Научная статья на тему 'Разработка и экспериментальное обоснование применения аппарата КЦА для формирования пищеводных анастомозов'

Разработка и экспериментальное обоснование применения аппарата КЦА для формирования пищеводных анастомозов Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
102
49
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПИЩЕВОДНО-ЖЕЛУДОЧНЫЙ КОМПРЕССИОННЫЙ АНАСТОМОЗ / ESOPHAGEAL-GASTRIC COMPRESSION ANASTOMOSIS

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Робак А. Н., Ручкин В. И., Молокова О. А., Гюнтер В. Э.

Разработан простой и надежный в применении аппарат КЦА для формирования компрессионных циркулярных анастомозов, в котором сила компрессии создается с помощью никелидтитановой пружины, обладающей эффектом «памяти» формы. Рабочие головки аппарата состоят из устройств трех типоразмеров (20, 22 и 24 мм), что позволяет использовать их при различных диаметрах анастомозируемых органов. В эксперименте на животных было установлено, что с помощью аппарата достаточно быстро формируется надежный пищеводно-желудочный анастомоз с высокой механической прочностью и биологической герметичностью. Аппарат применен в клинической практике для формирования пищеводно-кишечных и пищеводно-желудочных анастомозов при 39 операциях, выполненных по поводу рака желудка и пищевода.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Робак А. Н., Ручкин В. И., Молокова О. А., Гюнтер В. Э.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Design and experimentally-approved application of device for forming compression circulating anastomosis of the esophagus

The device for applying compression circulating anastomosis (CCA) in which the compression power is produced by means of titanium nickel spring with shape memory has been designed. Working heads of the device have 3 dimensions (20, 22 and 24 mm) that make it possible to use them for anastomized organs of various diameters. Experiments on animals have shown that esophageal-gastric anastomosis with high mechanical strength and biologic impermeability can be quickly formed. This device was applied in climcal settings for creating esophageal-intestinal and esophageal-gastric anastomoses in 39 patients with gastric and esophageal cancers.

Текст научной работы на тему «Разработка и экспериментальное обоснование применения аппарата КЦА для формирования пищеводных анастомозов»

УДК: 616.329-089.86-092.9

РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ АППАРАТА КЦАДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПИЩЕВОДНЫХ АНАСТОМОЗОВ

А.Н. Робак1, В.И. Ручкин2, О.А. Молокова1, В.Э. Гюнтер3

ГОУ «Областная клиническая больница», г. Курган1 Кафедра клинических дисциплин ФПК и ППС Тюменской государственной медицинской академии, г. Курган2 НИИмедицинскихматериалов с памятью формы при Сибирском физико-техническом институте, г. Томск3

Разработан простой и надежный в применении аппарат КЦА для формирования компрессионных циркулярных анастомозов, в котором сила компрессии создается с помощью никелидтитановой пружины, обладающей эффектом «памяти» формы. Рабочие головки аппарата состоят из устройств трех типоразмеров (20, 22 и 24 мм), что позволяет использовать их при различных диаметрах анастомозируемых органов. В эксперименте на животных было установлено, что с помощью аппарата достаточно быстро формируется надежный пищеводно-желудочный анастомоз с высокой механической прочностью и биологической герметичностью. Аппарат применен в клинической практике для формирования пищеводно-кишечных и пищеводно-желудочных анастомозов при 39 операциях, выполненных по поводу рака желудка и пищевода.

Ключевые слова: пищеводно-желудочный компрессионный анастомоз.

DESIGN AND EXPERIMENTALLY-APPROVED APPLICATION OF DEVICE FOR FORMING COMPRESSION CIRCULATING ANASTOMOSIS OF THE ESOPHAGUS A.N. Robak1, V.I. Ruchkin2, O.A. Molokova1, V.E. Gyunter1 Regional Clinical Hospital, Kurgan1,

Tyumen State Medical Academy, Kurgan2,

Research Institute ofMedical Materials, Tomsk3

The device for applying compression circulating anastomosis (CCA) in which the compression power is produced by means of titanium nickel spring with shape memory has been designed. Working heads of the device have 3 dimensions (20, 22 and 24 mm) that make it possible to use them for anastomized organs of various diameters. Experiments on animals have shown that esophageal-gastric anastomosis with high mechanical strength and biologic impermeability can be quickly formed. This device was applied in clinical settings for creating esophageal-intestinal and esophageal-gastric anastomoses in 39 patients with gastric and esophageal cancers.

Key words: esophageal-gastric compression anastomosis.

Гастрэктомия является одной из основных операций в арсенале хирургического лечения рака желудка. В то же время проблема формирования пищеводных анастомозов остается одной из наиболее актуальных в современной хирургии, поскольку несостоятельность пищеводно-кишечных анастомозов при гастрэктомии составляет 2-10 %, смертность при этом виде послеоперационных осложнений достигает 45 % [1, 4]. Новым направлением в решении проблемы несостоятельности пищеводных анастомозов является разработка и применение устройств для формирования компрессионных анастомозов, изготовленных на основе сплавов

никелида титана, обладающих эффектом «памяти» формы.

В 2003 г. хирургами А.Н. Робак и В.И. Руч-киным было создано новое устройство - аппарат КЦА (аппарат для наложения компрессионных циркулярных анастомозов, патент РФ № 2208400). Аппарат КЦА состоит из дугообразно изогнутого трубчатого направителя, рукоятки, хвостовая часть которой фиксирована к расположенному внутри них цангово-тяговому механизму, с помощью которого компрессионное устройство фиксируются к аппарату и приводится в рабочее состояние (рис. 1). Все детали аппарата изготовлены из химически и

Рис. 1. Аппарат КЦА

биологически инертного материала: титана и органического стекла.

Компрессионное устройство, или рабочая головка, аппарата состоит из двух чашеобразных колец, соединенных между собой никелидти-тановой пружиной, которая обладает высокой прочностью, пластичностью, биологической инертностью и при охлаждении ниже +4-5 °С легко деформируется, а при нагревании до +25°С и выше восстанавливает свою первоначальную форму, создавая тем самым эффект компрессии на ткани в анастомозе [2]. Из сплава ТН-10 была выполнена пружина с сечением провода 1,2 мм, с внутренним диаметром 4 мм, которая, имея 9 витков, позволяла развивать силу сжатия в 900 г. Внутри устройства располагается предохранительная муфта, на которой завязываются кисетные швы анастомозируемых органов. Изготовлены устройства трех типоразмеров - 20, 22 и 24 мм, что позволяет использовать их при различных диаметрах анастомозируемых органов (рис. 2).

Аппарат КЦА обладает следующими характеристиками, которые отличают его от уже имеющихся аппаратов, применяемых для формирования пищеводных анастомозов:

- малые размеры и вес компрессионного устройства позволяют ему свободно мигрировать по всему желудочно-кишечному тракту;

Рис. 2. Компрессионные устройства трех типоразмеров (мм)

- при малых размерах устройства обладают достаточной анастомотической камерой;

- конструкция аппарата позволяет устанавливать зонд для энтерального питания во время операции;

- устройство легко фиксируется к аппарату, приводится в рабочее состояние и легко отсоединяется от него.

Апробация аппарата была проведена на экспериментальной базе Российского научного центра «Восстановительная травматология и ортопедия им. академика Г.А. Илизарова». В качестве экспериментальных животных были выбраны беспородные собаки, которые были разделены на 2 группы (табл. 1). В качестве экспериментальной модели был выбран внутри-плевральный пищеводно-желудочный анастомоз (ИЖА). Из 36 прооперированных животных в эксперименте погибло 4, причем 2 случая связаны с осложнениями наркоза (эти наблюдения не включены в таблицу), 1 (5,9 %) собака погибла на 3-и сут после операции вследствие несостоятельности лигатурного двухрядного анастомоза, 1 (5,9 %) - из-за открытого пневмоторакса на 1-е сут после операции.

Для всех животных подготовка к операции, метод обезболивания и послеоперационное ведение были одинаковыми: собаки проходили карантин и вакцинацию против чумы, энтерита и бешенства; определяли пол, вес, возраст; за день до операции из рациона животных исключали пишу, давали только воду. За 30 мин перед операцией проводилась премедикация - Sol. Rometari 2 % - 1,0; Sol. Dimedroli 1 % - 1,0; Sol. Atropini sulfurici 0,1 % - 1,0; Sol. Droperidoli 0,25 % -2,0. Операцию проводили с соблюдением всех правил асептики и антисептики под комбинированным внутривенным и ингаляционным

РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕПРИМЕНЕНИЯАППАРАТА КЦА ... ------------------------------------------------------------------------- 61

Таблица 1

Способы формирования анастомоза и продолжительность эксперимента

Группы животных Продолжительность эксперимента (сут) Леталь- ность

1 3 7 14 21 30 45 60

I группа (лигатурный двухрядный ПЖА), п=17 2 3 2 2 2 2 2 2 1

II группа (компрессионный ПЖА), п=17 3 2 2 2 2 2 2 2 1

Всего 5 5 4 4 4 4 4 4 2

наркозом с управляемым дыханием. Операционным доступом служила широкая торакотомия в IX межреберье слева. После мобилизации пищевод прошивали аппаратом У0-40 непосредственно над диафрагмой, проксимальнее аппарата накладывали зажим Кохера и пересекали пищевод. Механический скрепочный шов культи пищевода погружался в кисетный. Затем в сухожильной части диафрагмы производили разрез длиной 4-6 см, в плевральную полость перемещали переднюю стенку желудка, которую подшивали к периметру рассечённой диафрагмы отдельными узловыми капроновыми швами. Далее приступали непосредственно к формированию ПЖА.

В первой группе животных анастомозы выполнены традиционным лигатурным двухрядным швом: первый ряд - сквозные, узловые швы капроагом 0/3, второй ряд - отдельные узловые П-образные серозно-мышечные швы капроном 0/2. Во второй группе животных компрессионный ПЖА формировался аппаратом КЦА, на выведенной в плевральную полость стенке желудка выполнялось перфоративное отверстие диаметром 1 см. На край отверстия в желудке и на культю пищевода накладывались кисетные швы атравматической нитью 3/0. Отступив на 4-5 см от перфоративного отверстия передней стенки желудка, выполнялся дополнительный разрез длиной в1см для проведения через желудок аппарата.

Далее приступали к формированию ПЖА с помощью аппарата, который вместе с компрессионными устройствами в стерильном состоянии находится в металлическом контейнере с антисептиком, который хранится в морозильной камере бытового холодильника при 1° 0°-+1°С. Хирург проводил трубчатый направитель ап-

парата через желудок, к цанге фиксировалось устройство, и путем вращения хвостовой части ручки аппарата компрессионные кольца устройства раздвигались. Далее одно кольцо компрессионного устройства заводится в просвет желудка, кисетный шов завязывается на устройстве. Второе кольцо устройства вводится в просвет пищевода и также завязывается кисетный шов. Нити кисетных швов срезаются как можно ближе к узлам. Вращением хвостовой части ручки аппарата устройство снимали с фиксатора и отсоединяли от аппарата. Никелид-титановая пружина под воздействием тепла тканей животного восстанавливала свою первоначальную форму, и компрессионные кольца устройства плотно сдавливали друг с другом стенки пищевода и желудка. По периметру устройства накладывали второй ряд отдельных узловых П-образных серозно-мышечных швов.

В эксперименте были изучены сроки отторжения и миграция компрессионных устройств, механическая прочность и микробная проницаемость швов, морфогенез ручного лигатурного и компрессионного пищеводно-кишечного шва методом световой и электронной растровой микроскопии. Сроки отторжения устройства и миграция его по кишечнику изучались с помощью обзорных рентгенографий грудной клетки и брюшной полости у всех животных II группы. Установлено, что устройства отторгаются из зоны анастомоза на 4-6-е сут и проваливаются в желудок. Только у крупных собак устройства проходят через привратник и свободно мигрируют по желудочно-кишечному тракту, выводясь из организма естественным путем.

Механическая прочность, которая проверялась нами методом пневмопрессии по В.П. Ма-тешуку [3], является косвенным показателем

62 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Таблица 2

Механическая прочность анастомозов (мм рт. ст.)

Вид шва Сроки эксперимента (сут)

1 3 7 14 21 30 45 60

Ручной 190 90 170 250 280 300 300 300

Компрессионный 230 160 210 270 300 300 300 300

качества наложенных швов анастомоза. По нашим данным, механическая прочность компрессионного шва через сутки после операции достаточно высока, что обусловлено хорошим сдавливанием стенок анастомозируемых органов кольцами устройства (табл. 2). На 3-и сут после операции прочность компрессионного соустья снижается не так резко, как при ручном шве. Это объясняется тем, что второй ряд серозно-мышечных швов предохраняет компрессионный ряд швов от пневмопрессии и позволяет выдерживать давление, возникающее в макропрепарате, за счёт сдавливания стенок анастомозируемых органов кольцами устройства.

Как показали дальнейшие исследования, минимальная воспалительная реакция и незначительные нарушения микроциркуляции по линии сращения стенок пищевода и желудка в компрессионном анастомозе обеспечивают более быстрый процесс регенерации компрессионного шва и более быстрое увеличение механической прочности анастомоза. В течение 1-й нед после операции, когда вероятность развития несостоятельности швов анастомоза наиболее велика, прочность компрессионного шва, сформированного с помощью аппаратом КЦА, превосходила прочность ручного шва анастомоза в 1,2—1,7 раза.

Микробная (биологическая) герметичность анастомоза является более объективным показателем качества хирургического шва. Для бактериологических анализов мы брали материал с поверхности анастомоза и из левой плевральной полости сразу после формирования анастомоза и во время эвтаназии животного. В опыт было включено 32 собаки: 16 собак с ручным лигатурным швом ПЖА и 16 собак - с компрессионным швом анастомоза. Посев материала проводили

по методике J.C. Gould [5].

Для всех швов характерными были такие микроорганизмы, как Enterobacter, Е. coli, Proteus, Staphylococcus, Streptococcus, бактероиды. Наиболее обсемененным оказался лигатурный двухрядный шов, в котором рост кишечной микрофлоры обнаруживался во всех сроках эксперимента. В компрессионном шве микрофлора была выявлена только в первые трое сут после операции и в меньшем количестве (в 14,3 раза), по сравнению с ручным двухрядным швом. Среднее микробное число в первые трое суток при наложении ручного лигатурного шва составило 10,75х103, компрессионного - 0,75х103.

При анализе динамики восстановительных процессов при заживлении компрессионного и ручного шва ПЖА методом световой и электронной растровой микроскопий установлено, что полная эпителизация компрессионного шва анастомоза наблюдается на 14-е сут после операции, ручного - на 30-е сут. Рубец в компрессионном анастомозе на 60-е сут узкий, имеет ширину 386-433 мкм, в него врастают гладкомышечные клетки. В ручном анастомозе рубец широкий, размером 2,14-3,31 мм, содержит лигатуры. Морфогенез компрессионного анастомоза характеризуется нормальным развитием паренхиматозно-стромальных взаимоотношений на ранних и поздних стадиях эксперимента. Морфогенез ручного анастомоза характеризуется разобщением этих взаимоотношений. Полное восстановление слизистой оболочки не развивается за счет длительной миграции шовного материала. Сроки формирования рубца затягиваются за счет нарушения ремодуляции и инволюции соединительной ткани.

Таким образом, разработан простой и надежный в применении аппарат для наложения компрессионных анастомозов. Его рабочие

головки состоят из устройств трех типоразмеров, что позволяет выбирать оптимальный размер устройства в зависимости от диаметра анастомозируемых органов. В эксперименте было установлено, что с помощью аппарата достаточно быстро формируется надежный ПЖА с высокой механической прочностью и биологической герметичностью, что позволило применить методику в клинической практике для формирования пищеводно-кишечных и пищеводно-желудочных анастомозов. Было выполнено 39 операций по поводу рака желудка и пищевода, в т.ч. 30 гастрэктомий, 2 проксимальные резекции желудка, 1 экстирпация культи желудка, 4 операции типа Льюиса и 2 операции

типа Гарлока. Несостоятельности анастомозов не было.

ЛИТЕРАТУРА

1. Григорьев А.Ф. Сравнительная оценка результатов гастрэктомии при различных вариантах пищеводно-кишечных анастомозов: Дис. ... канд. мед. наук. М., 1994.

2. Гюнтер В.Э., Котенко В.В., Миргазизов М.З. и др. Сплавы с памятью формы в медицине. Томск, 1986.

3. Матешук В.П. Наш опыт применения однорядных шёлковых швов с узелками со стороны слизистой // Труды Ярослав, мед. института. 1957. Т. 15. С. 272-294.

4. Черноусое А.Ф., Поликарпов С.А., Черноусое Ф.А. Хирургия рака желудка. М., 2004.

5. Фельдман Ю.М., Маханева Л.Г., Шапиро А.В., Кузьменко В.Д. Количественное определение бактерий в клинических материалах П Лаб. дело. 1984. № 10. С. 616-619.

Поступила 13.02.07

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.