CC BY
65
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА
УДК 617.764.5-089.819.1
СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЧЕК И ВЕРХНИХ МОЧЕВЫХ ПУТЕЙ ПРИ ВНУТРЕННЕМ ДРЕНИРОВАНИИ
С.В. ШКОДКИН2, М.И. КОГАН3 АЛ. ДОЛЖИКОВ1, Н.И. ЖЕРНАКОВА1 В.Н. ДМИТРИЕВ1, Ю.Б. ИДАШКИН2 В.В. ФЕНТИСОВ1, ЮН. КОБЯКОВА2 Л.Н. НИЧИКОВА2
1) Белгородский государственный национальный исследовательский университет
2) Областная клиническая больница Святителя Иоасафа, г. Белгород
Ростовский государственный медицинский университет
e-mail: shkodkin-s@mail.ru
Актуальность. Внутренние мочеточниковые стенты в настоящее время рассматриваются как приоритетный способ временного дренирования верхних мочевых путей [1, 2, 3, 4, 5, 6]. Минимальная травматичность и относительная легкость выполнения манипуляции [7, 8, 9, 10, 11] способствуют широкому использованию внутренних стентов практикующими урологами [5, 8, 12, 13, 14, 15]. Вместе с тем, в ряде работ [16, 17, 18, 19, 20] поднимаются вопросы осложнений, связанных с внутренним дренированием. К ним относятся неадекватность дренирования [17, 20, 21], пузырно-мочеточниковый рефлюкс [21, 22, 23], дренажная инфекция [3, 24, 25, 26, 27, 28], действие стента на стенку мочеточника [26, 27, 29, 30, 31, 32]. Одним из серьезных осложнений является обструкция внутреннего стента, особенно на фоне острых воспалительных поражений верхних мочевых путей [19, 26, 33, 34]. Кроме того, внутренний стент может нарушить запирательный механизм пузырно-мочеточникового сфинктера [17, 20, 30, 33], что сопровождается пузырно-мочеточниковым рефлюксом, увеличивающим риск гидравлической травмы почки и прогрессии инфекции [27, 28, 30, 33]. Ниппельный клапан не разрешил проблему, что связано с нестабильностью его работы [18, 19, 26]. Сам стент, являясь инородным телом, колонизируется микроорганизмами с образованием бактериальных биопленок, что на фоне обструкции угрожает системными воспалительными осложнениями [17, 27, 28]. Наконец, приходится сталкиваться с ситуациями, когда при ревизии стентированного мочеточника развивается его отек и отек периуретеральных тканей, отсутствует перистальтика органа [23, 25, 27, 30, 31]. Поэтому разработка стентов, у которых минимизированы возможные отрицательные эффекты является актуальной.
Статья посвящена экспериментальному исследованию применения внутренних мочеточниковых стентов. В ней отражена динамика лабораторных показателей на различных сроках дренирования мочеточников. Представлены данные о морфологических изменениях в почках и верхних мочевых путях на фоне внутреннего дренирования стентами.
Ключевые слова: мочеточниковый стент, рефлюкс, гидронефроз, пиелонефрит.
Материал и методы исследования. Морфологические изменения стентированных мочеточников и почек изучены на 10 кроликах самцах породы «Серый великан» в возрасте 6 месяцев, массой 2380-2560 г. Перед началом эксперимента животных выдерживали на карантине в течение 7 суток в стандартных условиях вивария, за 4 часа до наркоза животные голодали.
Выполнена односторонняя имплантация стента «White-star standart» фирмы Urotech (ФРГ) наружным диаметром 4 Ch и длиной 8 см. Хиругические вмешательства выполнены под комбинированной анестезией (золетил 5 мг/кг и ксилазин 3 мг/кг внутривенно), премедикация - атропин 0,04 мг/кг внутримышечно. Проводилась интраоперационная антибиотикопрофилактика - цефатоксим 50 мг/кг внутрибрюшинно. Из нижне-срединного лапаротомного доступа длиной 4-5 см выделяли мочевой пузырь и правый мочеточник. Из мочевого пузыря аспирировали мочу для микроскопического и бактериологического исследований. Выполняли продольную цистотомию длиной 1 см на 0,5 см вентральнее места впадения мочеточника в мочевой пузырь. Правый мочеточник катетеризировали полужестким проводником 0,0036'', по которому устанавливали стент. Цистотомическую рану ушивали наглухо непрерывным однорядным швом моносин 6-0. Визуализацию и стентирование мочеточника проводили при помощи хирургической лупы с 4-х кратным увеличением. Лапаротомную рану ушивали без дренажа. Животных выдерживали на голоде в течение 6 часов. В послеоперационном периоде производили лабораторные исследования после интраназальной анестезии золетилом 5 мг/кг веса животного. Кровь из вены ушной раковины (2,0 мл) подвергали стандартному гематологическому исследованию в автоматическом режиме с последующим ручным контролем лейкоформулы в мазках, окрашенных по Романовскому-Гимза.
Эксплантацию почек проводили также под анестезией. Из лапаротомного доступа в асептических условиях выполняли нефрэктомию, аспирировали пузырную мочу для микроскопического и бактериологического исследований. Проводили макроскопическую оценку состояния почки и мочеточника; распространенности спаечного процесса по правому боковому каналу брюшной полости, который разделяли на III категории:
1) выраженный - правое подпеченочное пространство запаяно, плотные спайки между печенью и петлями кишечника;
2) умеренно выраженный - правое подпеченочное пространство частично доступно, спайки в основном между печенью и париетальной брюшиной, рыхлые спайки между петлями кишечника;
3) легкий - единичные рыхлые спайки между печенью и париетальной брюшиной. Животных выводили из опыта путем передозировки ксилозина 10 мг/кг через 30 сутки эксперимента.
Производили макроскопическую оценку извлеченных почек и отрезков мочеточников. После удаления стента из просвета мочевых путей выполняли вырезку 3-х участков мочеточника и почек. Кусочки из почек вырезали по продольной оси параллельно воротам для получения тотальной картины чашечно-лоханочных образований, а также радиально через корковое и мозговое вещество. Подготовленные кусочки фиксировали в 10% растворе забуференного формалина. При морфологическом исследовании соблюдали максимальную стандартизацию всех подготовительных и аналитических этапов с использованием линейки роботизированного оборудования. Материал заливали в стандартном режиме в парафин. Срезы для гистологического исследования толщиной 5 мкм окрашивали гематоксилином и эозином.
Описательное исследование гистологических препаратов выполняли под микроскопом Axio Scope Ai (Carl Zeiss Microimaging GMbH, Германия). Основная часть морфологического исследования выполнена после создания электронной галереи изображений с помощью полуавтоматического сканера микропрепаратов Mirax Desk (Carl Zeiss Microimaging GMbH, Германия), что позволяло максимально стандартизовать режимы морфометрического исследования. Увеличение сканирующего объектива х20. Увеличение на микрофотографиях и изображениях при анализе варьировало от х20 (при отсутствии программного увеличения) до х800 (при 40-кратном цифровом увеличении).
Измеряли толщину оболочек мочеточников, формирующихся реактивных тканевых зон. Статистическую обработку производили средствами электронной таблицы Ms Excel.
Исследование выполнено в рамках государственного контракта № 14.740.11.0182 по теме: «Биомедицинское исследование изменений структур органов и тканей при имплантации стентов нового поколения».
Результаты исследования и их обсуждение. Продолжительность операции составила 25,7±5,1 мин. Отсутствовала какая-либо значимая кровопотеря.
Уровень и морфометрические характеристики эритроцитов и тромбоцитов на протяжении всего срока наблюдения не подверглись статистически достоверным колебаниям по сравнению с исходными значениями (эритроциты - 5,82±1,2 х1012/л, гемоглобин - 193,57±37,6 г/л, гематокрит 41,2±5,75%, тромбоциты 168±29,5 х 109 /л) и составили к концу месяца в основной группе: эритроциты - 5,98±0,88 х 1012/л, гемоглобин - 195,12±22,8 г/л, гематокрит 40,04±3,79%, тромбоциты 172,5±21,9 х 109 /л (р>0,05).
С седьмых суток послеоперационного периода отмечали статистически незначимый рост уровня лейкоцитов за счет гранулоцитов 7,2±2,5 х 109 /л относительно исходного уровня - 5,3±1,7 х 109 /л, (р>0,05). Со второй недели нейтрофильный лейкоцитоз становился статистически достоверным (р<0,01). Аналогичная тенденция прослеживалась на третьей и четвертой неделях послеоперационного периода (р<0,01). При этом в лейкоформуле преобладал абсолютный и относительный лимфоцитоз (табл. 1).
Таблица 1
Динамика лейкоформулы за период наблюдения*
Сроки/ клеточные элементы* исходный уровень 7 сутки 14 сутки 21 сутки 30 сутки
Лейкоциты 4,7±2,1 7,2±2,5 13,3±3,1** 12,7±4,1** 9,8±1,56**
Палочкоядер ные 0,13±0,01 0,45±0,07 0,63±0,052 0,46±0,05 0,37±0,03
Сегментояде рные 1,5±0,32 4,1±0,92 7,2±1,26** 4,78±1,14** 3,1±1,35
Базофилы 0,21±0,03 0,43±0,08 0,2б±0,07 0,38±0,0б5 0,31±0,017
Эозинофилы 0,13±0,01 0,22±0,03 0,2±0,04 0,34±0,03 0,99±0,13
Лимфоциты 2,4±1,05 1,8±0,02 4,3±О,85** 6,1±1,74** 4,2±0,94**
Моноциты 0,3±0,03 0,03±0,012 0,8±0,037 0,7±0,04 0,8±0,54
* данные приведены в абсолютных значениях (х109/л) единицы объема; ** имеются статистически значимые различия (p<0,05).
На секции у всех животных отмечался спаечный процесс в правом подпеченочном пространстве различной степени выраженности: у шести -выраженный (рис. 1); у трех - умеренно-выраженный и у одного - легкий.
Правый мочеточник при релапаротомии не перистальтировал, его диаметр (измерен до вскрытия париетальной брюшины) составил 4,7±0,42 мм (рис. 5) и был достоверно больше контрлатерального мочеточника 1,3±0,11 мм (р<0,01). У трех животных имелся тяжелый гидронефроз с увеличением почки в размерах и сопровождающийся снижением тургора почечной паренхимы (рис. 6). Макроскопически почки увеличены в 1,5 - 2 раза, дряблые по сравнению с нестентированными. На разрезах имеют вид многокамерного мешка, стенки которого образованы остаточными участками коркового вещества, истонченными до 3 мм и расширенными чашечно-лоханочными структурами (рис. 2). Просветы их заполнены слизеобразным мутным желтовато-серым содержимым. Фиброзная капсула непрозрачная, утолщена, снимается с поверхности почек с трудом.
Рис. 1. Стентирование правого мочеточника 30 сутки: выраженный спаечный процесс, запаяно правое подпеченочное пространство, множественные спайки между париетальной брюшиной и кишечником (а), визуализируется нижний полюс гидронефротически трансформированной правой почки (Ь), расширенный правый мочеточник (с)
Рис. 2. Тридцатые сутки исследования: А - макропрепарат почка, мочеточник со стентом, гидронефроз с истончением паренхимы почки, расширенный мочеточник со стентом; В - почка рассечена горизонтально, резко дилатированная полостная система, атрофия пирамид и коркового вещества
Моча из мочевого пузыря во всех случаях была стерильной, что исключало наличие инфекционного воспалительного процесса, поэтому все воспалительные изменения свидетельствуют о степени биосовместимостью стента. Цитограмма мочи выявила достоверный рост лейкоцитурии 7,8±2,12 х 102 /мл по сравнению с исходным уровнем 2,1±0,34 х 102 /мл (р<0,001).
При гистологическом исследовании почек выявлены типичные изменения, обусловленные мочевой гипертензией. В корковом веществе распространены дилатаци-онные изменения канальцев, в наибольшей степени собирательных трубочек и дис-тальных канальцев, с резким уплощением их эпителия, в просветах большинства канальцев содержатся белковые цилиндры (рис. 3). Сохранившиеся проксимальные ка-
Рис. 3. Патогистологические изменения стентированной почки на 30-е сутки: распространенная дилатация канальцев с их атрофией, диффузным заместительным склерозом коркового вещества, вакуольная дистрофия эпителия сохранившихся проксимальных канальцев, очаговая лимфоидная инфильтрация. Окр. гематоксилином и эозином. Микрофото. Х 200
Рис. 4. Участок кортико-медуллярной зоны на 30-е сутки эксперимента: паренхиматозные структуры мозгового вещества полностью атрофированы, сохранены дуговые сосуды в основании пирамиды, окруженные зоной склероза (правая часть микрофото), в канальцах обтурирующие просветы белковые цилиндры. Окр. гематоксилином и эозином.
Микрофото. Х 200
В интерстиции выражены диффузно-очаговые склеротические изменения с вовлечением капсул части клубочков, коллапсом мочевых пространств почечных телец, очагами лимфоидной инфильтрации. Капсула почек утолщена, сращена с участками фиброзных изменений паренхимы коркового вещества. В наибольшей степени изменения выражены в мозговом веществе, которое к 30-ти суткам эксперимента практически полностью атрофировано, остаточные канальцевые структуры резко дилатированы, заполнены белковыми цилиндрами. Стенки дилатированных чашечно-лоханочных структур представлены истонченным соединительнотканным слоем, резко уплощенным, потерявшим переходно-клеточную организацию эпителием (см. рис. 4).
При морфологическом исследовании мочеточника выявлена его дилатация, средний диаметр просвета составил 1,5±0,31 мм. Контуры просветов неровные за счет участков истончения переходного эпителия и, напротив, участков гиперпластических разрастаний (рис. 5). Слизистая оболочка с очагами эрозивных дефектов, в поверхностных слоях собственной пластинки определяются множественные очаги хронического активного воспаления со значительной примесью в инфильтратах эозинофильных лейкоцитов (рис. 6). На отдельных участках мочеточника гиперпластические разрастания в краях эрозивных дефектов со слабой эпителизацией достигают значительной степени, с образованием пролабирующих в просвет длинных складок, фибро-эпителиальных истинных и псевдососочковых структур (рис. 7).
Рис. 5. Гистотопографическая картина поперечного среза стенти-рованного мочеточника и периуре-теральных тканей на 30-е сутки эксперимента: неравномерная толщина стенки с участками истончения мышечной оболочки, деформация контуров просвета за счет истончений и эрозивных дефектов слизистой, и гиперпластических разрастаний эпителия. Окр. гематоксилином и эозином. Микрофото. Х 20.
Рис. 6. Участок стенки мочеточника с гиперпластическими разрастаниями эпителия, выраженным воспалением в подлежащих участках собственной пластинки со значительной примесью в инфильтратах эози-нофильных лейкоцитов. Окр. гематоксилином и эозином. Микрофото. Х 300.
; V-
¿Ж: ЛЧ'Д,-.. - V ■ ,,. -ч^'Г'."' ч V
• л Ж» ■ I- • . ,- I .
■V\-Y"-.iV' ■ - -v.-. r-" .г,;;■■■'■•■. .
Рис. 7. Складки и полиповидные разрастания слизистой оболочки мочеточника в краях эрозивного дефекта с замедленным заживлением, выраженным воспалением в стенке мочеточника. Контрольная группа. 30 суток. Окр. гематоксилином и эозином.
Микрофото. Х 150
Таким образом, при морфологическом исследовании почек и стентированных мочеточников на 30 сутки эксперимента при применении полиуретанового стента выявлены изменения, характерные для нарушения уродинамики и мочевой гипертензии, вплоть до гидронефротической трансформации почек с субтотальной атрофией мозгового вещества, распространенными дилатационными изменениями канальцев, воспалительно-склеротическими изменениями в строме. В стентированных мочеточниках имели место признаки контактного повреждения слизистой оболочки в виде эрозий, активного хронического воспаления, гиперпластических изменений эпителия.
Выводы.
1. Дренирование почки внутренним мочеточниковым стентом в эксперименте на протяжении 30 суток сопровождается явлениями уростаза в чашечно-лоханочной системе вплоть до развития уретерогидронефроза.
2. Нахождение внутренних стентов в мочеточнике в течение месяца приводит к альтеративно-пролиферативным изменениям слизистой мочеточника, сопровождающимися лейкоцитарной инфильтрацией и склеротическими изменениями его стенки и периуретеральных тканей.
3. При использовании внутренних стентов наблюдается как локальная воспалительная реакция по данным уроцитограммы, так и системный воспалительный ответ в виде лейкоцитоза с изменением лейкоформулы крови.
Настоящее исследование выявляет некоторые негативные стороны внутренних мочеточниковых стентов из полиуретана и определяет актуальность разработки стентов из более инертных материалов, а также альтернативных способов дренирования.
Литература
1. Дорончук, Д.Н. Выбор метода дренирования верхних мочевых путей при мочекаменной болезни./Д.Н. Дорончук, М.Ф. Трапезникова, В.В. Дутов // Урология. 2010. № 3. С. 7-10.
2. Auge B. K., Sarvis J. A., L'Esperance J. O., Preminger G. Practice patterns of ureteral stenting after routine ureteroscopic stone surgery: A survey of practicing urologists. J. Endourol. 2007; 21: 1287-1291.
3. Виды стентирования мочеточника после контактной уретеролитотрипсии. Материалы Первого Российского конгресса по эндоурологии /Ю.Г. Аляев [и др.]//(Москва, 4-6 июня 2008). М., 2008; 126-127.
4. Колпаков, И. С. Мочекаменная болезнь /И.С. Колпаков// M.: Academia; 2006.
5. К вопросу о необходимости агентирования верхних мочевых путей после неосложненной контактной уретеролитотрипсии. Материалы Первого Российского конгресса по эндоурологии (Москва, 4-6 июня 2008)./М.Ф. Трапезникова [и др.]. М., 2008; 257-258.
6. EAU/AUA Nephrolithiasis Guideline Panel. 2007 guideline for the management of ureteral calculi / G. M. Preminger [et al.]// J. Urol. (Baltimore) 2007; 178 (6): 2418-2434.
7. Стенты мемокат (MEMOKATH) в лечении обструктивных заболеваний мочевых путей. Медицинский вестник Башкортостана./П.В. Глыбочко [и др.]// 2011. Т. 6. № 2. С. 227-231.
8. Стриктуры мочеточников у больных раком шейки матки./Е.Г. Новикова [и др.] // Российский онкологический журнал. 2009. № 3. С. 28-34.
9. Гулиев, Б.Г. Реконструктивные операции при органической обструкции верхних мочевыводящих путей: Дис.... д-ра мед. наук. -СПб., 2008.
10. Haleblian G., Kijvikain K., de la Rosette J., Preminger G. Ureteral stenting and urinary stone management: a systematic review. J. Urol. (Baltimore) 2008: 179: 424-430.
11. Lam J. S., Breda A., Schulam P. G.//J. Urol. (Baltimore). -2007. -Vol. 177, N 5. -P. 1652-1658.
12. Song S. H., Lee S. B., Park Y. S. et al.//J. Urol. (Baltimore). -2007. -Vol. 177, N 3. -P. 1098-1101
13. Осложнения лучевой терапии рака шейки матки. Методы дренирования мочевых путей при постлучевых повреждениях мочеточников/ Л.А. Синякова // Материалы III конгресса российского общества онкоурологов. Москва, 2008.
14. Мочекаменная болезнь. Актуальные вопросы диагностики и лечения / Ю.Г. Аляев [и др.]// Врач. сословие 2004; 4: 4-9.
15. Состояние урологической заболеваемости в Российской Федерации по данным официальной статистики./О.И. Аполихин [и др.]// Урология 2008; 3: 3-9.
16. Стентирование почек при уретерогидронефрозе у больных гиперплазией простаты больших размеров/Аляев Ю.Г., Рапопорт Л.М., Цариченко Д.Г., Стойлов С.В., Бушуев В.О. // Андрол. и генитал. хир. 2008. Вып. 3. С. 43-44.
17. Улучшение качества жизни пациентов с внутренними стентами путем изменения их формы / А.Г. Мартов [и др.] // Урология. 2011. № 2. С. 7-13.
18. Efficacy of intravesical ropivacaine injection on urinary symptoms following ureteral stenting: a randomized, controlled study./ R.L. Sur [et al.]// J. Endourol. 2008; 22: 473-478.
19. Chew B. H., Knudsen B. E., Nott L. et al. Pilot study of ureteral movement in stented patients: First step in undestanding dynamic ureteral anatomy to improve stent discomfort /
B.H. Chew [et al.]// J. Endourol. 2007; 21: 1069-1075.
20. Al-Kandari A. M., Al-Shaiji T. F., Shaaban H. et al. Effects of proximal and distal ends of double-J ureteral stent position on postprocedural symptoms and quality of life: a randomized clinical trial./ A. M. Al-Kandari [et al.]// J. Endourol. 2007; 21: 698-702.
21. Evangelos N. Liatsikos a, Dimitrios Karnabatidis b, George C. Kagadis. Metal stents in the urinary tract. EAU -EBU Update series 5 (2007). P. 77-88.
22. Первый опыт применения металлического мочеточникового стента Resonance/Аляев Ю.Г., Рапопорт Л.М., Винаров А.З. и др. Врачебное сословие. 2006. Вып. 4.
C. 42-44.
23. Malignant ureteral obstruction: outcomes after intervention. Have things changed? / L.M. Wong [et al.] // J Urol. 2007; Vol 178. P. 1708.
24. Borin J.F., Melamud O and Clayman RV: Initial experience with full-length metal stent to relieve malignant ureteral obstruction. J. Endourol. 2006; 20: 300.
25. Self-retaining ureteral stents: analysis of factors responsible for patients' discomfort / A.R. El-Nahas [et al.] // J Endourol. 2006; Р. 20-33.
26. Дорончук, Д.Н. Оценка качества жизни больных мочекаменной болезнью в зависимости от метода дренирования верхних мочевыводящих путей / Д.Н. Дорончук, М.Ф. Трапезникова, В.В. Дутов // Урология. 2010. № 2. С. 14.
27. Мудрая, И. С. Функциональные состояния верхних мочевых путей при урологических заболеваниях: Дис.... д-ра мед. наук. - М., 2002.
28. Роль инфицирования верхних мочевых путей у больных с длительным дренированием мочеточниковыми стентами / А.К. Чепуров [и др.] // Андрология и генитальная хирургия. 2009. С. 173-173.
29. Комяков, Б.К., Гулиев Б.Г., Давранов А.Ж. Паллиативное дренирование верхних мочевых путей при опухолевой обструкции мочеточников./ Б.К. Комяков, Б.Г. Гулиев, А.Ж. Давранов // Амбулаторная хирургия. Стационарозамещающие технологии. 2006. № 2. С. 17-19.
30. Критерии определения сроков удаления стентов после операций по поводу гидронефроза /В.К. Чигоряев [и др.]// Сибирский медицинский журнал (г. Томск). 2008. Т. 23. № 2. С. 63-65.
31. Влияние длительного дренирования верхних мочевых путей мочеточниковыми стентами на функциональные способности почки / А.К. Чепуров [и др.]// Андрология и генитальная хирургия. 2009. С. 172-1721.
32. Использование тамсулозина в профилактике и лечении симптомов, связанных с наличием у пациентов внутреннего стента./А.Г. Мартов[и др.]// Урология 2010; 1: 3-8.
33. Выбор способа дренирования мочевыводящих путей / М.Ф. Трапезникова [и др.] // Урология. 2011. - № 2. С. 3-7.
34. Окклюзия мочевыводящих путей - основная причина развития ряда осложнений мочекаменной болезни./Э.К. Яненко [и др.]// Урология 2003; 1: 17-20.
THE STRUCTURAL ANALYSIS OF THE KIDNEY AND UPPER URINARY TRACT ON THE BACKGROUND OF INTERNAL DRAINAGE
S. V. SHKODKIN12 , M.I. KOGAN3 A.A. DOLZHIKOV1, N.I. ZHERNAKOVA1 U.N.DMITRIEV1, Y.B. IDASHKIN2 V.V. FENTISOV1, Y.N. KOBIAKOVA2 L.N. NICHIKOVA2
1) Belgorod National Research University
2) Regional clinical hospital of St. Ioasaf, Belgorod
3) Rostov State Medical University e-mail: shkodkin-s@mail.ru
The article is devoted to the experimental investigation of internal uretheral stents. It reflects the dynamics of laboratory indicators for different long-term drainage. The article presents the data of morphological changes in the kidney and upper urinary tract on the background of internal drainage of stents.
Key words: uretheral stent, reflux, obstruction, pyelonephritis.
