛК. Проведенные нами эксперименты по лазерной коагуляции подкожных вен на овцах были максимально приближены к клиническим условиям. Исследования показали, что при длине волны 1910 нм возможно снижение мощности лазерной коагуляции до 3 Вт с достаточным тепловым повреждением стенки вен. Гистологический анализ в ближайшем посткоагуляционном периоде указывает на термические повреждения венозной стенки, сопровождающиеся уменьшением диаметра вен и их просвета, нарушением дифференциации слоев венозной стенки. Исследование вен через 40 дней после коагуляции указывает на сохранение термических нарушений с лейкоцитарной инфильтрацией стенки, наличием тромбо-тических масс в их просвете, появлением новой соединительной ткани.
Заключение
Эффективная лазерная коагуляция вен излучением с длиной волны 1910 нм возможна при мощности 3 Вт.
Изменения венозной стенки после лазерной коагуляции сопровождаются ее утолщением на фоне уменьшения просвета вен и их диаметра, нарушением дифференциации слоев стенки. Отдаленные результаты (через 40 дней) указывают на наличие тромбов в просвете вен, лейкоцитарной инфильтрации стенки и появление грануляционной ткани, что способствует облитерации вен.
Ближайшие и отдаленные результаты лазерной коагуляции вен с использованием излучения с длиной волны 1910 нм и мощностью 3 Вт свидетельствуют о повреждении вен, достаточном для их облитерации и последующего соединительнотканного перерождения.
Библиографический список
1. Weiss, R. A. Comparison of endovenous radiofrequency versus 810 nm diode laser occlusion of large veins in an animal model / R. A. Weiss // Dermatol Surg. - 2002. -Vol. 28, № 1. - P. 56-61.
2. Randomized clinical trial of 940-versus 1470-nm endovenous laser ablation for great saphenous vein incompetence / W. S. J. Malskat, G. Giang, M. G. R. De Maeseneer, T. E. C. Nijsten, R. R. van der Bos // Br. J. Surg. - 2015. - Vol. 103. - P. 192-198.
3. Srivatsa, S. S. The relative roles of power, linear endovenous energy density, and pullback velocity in determining short-term success after endovenous laser ablation of the truncal saphenous veins / S. S. Srivatsa, S. Chung, J. V. Sidhu // Vasc. Surg. Venous Lymphat. Disord. - 2019. - Vol. 7, №1. - P. 90-97.
4. Endovenous laser ablation of the great saphenous vein Comparing 1920-nm and 1470-nm diode laser / D. Mendes Pinto, P. Bastianetto, L. Lyra, R. Kikuchi // Int. Angiology. -2016. - Vol. 35. - P. 599-604.
5. Endovenous laser ablation of great saphenous veins using a 1470 nm diode laser and the radial fibre - follow-up after six months / F. Pannier, E. Rabe, J. Rits, A. Kadiss, U. Maurins // Phlebology. - 2011. - Vol. 26. - P. 35-39.
6. Histological and Immunofluorescent Analysis of a Large Tributary of the Great Saphenous Vein Treated with a 1920 nm Endovenous Laser: Preliminary Findings /
H. F. Ashpitel, E. B. Dabbs, J. L. Nemchand, R. M. La Ragione, F. J. Salguero, M. S. Whiteley // EJVES Short Reports. - 2018. - Vol. 39. - P. 7-11.
7. Investigation of endovenous laser ablation of varicose veins in vitro using 1.885-^m laser radiation / A. N. Belyaev, A. N. Chabushkin, S. A. Khrushchalina, O. A. Kuz-netsova, A. A. Lyapin, K. N. Romanov, P. A. Ryabochkina // Lasers Med. Sci. - 2016. -Vol. 31, № 3. - P. 503-510.
References
1. Weiss R. A. Dermatol Surg. 2002, vol. 28, no. 1, pp. 56-61.
2. Malskat W. S. J., Giang G., De Maeseneer M. G. R., Nijsten T. E. C., van der Bos R. R. Br. J. Surg. 2015, vol. 103, pp. 192-198.
3. Srivatsa S. S., Chung S., Sidhu J. V. Vasc. Surg. Venous Lymphat. Disord. 2019, vol. 7, no. 1, pp. 90-97.
4. Mendes Pinto D., Bastianetto P., Lyra L., Kikuchi R. Int. Angiology. 2016, vol. 35, pp. 599-604.
5. Pannier F., Rabe E., Rits J., Kadiss A., Maurins U. Phlebology. 2011, vol. 26, pp. 3539.
6. Ashpitel H. F., Dabbs E. B., Nemchand J. L., La Ragione R. M., Salguero F. J., White-ley M. S. EJVES Short Reports. 2018, vol. 39, pp. 7-11.
7. Belyaev A. N., Chabushkin A. N., Khrushchalina S. A., Kuznetsova O. A., Lyapin A. A., Romanov K. N., Ryabochkina P. A. Lasers Med. Sci. 2016, vol. 31, no. 3, pp. 503-510.
Беляев Александр Назарович доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой общей хирургии имени профессора Н. И. Атясова с курсами оториноларингологии и челюстно-лицевой хирургии, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева (Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)
E-mail: [email protected]
Belyaev Aleksandr Nazarovich Doctor of medical sciences, professor, head of the sub-department of general surgery named after professor N. I. Atyasov with otorhinolaryngology and maxillofacial surgery courses, Ogarev Mordovia State University (68, Bolshevistskaya street, Saransk, Russia)
Костин Сергей Владимирович
кандидат медицинских наук, доцент, кафедра общей хирургии имени профессора Н. И. Атясова с курсами оториноларингологии и челюстно-лицевой хирургии, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева (Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)
E-mail: [email protected]
Kostin Sergey Vladimirovich Candidate of medical sciences, associate professor, sub-department of general surgery named after professor N. I. Atyasov with otorhinolaryngology and maxillofacial surgery courses, Ogarev Mordovia State University (68, Bolshevistskaya street, Saransk, Russia)
Рябочкина Полина Анатольевна
доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, лаборатория оптической спектроскопии лазерных материалов, Институт физики и химии, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева (Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)
E-mail: [email protected]
Ryabochkina Polina Anatol'evna Doctor of physical and mathematical sciences, professor, principal researcher, Laboratory of Optical Spectroscopy of Laser Materials, Institute of Physics and Chemistry, Ogarev Mordovia State University (68, Bolshevistskaya street, Saransk, Russia)
Хрущалина Светлана Александровна
кандидат физико-математических наук, старший преподаватель, кафедра общей физики, Институт физики и химии, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева (Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)
E-mail: [email protected]
Khrushchalina Svetlana Aleksandrovna Candidate of physical and mathematical sciences, senior lecturer, sub-department of general physics, Institute of Physics and Chemistry, Ogarev Mordovia State University (68, Bolshevistskaya street, Saransk, Russia)
Бушукина Ольга Сергеевна доктор ветеринарных наук, профессор, кафедра морфологии, физиологии и ветеринарной патологии, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева (Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)
E-mail: OSBushukina@ mail.ru
Bushukina Ol'ga Sergeevna Doctor of veterinary sciences, professor, sub-department of morphology, physiology and veterinary pathology, Ogarev Mordovia State University (68, Bolshevistskaya street, Saransk, Russia)
Образец цитирования:
Ближайшие и отдаленные структурные изменения вен после эндова-зальной лазерной коагуляции излучением с длиной волны 1910 нм / А. Н. Беляев, С. В. Костин, П. А. Рябочкина, С. А. Хрущалина, О. С. Бушукина // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. - 2020. - № 1 (53). - С. 30-37. - DOI 10.21685/2072-3032-2020-1-4.
