CC BY
14Экспериментальные исследования МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 616-002.951.21-073
ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРЯДА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Е. М. Тургунов, Д. К. Калиева
Целью настоящего исследования явилась разработка метода по повышению эффективности противопараз-итарной обработки на основе применения импульсного электрического разряда в комплексном лечении абсцессов брюшной полости при эхинококкозе. Представлены результаты экспериментальной работы по изучению деструктивного действия импульсного электрического разряда на зародыши гидатидной кисты. Дана морфологическая характеристика изменений элементов эхинококка, подвергшихся обработке импульсным разрядом. Доказано, что при воздействии аппаратом «УРАТ-1м» экспозиции 120 сек импульсный электрический разряд оказывает полное деструктивное действие на зародышевые элементы эхинококковой кисты.
Ключевые слова: эхинококкоз, эхинококкэктомия, зародышевые элементы, импульсный электрический разряд.
ВВЕДЕНИЕ
Для повышения надежности противопаразитар-ной обработки при эхинококкозе, помимо химических средств предложено использовать физические методы воздействия. Однако недостаточная антипаразитарная активность одних методов, малодоступность и сложность в применении других оставляют возможность изыскания эффективных, доступных и безопасных методов интраоперационного обеззараживания зародышевых элементов эхинококка [1; 2].
Импульсный электрический разряд (ИЭР) широко используется в санитарии и сельском хозяйстве для очистки сточных вод, обеззараживания пищевых отходов, водопроводной воды, молока, столовых вин и др.
На большом клиническом материале было доказано, что использование интраоперационной электроимпульсной санации в комплексном лечении абсцессов брюшной полости способствует подавлению микрофлоры гнойных очагов, стимулирует отторжение некротических тканей, активизирует репаративные процессы, препятствует распространению инфекции в окружающие ткани, сокращая в 1,5 раза сроки очищения и заживления гнойных полостей: позволяет повысить качество хирургической обработки гнойников, на 10,6 % уменьшить число послеоперационных осложнений, повторных оперативных вмешательств и тем самым улучшить результаты лечения больных [3].
Цель работы - на основе применения ИЭР разработать метод по повышению эффективности противо-
паразитарной обработки в комплексном лечении абсцессов брюшной полости при эхинококкозе.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
С целью повышения эффективности противопа-разитарной обработки при эхинококкозе нами разработан метод по обеззараживанию остаточной полости на основе применения ИЭР. Проведенная экспериментальная часть работы включает результаты опытов in vitro по изучению влияния импульсного электрического разряда, генерируемого аппаратом «УРАТ-1м», на выживаемость зародышевых элементов эхинококка. Всего проведено 36 стендовых экспериментов с аппаратом «УРАТ-1м». Объектом изучения являлись зародышевые элементы гидатидозного эхинококка (прото-сколексы и ацефалоцисты).
Экспериментальное исследование проведено на кафедре хирургических болезней № 2 Карагандинского государственного медицинского университета (КГМУ) на базе областной клинической больницы г. Караганды и учебно-научной патоморфологической лаборатории при кафедре патологической анатомии и судебной медицины КГМУ.
Зародышевые элементы в количестве 180 были получены из эхинококковых пузырей больных, оперированных по поводу эхинококкоза печени. После вскрытия кист производился отбор дочерних и внучатых пузырей, одинаковых по размеру, от 0,9 до 0,7 см, которых затем погружали в физиологический раствор
51
о
rN
О го
4
ф
а
(5*
I-
U ф
00
EXPERIMENTAL IMPULSE ELECTRIC DISCHARGE FEASIBILITY STUDY
E. M. Turgunov, D. K. Kaliyeva
The study objective is enhancing parasite extermination with impulse electric discharge for comprehensive abdominal abscess treatment in patients with echinococcosis. The paper presents an experimental study of pulsed electric discharge effects on hydatid cyst embryos. The changes in Echinococcus cell morphology exposed to pulsed discharge treatment has been identified. It has been shown that a 120 sec electric charge exposure with a URAT-1m device completely destroys echinococcus cyst embryos.
Keywords: Echinococcus, echinococcectomy, germinal elements, impulse electric discharge.
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ Экспериментальные исследования
Таблица 1
Обоснование применения импульсного электрического разряда на основании экспериментальных исследований
№ группы Экспозиция, с Кол-во дочерних кист, шт. Размеры, см Статистическая значимость различия в группах
1-я серия 2-я серия 3-я серия
1 10 5 5 5 0,7 ± 0,2
2 20 5 5 5 0,8 ± 0,1
3 30 5 5 5 0,9 ± 0,2
4 40 5 5 5 0,8 ± 0,1
5 50 5 5 5 0,9 ± 0,2
6 60 5 5 5 0,9 ± 0,2 р > 0,05
7 70 5 5 5 0,8 ± 0,1
8 80 5 5 5 0,7 ± 0,2
9 90 5 5 5 0,9 ± 0,2
10 100 5 5 5 0,8 ± 0,1
11 110 5 5 5 0,9 ± 0,2
12 120 5 5 5 0,8 ± 0,1
52
о
rN
О го
4
ф
а
I-
U ф
00
и использовали в опытах in vitro. С целью получения «гидатидного песка» шприцом объемом 20 г производили пункцию «материнской» кисты с последующим забором жидкостного содержимого. Полученную жидкость разливали по емкостям, а затем использовали в опытах in vitro. Результаты научных экспериментальных исследований изучения применения ИЭР в лечении хирургической инфекции и урологии показали, что оптимальным режимом является экспозиция от 30 до 90 сек [4], поэтому нами было выделено 12 групп исследования по времени воздействия разряда от 10 до 120 сек. Каждая группа состояла из 3 серий по 5 дочерних кист (табл. 1).
Во флаконы объемом 200 мл с 0,9 %-м раствором хлорида натрия помещали по 5 дочерних пузырей эхинококка. Затем в емкость погружали электрод и воздействовали на пузыри ИЭР, генерируемым аппаратом «УРАТ-1м» (рис. 1 и 2).
Рис. 2. Погружение коаксиального кабеля во флакон с раствором хлорида натрия 0,9 % и дочерними
элементами
Тумблер регулировки частоты следования импульсов устанавливали в положение «5» так, чтобы свечение активного конца электрода было устойчивым при погружении в жидкость.
Рис. 1. Емкость с дочерними пузырями
Во время обработки активный конец электрода находился в геометрическом центре сосуда (рис. 3).
Рис. 3. Обработка импульсным электрическим разрядом дочерних элементов эхинококковой кисты
В качестве электрода использовали коаксиальный кабель, подключенный к выходным контактам (0; 2) аппарата «УРАТ-1м» (рис. 4). Полученную при пункции жидкость наливали во флаконы объемом 50 мл и воздействовали на нее ИЭР по вышеописанной методике. После окончания процедуры оставшуюся жидкость подвергали центрифугированию со скоростью 1 000 оборотов в течение 15 мин. Затем проводился забор осадка для гистологического исследования.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В I, II, III, IV группах опыта с экспозицией воздействия ИЭР на дочерние кисты в течение 10'', 20'; 30'', 40'' отмечалось 100 %-я выживаемость зародышей эхино-коккоза во всех сериях. В V по XI группе отмечалось частичное разрушение дочерних элементов. И только в XII подгруппе с экспозицией 120'' все зародышевые элементы были разрушены (рис. 5).
Таким образом, выяснено, что с увеличением времени воздействия ИЭР на зародышевые элементы при сохранении одинаковых показателей мощности, частоты и количества импульсов, разрушительная способность электроимпульсного разряда возрастает. Наблюдается стойкое увеличение количества разрушенных паразитарных элементов и уменьшение выживших соответственно. Разрушительная способность ИЭР в 200 мл физиологического раствора начинает проявляться при воздействии в течение 20 с, процент погибших зародышевых элементов составляет 17,0 %>. Гибель 100 % паразитарных элементов достигнута только при экспозиции в 120", что составляет 0,6'' на 1 мл объема жидкости.
На основании приведенных данных можно сделать заключение, что оптимальным режимом (экспозицией) обработки дочерних элементов эхинококкоза является 120'' на 200 мл или 0,6'' на 1 мл объема, при котором происходит полная деструкция зародышевых элементов.
С целью подтверждения сведений из опубликованных источников о наличии протосколексов и аце-фалоцист в дочерних кистах были изучены материалы, не подвергавшиеся воздействию ИЭР.
При морфологическом исследовании препаратов с элементами эхинококковой кисты выявлено: паразитарные кисты представлены внутренним герминативным слоем, интенсивно воспринимающим краситель, и наружным - хитиновыми оболочками, вокруг которых отмечается продуктивная тканевая реакция в виде диффузной инфильтрации из лимфоцитов и эо-зинофилов. В полости кисты отмечалось скопление зародышевых элементов эхинококка (рис. 6).
53
о
rN
О го
Рис. 4. Аппарат «УРАТ-1м» с электродом
ф
а
(5*
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
.100 ж100 ж100 ж100
100
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
э ппшпапп
шш
□ □□ пп □□ □ шо п пп ш □□ ш э ш ш пп □
□□ □□ п □□ □ □ □ НИШ пп пп □□ пп э □□ пп пп □
I-
U ф
00
Рис. 5. Результаты воздействия на зародышевые элементы ИЭР аппарата «УРАТ-1м»
54
о
гм
о го
4
ф
а
£
I-
и Ф 00
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ Экспериментальные исследования
Рис. 6. Эхинококкоз печени. Оболочка эхинококковой кисты. Множественные скопления зародышевых элементов на герминативной оболочке кисты. Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: х 200
Вокруг оболочек эхинококковой кисты наблюдалось разрастание грубоволокнистой соединительной ткани с формированием фиброзного слоя, грануляционной ткани, которая хорошо васкуляризирована и с полнокровными сосудами. По периферии печеночных долек отмечалась пролиферация гепатоцитов, ядра в них были крупные или двуядерные, окрашивались гиперхромно (рис. 7).
Рис. 7. Эхинококкоз печени. Вокруг паразиталимфоидно-эозинофильная инфильтрация. Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: х 200
С целью подтверждения разрушительного действия ИЭР на элементы эхинококка проведено морфологическое исследование материала, подвергшегося обработке ИЭР с различной экспозицией на аппарате «УРАТ-1м». В группах с экспозицией воздействия ИЭР от 10 до 60 с на аппарате «УРАТ-1м» наблюдалась следующая картина: отмечено незначительное расслоение герминативной оболочки эхинококковой кисты с полным сохранением структурности тканей (рис. 8).
Рис. 8. Эхинококкоз печени. Эхинококковая киста после воздействия ИЭР аппарата «УРАТ-1м» от 60 до 100 с. Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: х 100
Рис. 9. Эхинококкоз печени. Эхинококковая киста после воздействия ИЭР аппарата «УРАТ-1м» в течение 120 с. Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: х 100
Рис. 10. Эхинококкоз печени. Эхинококковая киста после воздействия ИЭР аппарата «УРАТ-1м» в течение 120 с. Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: х 100
На фоне незначительного расслоения герминативной оболочки зародышевые элементы деструкции не подверглись. При микроскопическом обследовании морфологического материала, подвергшегося обработке ИЭР аппарата «УРАТ-1м» с экспозицией в течение 120 с, наблюдалось полное разрушение всех зародышевых элементов, утрата ими клеточного строения, коагуляционный некроз, расслоение и разрушение герминативной оболочки (рис. 9, 10).
Рис. 11. Разрушенные структуры выводковых капсул эхинококка. Окраска: метиленовым синим, азуром-2 и основным фуксином. Ув. х1 000. Полутонкий срез
В исследовании проведено изучение центрифу-гата «гидатидного песка» эхинококковой кисты после воздействия ИЭР. После применения ИЭР аппарата «УРАТ-1м» в течение 120 с при светооптическом иссле-
довании центрифугата содержимого эхинококковой кисты после воздействия ИЭР были выявлены фрагменты деструктивно измененных капсул эхинококка. Расположенные на наружной поверхности капсул структуры тегумента, гликогенсодержащие клетки с крупными липидными включениями и мышечные клетки были разъединены и вакуолизированы. Тела протосколексов были лишены синцитиального слоя тегумента и резко уплотнены вследствие коагуляци-онного некроза (рис. 11).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, основываясь на данных морфологического исследования изученного материала выявлено и доказано, что при воздействии аппаратом «УРАТ-1м» экспозиции 120 с импульсный электрический разряд оказывает полное деструктивное действие на зародышевые элементы эхинококковой кисты. Результаты экспериментальных работ позволяют применить данный метод в дальнейшем клиническом исследовании.
ЛИТЕРАТУРА
о
rN
О го
1 Алиев М. А., Кулакеев О. К. Хирургия эхинококко-за легких. Алматы : Медицина баспасы, 2002. 160 с.
2 Бетирова Д. Ш. Профилактика рецидивов эхино-
коккоза печени : автореф. дис. ... д-ра мед. наук. Алма- 55
ты, 2007. 24 с.
3 Тургунов Е. М. Применение импульсного элек- « трического разряда в хирургическом лечении абсцессов брюшной полости (экспериментально-клиническое обоснование) : автореф. ... канд. мед. наук. Алматы, 1996. 24 с. |
4 Лохвицкий С. В., Тургунов Е. М., Азизов И. С. Элек- „5 троимпульсная санация в профилактике и лечении | послеоперационных гнойных осложнений. Караганда, Ц1 2004. 104 с. ¡5
1
*
а
£
X
I-
и
Ф
00
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Тургунов Ермек Мейрамович - д. м. н., профессор, заведующий кафедрой хирургических болезней № 2 и патологической анатомии Карагандинского государственного медицинского университета, Казахстан; e-mail: tem07@yandex.ru.
Калиева Динар Кенесхановна - доктор PhD, ассистент кафедры хирургических болезней № 2 и патологической анатомии Карагандинского государственного медицинского университета, Казахстан; e-mail: kalievadina@mail.ru.
ABOUTTHE AUTHORS
Turgunov Yermek Meiramovich - Doctor of Science (Medicine) Professor, Head, Pathological Anatomy and Surgical Treatment Department No. 2, Karaganda State Medical University, Kazakhstan; e-mail: tem07@yandex.ru.
Kaliyeva Dinar Keneskhanovna - PhD, Assistant Professor, Pathological Anatomy and Surgical Treatment Department No. 2, Karaganda State Medical University, Kazakhstan; e-mail: kalievadina@mail.ru.
