Автореферат и диссертация по медицине (14.03.01) на тему:Компьютерно-томографическая анатомия бифуркации трахеи и анатомо-хирургическое обоснование её резекций

На правах рукописи

005009526 Васюков Михаил Николаевич^

КОМПЬЮТЕРНО-ТОМОГРАФИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ БИФУРКАЦИИ ТРАХЕИ И АНАТОМО-ХИРУРГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЕЁ РЕЗЕКЦИЙ

14.03.01 - Анатомия человека 14.01.17-Хирургия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 6 Я Н В 2012

Оренбург-2011

005009526

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор

Каган Илья Иосифович

доктор медицинских наук, профессор Третьяков Анатолий Андреевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Гелашвили Павел Алексеевич

доктор медицинских наук Коновалов Дмитрий Юрьевич

Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Защита диссертации состоится Ф^урй- <^¿¿2012 г. в У часов на заседании диссертационного совета Д2С$ 066.04 в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации 460000, г. Оренбург, ул.Советская, д.6, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО ОрГМА Минздравсоцразвития Российской Федерации, по адресу: г. Оренбург, Парковый проспект, д. 7.

/7

Автореферат разослан « » января 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, профессор

Н.Н.Шевлюк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Реконструктивно-восстановительные операции на бифуркации трахеи -наиболее сложный раздел хирургии дыхательных путей. К настоящему времени в отечественной и зарубежной литературе опубликованы сообщения о нескольких тысячах подобных операций (О.М.Авилова, 1983; М.И.Персльман и соавт., 1991; В.П.Харченко, 2004; М.И.Давыдов и соавт., 2006; В.А.Порханов и соавт., 2007; J.Mathey et.al., 1966; Р. Dartevelle et.al., 1988; L.Faber, 1987; J. Mitchell et.al., 1999). На первой российско-японской конференции, посвященной вопросам лечения рака лёгкого в XXI веке, В.П.Харченко представил самый большой материал в мире - опыт 268 операций с резекцией бифуркации трахеи.

Операции на бифуркации трахеи, главным образом, выполняются при злокачественных опухолях, первичных и вторичных. Иногда резекцию и реконструкцию бифуркации трахеи производят при рубцовом стенозе после травмы или перенесённого туберкулёзного процесса, а также при доброкачественных опухолях.

Клиновидные и циркулярные резекции - это основные виды операций на бифуркации трахеи, которые выполняются сегодня в клиниках. В зависимости от вида и распространённости патологии эти операции могут сопровождаться сохранением или удалением всего или части лёгкого. Наиболее сложным видом операций является циркулярная резекция бифуркации трахеи (М.И.Перельман,

Результаты трахео-бронхопластических операций в значительной мере определяются выбором шовного материала, способом наложения шва, методикой формирования трахеобронхиальных соустий, сохранением адекватного кровоснабжения анастомозируемых отрезков воздухоносных путей (М.Г.Сачек и соавт., 1987). Исходы реконструктивных операций на бифуркации трахеи не всегда бывают удовлетворительными из-за развития послеоперационных осложнений.

К наиболее грозным бронхо-лёгочным осложнениям относят недостаточность трахеобронхиального анастомоза (Д.Б.Гиллер и соавт., 1997). По данным В.А.Порханова (2007) полная несостоятельность наблюдалась у 8,4%, микрофистула - у 11,6%, локальный некроз - у 3,2% оперированных больных - эти осложнения и определяют общую (до 7,1%) послеоперационную летальность.

В последнее десятилетие в клиническую практику широко внедряется такой метод прижизненной диагностики как компьютерная томография. В отличие от рутинных рентгенологических методов, этот метод открывает новые возможности для прижизненной визуализации органов средостения, оценки местного распространения патологических процессов этой области. Вместе с тем, при использовании компьютерной томографии не всегда

возможна правильная трактовка полученных данных из-за недостатка исследований по прижизненной анатомии и топографии этой анатомической области в норме. В многочисленных руководствах по компьютерной томографии не рассматриваются особенности вариантных взаимоотношений и морфометрических параметров бифуркации трахеи в норме.

Изучение компьютерно-томографической анатомии бифуркации трахеи, выявление особенностей её строения может способствовать усовершенствованию хирургической техники, расширению показаний к выполнению такого рода операций, снижению частоты возникновения послеоперационных осложнений.

Цель и задачи исследования

Цель работы - выявление закономерностей анатомического строения и топографии бифуркации трахеи и совершенствование на этой основе техники её резекций.

Для достижения этой цели поставлены следующие задачи'.

1. Изучить вариантную компьютерно-томографическую анатомию бифуркации трахеи.

2. Дать морфометрическую характеристику бифуркации трахеи и выявить количественные различия в её анатомическом строении и топографии.

3. Изучить микротопографию стенки трахеи в области её бифуркации.

4. На основе установленных различий и особенностей в анатомическом строении и топографии бифуркации трахеи провести анатомо-хирургический анализ и оптимизировать технику клиновидной и циркулярной резекции бифуркации трахеи.

Научная новизна

Получены новые данные по прижизненной компьютерно-томографической анатомии бифуркации трахеи, выявлены половые, возрастные, конституциональные особенности морфометрических показателей и особенности её топографо-анатомических взаимоотношений с органами средостения. Описаны индивидуальные различия формы поперечного сечения надбифуркационного отдела трахеи.

Получены новые данные по микрохирургической анатомии стенок надбифуркационного и бифуркационного отделов трахеи. Установлены различия в выраженности слоев стенок этих отделов, макромикроскопической топографии кровеносных сосудов и желез подслизистой основы хрящевой и мембранозной частей стенки.

Определены анатомометрические параметры для обоснования оптимизации резекции бифуркации трахеи.

Научно-практическая значимость

Полученные данные по вариантной компьютерно-томографической анатомии, морфометрическим характеристикам и особенностям строения стенки бифуркации трахеи явились основой для оптимизации циркулярной и клиновидной резекции при формировании трахеобронхиального анастомоза.

Разработан и апробирован в эксперименте новый способ нивелирования длин периметров сшиваемых концов при формировании трахеобронхиального анастомоза, с учетом индивидуальных особенностей морфометрических параметров бифуркации трахеи конкретного пациента, на основе математического расчета по данным компьютерной томографии на предоперационном этапе (приоритетная справка №2010150249). Этот способ может быть использован в торакальной хирургии при операциях по поводу злокачественных опухолей легких.

Данные по прижизенной компьютерно-томографической анатомии бифуркации трахеи могут иметь значение при рентгенологической диагностике доброкачественных и злокачественных заболеваний органов средостения и легких.

Комплекс полученных данных по компьютерно-томографической анатомии бифуркации трахеи может быть использован в процессе преподавания на кафедрах анатомии человека, топографической анатомии и оперативной хирургии, кафедрах факультетской, госпитальной и торакальной хирургии медицинских ВУЗов и академий последипломного образования.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Особенности компьютерно-томографической анатомии бифуркации трахеи, её половых, возрастных, ' конституциональных, морфометрических показателей и топографо-анатомических взаимоотношений с органами средостения являются основой оптимизации техники клиновидной и циркулярной резекции бифуркации трахеи.

2. Применение микрохирургических приемов при формировании трахеобронхиальных анастомозов обеспечивает точное сопоставление слоев сшиваемых отрезков и плотное соприкосновение слизистых оболочек.

3. Разработанный на основе математического расчета способ приведения в соответствие периметров сечения трахеи и бронха при формировании трахеобронхиального анастомоза может быть рекомендован для клинической апробации.

Апробация работы и публикации

Основные материалы h результаты диссертации доложены и обсуждены на VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Саратов, 2009), на Всероссийской научной конференции «Клиническая анатомия и экспериментальная хирургия в XXI веке» (Оренбург, 2009), на научной конференции с международным участием, посвященной 200-летию со дня рождения Н.И.Пирогова «Наследие Пирогова: прошлое, настоящее, будущее» (Санкт-Петербург, 2010), на Российской научно-практической конференции с международным участием «Достижения и перспективы развития микрохирургии уха и верхних дыхательных путей» (Оренбург, 2011).

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, среди которых 4 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ для публикации материалов докторских и кандидатских диссертаций.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 165 страницах машинописного текста и состоит из введения, шести глав, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы. Диссертация иллюстрирована 36 таблицами, 5 диаграммами, 5 схематическими рисунками и 133 фотографиями гистотопограмм, анатомических препаратов, компьютерных томограмм. Библиографический указатель включает 158 литературных источника, из которых 104 отечественных и 54 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования

Работа выполнена на кафедре оперативной хирургии и клинической анатомии им.С.С.Михайлова (зав. кафедрой - С.В.Чемезов), кафедре хирургии (зав. кафедрой - А.А.Третьяков) ГБОУ ВПО ОрГМА Минздравсоцразвития России, а также на базе ГБУЗ Оренбургского областного клинического онкологического диспансера (главный врач - В.Н.Кирсанов).

Настоящее исследование выполнено на 50 трупах людей и 162 пациентах. Объектом анатомического и экспериментального разделов послужили 50 изолированных трахеобронхиальных комплексов, состоящих из надбифуркационного отдела трахеи, её бифуркации и главных бронхов, а также прижизненные компьютерные томограммы 162 пациентов.

Изолированные трахеобронхиальные комплексы забирали у трупов людей от 20 до 87 лет, умерших от причин, не связанных с патологией органов дыхания. Изучали следующие морфометрические характеристики:

- для главных бронхов: поперечный и переднезадний наружные размеры устьев главных бронхов. Для левого главного бронха поперечник на 1,0 см дистальнее устья, для правого - на уровне отхождения верхнедолевого бронха.

Для каждого выше перечисленного уровня определялась ширина мембранозной стенки. Устья главных бронхов измерялись по перпендикулярной к длиннику бронха линии, проведённой из вершины бифуркационного угла к трахеобронхиальному переходу.

- для бифуркации трахеи: поперечный и переднезадний наружные размеры и ширину мембранозной части. Поперечный размер бифуркационного отдела определялся на уровне плоскости, соединяющей латеральные границы устьев главных бронхов.

- для надбифуркационного отдела: поперечный и переднезадний наружные размеры и ширина мембранозной части на 1,0см и 2,0см краниапьнее бифуркационного отдела трахеи.

- величины бифуркационного, правого и левого трахеобронхиальных углов.

Для изучения микротопографии из 10 секционных препаратов были

изготовлены серии гистотопограмм стенки бифуркации трахеи. Выполнена | серия продольных и фронтальных срезов толщиной 20-40мкм, из которых после гистологической проводки с заливкой в целлоидин были изготовлены гистотопограммы, окрашенные гематоксилином-эозином и по Ван-Гизону. Для анализа выбирали аксиллярные срезы бифуркационного, надбифуркационного, уровень грудного отдела трахеи на 2см выше надбифуркационного отдела, фронтальные срезы области бифуркации трахеи, срезы с основаниями главных бронхов. Исследовались толщина и слои стенки трахеи в хрящевом и мембранозном отделах, количество и размеры хрящевых отрезков и межхрящевых промежутков, количество, диаметры и характер распределения кровеносных сосудов и бронхиальных желез.

Прижизненные компьютерные томограммы выполняли пациентам, у которых не подтвердилась патология органов дыхания.

По формам грудной клетки случаи распределились следующим образом: мезоморфных форм грудной клетки составило 95 случаев, долихоморфных - 37, [ и брахиморфных - 30 случаев (диаграмма 1).

Диаграмма 1

Формы грудной клетки

Брахиморфная

18%

Долихоморфная 23%

Мезоморфная 59%

По полу и возрасту группа распределилась следующим образом (таблица 1).

Таблица 1

Распределение группы по возрасту и полу

Пол Воз раст Всего

20/21-35 35-55/60 55/60-75 75-89

Муж. 20 29 25 10 84

Жен. 17 32 25 4 78

Всего 37 61 50 14 162

Всем пациентам исследование грудной клетки выполняли на спиральном компьютерном томографе «Tomoscan AV» фирмы «Philips» по стандартной программе: толщина среза - 7 мм, шаг стола - 7 мм, индекс реконструкции -5 мм в режимах лёгочного и средостенного окна. Измерения проводили на сериях аксиальных срезов и фронтальной сканограмме с помощью компьютерных программ «просмотрщиков» Dicom Works и eFilm. Для исследования были выбраны три типовых среза - уровень бифуркации трахеи (первый срез, на котором визуализируется киль), предшествующий ему срез надбифуркационного отдела трахеи, и следующий каудально за бифуркационным срезом - это срез с устьями главных бронхов.

Изучали следующие параметры:

- линейные размеры грудной клетки: длина грудного отдела позвоночника на фронтальной сканограмме, длина грудины (число аксиальных срезов с грудиной умноженных на шаг стола), на уровне бифуркационного среза поперечный и переднезадний размер грудной клетки;

- на бифуркационном срезе определялись следующие параметры: внутренние поперечный и переднезадний размер бифуркации трахеи, расстояния от грудины и до тела позвонка, кратчайшие расстояния до верхней полой вены, восходящего и нисходящего грудного отдела аорты, до правой и левой ветви легочной артерии. Варианты отношения бифуркации к пищеводу и отношение киля бифуркации к срединной плоскости;

- на надбифуркационном срезе определяли внутренние поперечный и переднезадний размеры, зарисовывали её форму поперечного сечения;

- на двух следующих каудально за бифуркационным срезом -переднезадние размеры правого и левого главных бронхов;

- на фронтальной сканограмме определяли величины бифуркационного, правого и левого трахеобронхиальных углов и уровень бифуркации трахеи относительно тел грудных позвонков.

Экспериментальный раздел работы заключался в выполнении циркулярной и клиновидной резекции бифуркации трахеи с удалением правого главного бронха (по типу правосторонней пневмонэктомии) на 32 изолированных трахеобронхиальных комплексах. Циркулярная резекция бифуркации трахеи была

выполнена на 22 комплексах. Вся серия операций была разделена на три группы. В первой фуппе анастомоз накладывался с левым главным бронхом, который пересекался поперек. Во второй группе левый главный бронх пересекался косо. И в третьей группе косое пересечение бронха дополнялось клиновидным иссечением мембранозной стенки трахеи. Трахея во всех случаях пересекалась поперек к своей оси. Клиновидная резекция бифуркации трахеи была выполнена на Ютрахеобронхиальных комплексах.

Методика нивелирования периметров сечения трахеи и левого главного бронха

Сопоставление просветов сшиваемых концов трахеобронхиального анастомоза осуществлялось за счет нивелирования их периметров сечения. Поперечное сечение трахеи на изолированных трахеобронхиальных комплексах представляется усеченно округлым. Такая форма трахеи и бронха представляет собой геометрическую фигуру, состоящую из полуокружности с радиусом R и четырехугольника abed, приближающегося по форме к прямоугольнику (рис.1).

Длина периметра такой формы трахеи определяется как сумма периметров полуокружности (7tR) и сумма длин сторон ab, be, cd четырехугольника abed. То есть, длина периметра (L) данной фигуры составит L = jcR + 2(H-R) + N.

В тех случаях, где ширина мембранозной стенки N больше или равна отрезку be, R рассчитывается как N/2, и тогда L = jrN/2 + 2(H-N/2) + N (рис.1 А).

В случаях, где N меньше be, R будет рассчитываться как Ьс/2, где be - это поперечный размер трахеи (рис.1 Б).

Бронх в косом сечении представляет собой овальную фигуру. Периметр овала рассчитывали по формуле L6p = я(а+Ь), где а - малая полуось эллипса, b -большая полуось эллипса (рис.1 В).

А Б В

Рис. 1. Параметры измерений поперечного сечения надбифуркационного отдела трахеи (А, Б) и косого сечения главного бронха (В).

А - схематичный рисунок. Ширина мембранозной части ас! больше отрезка Ьс. Б - схематичный рисунок. Ширина мембранозной части ас! меньше отрезка Ьс. Я - радиус полуокружности, Н - переднезадний размер трахеи, N - ширина мембранозной части. В - схематичный рисунок, а - малая полуось эллипса, Ь - большая полуось эллипса.

Малой осью эллипса бронха будет являться в данном случае его переднезадний размер. На рисунке 2 схематически изображены отрезки трахеи и левого главного бронха после циркулярного иссечения и удаления бифуркации трахеи, где:

ЛТБУ - левый трахеобронхиальный угол, Р -угол равный 180°-ЛТБУ, а - угол сечения левого главного бронха.

С увеличением угла сечения левого главного бронха а будет увеличиваться большая полуось эллипса Ь бронха, и следовательно периметр его сечения. Таким образом, зная периметр сечения трахеи и малую полуось эллипса бронха а, мы можем определить величину 2Ь (большую ось эллипса). После преобразования равенства Ьтр.= л(а+Ь), где Ьтр.= тА + 2(Н- Я) + Кт, Ь=Ьтр/тс - а. Определив большую полуось овала Ь, можем определить и его ось как 2Ь. Таким образом, при рассечении левого главного бронха под таким углом, где ширина культи будет равна искомой величине 2Ь, периметры сечения трахеи и бронха будут сопоставимы. Однако чрезмерное увеличение угла ведет к существенным трудностям технического плана при наложении анастомоза и значительному уменьшению величины левого трахеобронхиальиого угла, что может негативно сказаться на процессах заживления анастомоза.

Максимально величина угла а должна быть такой, чтобы плоскости поперечного сечения трахеи и косого сечения левого главного бронха были параллельными (в этом случае угол Р равен а).

Поэтому в тех случаях, когда расчеты показывали, что угол а больше угла Р, для нивелирования периметров сечения трахеи и бронха мы использовали способ, включающий в себя две методики: косое пересечение левого главного бронха и клиновидное иссечение мембранозной стеики трахеи. Сущность этого способа заключалась в том, что плоскость сечения левого главного бронха проходила параллельно плоскости поперечного сечения трахеи, а ширина основания «клина», который необходимо было иссечь из мембранозной стенки трахеи для нивелирования периметров, рассчитывалась как разность периметра поперечного сечения трахеи и периметра косого сечения бронха. Периметры сечения рассчитывался по указанному выше способу. Таким образом, ширина

трахея

Рис. 2. Схематичный рисунок соотношения параметров трахеи и левого главного бронха после циркулярной резекции бифуркации трахеи.

ЛТБУ - левый трахеобронхиальный угол, р - угол равный 180" - ЛТБУ, а - угол сечения левого главного бронха.

основания иссекаемого клина из мембранозной стенки трахеи будет рассчитываться по формуле: Х= лЯ + 2(H-R) + N - л(а+Ь).

При формировании трахеобронхиального анастомоза использовали микрохирургические узловые, П-образные и непрерывные швы. Микрохирургический прием осуществляли под оптическим увеличением, от 4 до 10 крат на стереотаксическом микроскопе «JIOMO стерео-МХ-3», стандартным хирургическим инструментарием. При наложении швов использовали синтетическую нить полидиаксанон, PDS или Prolen на атравматичных иглах 4/0. Для каждого вида шва были изготовлены гистотопограммы области анастомоза, анализ которых позволил оценить преимущества и недостатки узловых, П-образных и непрерывных швов.

Статистическая обработка результатов исследования заключалась в вычислении средних значений показателей, стандартного отклонения, доверительного интервала, максимальных и минимальных значений величин, оценке различий средних с помощью критерия Стьюдента. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05. Взаимосвязи параметров исследовались с применением корреляционного анализа, для чего использовалась программа STATISHCA 6 for Windows.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Макро- и микроскопическая анатомия бифуркации трахеи

Анализ морфомегрических данных трахеобронхиальных комплексов позволил выявить особенности анатомического строения трахеи и её бифуркации. Трахея представляет собой уплощенную в переднезаанем направлении трубку, ближе к бифуркации она расширяется, её форма становится более уплощенной. Также к бифуркационному отделу увеличивается ширина мембранозной стенки. Морфометрические показатели бифуркации трахеи вариабельны. Переднезадние и поперечные размеры, а также ширина мембранозной стенки надбифуркациоиного, бифуркационного отделов трахеи и устьев главных бронхов у женщин меньше, чем у мужчин. Половых отличий углов бифуркации трахеи не наблюдается. Морфометрические характеристики области бифуркации трахеи варьируют по конституциональному признаку. Переднезадний и поперечный размер надбифуркационных и бифуркационного отделов трахеи, переднезадний размер устьев правого и левого главных бронхов в группах с различными типами телосложения существенно не отличаются. Увеличивается величина бифуркационного угла от группы с долихоморфной грудной стенки (63,9°±3,7) к брахиморфной (68,6°±5,4). Правый трахеобронхиальный угол, в отличие от левого, практически не меняется.

При изучении гистотопограмм стенки трахеи получены следующие результаты. Толщина мембранозной части стенки исследуемых отделов остается примерно одинаковой, толщина хрящевой части увеличивается к бифуркационному отделу, являясь наибольшей (2,6±1,2мм). По направлению к

бифуркационному отделу увеличивается количество хрящевых отрезков, а значения межхрящевых промежутков в бифуркационном отделе трахеи становится достоверно меньше. Толщина слизистой оболочки увеличивается к бифуркационному отделу только в хрящевой части стенки, в остальных отделах она остается примерно одинаковой. Толщина подслизистой основы остается относительно стабильной, только в хрящевой части бифуркационного отдела она оказалась наименьшей (0,38±0,06мм). Различны размеры, характер распределения сосудов и желез стенки трахеи. Наибольшее количество сосудов располагается в хрящевой части, чем в мембранозной. В мембранозной части сосуды значительно крупнее, местами образуют пучки по 2-3 сосуда, преимущественно располагаясь по латеральным краям мембранозной части (рис. 2Б). В бифуркационном отделе трахеи количество сосудов меньше, чем в других отделах, но диаметр их больше. В самой карине встречаются по одному, редко два сосуда, они мелкие и в среднем их диаметр составил 0,13±0,02мм. Железы располагаются преимущественно в подслизистой основе. В хрящевой части они располагаются в один ряд непосредственно перед хрящом и имеют более уплощенную форму. В мембранозной части они могут располагаться кпереди от гладкомышечных пучков, между пучками и кнаружи от них. Наибольшее количество желез находится в месте перехода мембранозой части стенки в хрящевую. Железы овальные и округлые по форме (рис. 2А).

Рис. 2. Участки поперечных гистотопо-грамм мебранозной стенки бифуркационного отдела трахеи. Характер расположения желез. Окраска по Ван-Гизону. Микрофотография через МБС - 10. Ок.8, объектив 2. А - фрагмент мембранозной стенки трахео-бронхиапьного комплекса трупа мужчины 48 лет. Б - место слияния мембранозной части с хрящевой. Трахеобронхиальный комплекс трупа женщины 38 лет.

1 - хрящ, 2 - слизистая оболочка, 3 - подсли-зистая основа, 4 - железы, 5 - выводной проток железы, 6 - мышечные волокна, 7 - сосуд.

Оценивая характер расположения желез можно определить их равномерное распределение в стенке надбифуркационного отдела. В бифуркационном отделе железы в виде гнездных скоплений располагаются преимущественно в промежутках между хрящами, а также в месте перехода карины в хрящевую и мембранозную части стенки трахеи, где они выглядят округлыми.

Также меняется и размер желез в различных отделах трахеи. В хрящевой части они более длинные и уплощенные, чем железы мембранозной части. Форма карины на различных препаратах изменчива - в большинстве случаев она треугольная, встречается форма напоминающая усеченную пирамиду со сглаженой округлой верхушкой, также встречается карина округлой формы.

Компьютерно-томографическая анатомия бифуркации трахеи

Анализ показал, что прижизненная компьютерно-томографическая анатомия бифуркации трахеи варианта: выявлены количественные различия в её анатомическом строении и топографии.

По отношению к срединной плоскости бифуркация трахеи чаще (74,2%) смещена вправо. Половых различий в голотопии бифуркации трахеи не определяется. С возрастом увеличивается число лиц со смещением бифуркации трахеи относительно срединной плоскости влево. Бифуркация трахеи проецируется на тела ТЫУ - ТЪУП позвонков. Наиболее часто она располагается на уровне ТЬУ (39,5%) и ТЬУ1 (56,1%) позвонков. Такая же зависимость определяется и во всех возрастных группах. У мужчин уровень бифуркации трахеи чаще проецируется на тело ТЬУ1 (72,9%), а у женщин - на тело ТЬУ(58,4%) (таблица 2).

Таблица 2

Уровень расположения бифуркации трахеи

Всего наблюдений Распределение по возрасту Распределение по полу

абс. % 20/21-35 35-55/60 55/60-75 75-89 муж. жен.

% % % % % %

ТЫУ 4 2,5 2,9 32 2,0 - 1,2 3,9

ТЬУ 64 39,5 40,0 46,0 28,6 46,7 22,3 58,4

ТЬУ1 91 56,1 57,1 47,6 67,4 53,3 72,9 37,7

ТЬУН 3 1,9 - 3,2 2,0 - 3,6 -

Всего 162 100 100 100 100 100 100 100

Морфометрические показатели бифуркации трахеи в зависимости от форм грудной клетки существенно не меняются. Прослеживается увеличение бифуркационного угла от долихоморфной грудной клетки к брахиморфной (таблица 3).

Таблица 3

Величина бифуркационного угла у лиц с различной формой грудной клетки (°)

Метод исследования Форма грудной клетки

долихоморфная мезоморфная брахиморфная

Компьютерные томограммы 72,8±3,6 78,7±2,5 80,1±4,5*

Секционные данные 63,9±3,7 66,7±10,4 68,6±5,4*

Прослеживается некоторое увеличение показателей в пределах второю периода зрелого возраста, которые остаются стабильными в последующих возрастных группах. Переднезадний и поперечный размеры надбифуркационного и бифуркационного отдела трахеи, а также переднезадние размеры устьев главных бронхов у мужчин достоверно больше, чем у женщин. Величины бифуркационного и трахеобронхиальных углов у мужчин и женщин существенно не отличаются. Выделены пять форм поперечного сечения надбифуркационного отдела трахеи: круглая, овальная, усеченно округлая, треугольная и серповидная. Наиболее часто встречаемая форма надбифуркационного отдела трахеи - усеченная округлая (50,6%). Вторая по частоте встречаемая форма - овальная (25,9%), затем - круглая (11,1%) и треугольная (6,8%). Наиболее редко встречается серповидная форма. На нашем материале она встречалась в 9 случаях, что составило 5,6% (рис.3).

Расстояния от бифуркации трахеи до верхней полой вены, восходящего и нисходящего отделов аорты и грудины больше в группе лиц брахиморфного типа. Расстояние от бифуркации трахеи до тела позвонка в трех группах остается практически неизменным.

Выделены три варианта взаимоотношения бифуркации трахеи и пищевода: пищевод может прилежать к мембранозной стенке бифуркации (42%), к заднебоковой части (52,5%), и к боковой стенке бифуркации (5,5%).

д

Рис. 3. Формы надбифуркационного отдела трахеи.

Аксиальные компьютерные срезы уровня надбифуркационного отдела трахеи. Легочный режим. А - круглая форма. Мужчина 40 лет. Б - овальная форма. Мужчина 52 лет. В - усеченная округлая форма. Женщина 48 лет. Г - треугольная форма. Мужчина 68 лет. Д - серповидная форма. Женщина 83 лет.

Лнатомо-хирургическое обоснование резекций бифуркации трахеи

Формирование трахеобронхиального анастомоза - ключевой этап циркулярной и клииовидной резекции бифуркации трахеи. Почти всегда встречающееся несоответствие периметров сечения сшиваемых концов анастомоза нивелировали различными способами. Полученные нами данные по вариантной анатомии бифуркации трахеи, определении её морфометрических показателей на компьютерных томограммах до операции позволяют точно расчитать периметры сечения сшиваемых концов трахеи и бронха, выбрать оптимальный способ их нивелирования при формировании трахеобронхиального анастомоза.

Циркулярная резекция бифуркации трахеи выполнена на трех группах препаратов. Трахея во всех случаях пересекалась поперек к своей оси.

В первой группе препаратов периметры сечения трахеи и левого главного бронха были почти одинаковы. Трахеобронхиальный анастомоз накладывался с пересеченным поперек к оси левым главным бронхом (рис. 4 А, Б).

Во вторую группу вошли препараты, у которых периметр поперечного сечения трахеи был больше периметра поперечного сечения устья левого главного бронха. Сопоставление периметров сечения обеспечивалось за счет косого пересечения левого главного бронха (рис. 4 В, Г). С помощью математического расчета вычислялось значение большой оси овального сечения бронха, что и определяло выбор плоскости его сечения.

В тех случаях, когда расчеты показывали, что косым пересечением бронха сопоставить периметры не удается, метод дополнялся клиновидным иссечением мембранозной стенки трахеи (рис. 4 Д, Е).

Кажущиеся на первый взгляд сложными расчеты, которые выполнялись в эксперименте на изолированных трахеобронхиальных комплексах, оказались достаточно простыми при моделировании этих приемов на прижизненных компьютерных томограммах.

Расчеты на компьютерных томограммах облегчаются в связи с тем, что сканы по умолчанию являются параллельными, и на томограммах мы видим сечение левого главного бронха и трахеи в параллельных плоскостях. Рассчитав и определив разницу периметров сечения трахеи и бронха получаем величину основания клина, который необходимо иссечь из мембранозной стенки трахеи. Все измерения выполняли с помощью программы «просмотрщика» томограмм.

Рис. 4. Циркулярная резекция бифуркации трахеи. Фотографии. Способы формирования трахеобронхиального анастомоза.

A, Г - поперечное пересечение левого главного бронха.

Трахеобронхиальный комплекс трупа мужчины 38 лет. Б, Д - косое пересечение левого главного бронха.

Трахеобронхиальный комплекс трупа женщины 52 лет.

B, Е - косое пересечение левого главного бронха с клиновидным иссечением мембранозной

стенки трахеи. Трахеобронхиальный комплекс трупа мужчины 67 лет.

I- трахея,

2 - левый главный бронх,

3 - правый главный бронх с циркулярно иссеченной бифуркацией трахеи,

4 - клиновидный фрагмент мембранозной стенки трахеи,

5 - поперечный срез трахеи.

Нивелирование периметров сечения сшиваемых отрезков дыхательной трубки при клиновидной резекции бифуркации трахеи осуществлялось по тому же принципу как и при циркулярной резекции с той разницей, что плоскость сечения левого главного бронха проходит иначе (рис. 5).

Рис. 5. Клиновидная резекция бифуркации трахеи с удалением правого главного бронха. Фотографии.

А, Б - трахеобронхиальный комплекс трупа мужчины 56 лет с клиновидным иссечением бифуркации трахеи, вид сзади.

1 - трахея,

2 - левый главный бронх,

3 - правый главный бронх с клиновидным иссечением бифуркации трахеи.

Таким образом, полученные нами данные по вариантной анатомии бифуркации трахеи, определении её морфометрических показателей на компьютерных томограммах до операции позволяют оптимизировать технику циркулярной резекции бифуркации трахеи, в плане выбора способа нивелирования периметров сечения сшиваемых трахеи и бронха при формировании трахеобронхиального анастомоза.

Формирование трахеобронхиального анастомоза осуществлялось путем использования различных видов микрохирургического шва: узлового, П-образного, непрерывного. Наложение всех видов швов осуществлялось через все слои без захвата слизистой с помощью стереотаксического микроскопа. Для каждого вида шва выполнялись фотоснимки и серия гистотопограмм участков анастомоза, по которым оценивалась степень сопоставления сшиваемых концов. Все виды наложенных швов позволяют добиться достаточно точного сопоставления стенок сшиваемых концов дыхательной трубки, в частности слизистой оболочки. Узловые швы - наиболее совершенны, при них достигается наиболее точное сопоставление слоев сшиваемых отрезков и плотное соприкосновение слизистых оболочек.

ВЫВОДЫ

1. Морфометрическая характеристика бифуркации трахеи и данные о её топографии и анатомии, полученные при исследовании органокомплексов трупов людей, сопоставимы с аналогичными параметрами, измеренными на аксиальных компьютерных томограммах, что свидетельствует о возможности планирования в дооперационном периоде способа, объема и техники резекции бифуркации трахеи.

2. Выделены пять форм поперечного сечения надбифуркационного отдела трахеи среди которых основными являются усеченная округлая (50,6%), овальная (25,9%) и круглая (11,1%), тогда как треугольная и серповидная являются редкими и отмечены в 6,8% и 5,6% случаев соответственно.

3. Особенности морфометрических характеристик бифуркации трахеи состоят в преобладании переднезадних и поперечных размеров, ширины мембранозной стенки надбифуркационного, бифуркационного отделов трахеи и устьев главных бронхов у мужчин по сравнению с женщинами и в отсутствии различий этих параметров в зависимости от типа телосложения.

4. Возрастная динамика морфометрических параметров бифуркации трахеи состоит в нарастании значений от первого ко второму периоду зрелого возраста с последующим сохранением или незначительными изменениями в пожилом и старческом возрастах.

5. Кровеносные сосуды в подслизистой основе надбифуркационного и бифуркационного отделов трахеи имеют неравномерное распределение, концентрируются преимущественно в хрящевой части стенки, тогда как в мембранозной части стенки кровеносные сосуды крупнее, местами образуют скопления, располагаются преимущественно по латеральным краям мембранозной части стенки.

6. Железы надбифуркационного отдела трахеи равномерно располагаются преимущественно в подслизистой основе, где они более длинные и тонкие, чем железы мембранозной части, железы бифуркационного отдела концентрируются как в хрящевой, так и в мембранозной частях стенки в виде более крупных скоплений.

7. Анатомо-экспериментальными исследованиями установлено, что применение узловых подслизисто-хряще-адвентициального и подслизисто-мышечно-адвентициального микрохирургических швов обеспечивает наиболее точное, по сравнению с П-образным и непрерывным швами, сопоставление стенок сшиваемых концов дыхательной трубки и плотное соприкосновение слизистых оболочек.

8. Предложенный новый способ нивелирования длин периметров сечения сшиваемых концов трахеи и бронха при формировании трахеобронхиального анастомоза на основе математичесого расчета позволяет выполнить оптимальное соустье практически при любых размерах трахеи и бронха.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Проведенное анатомо-экспериментальное исследование позволяет рекомендовать при формировании трахеобронхиального анастомоза после циркулярной или клиновидной резекции бифуркации трахеи разработанный на основе математического расчета способ нивелирования периметров сечения трахеи и левого главного бронха для чего необходимо:

А) По данным компьютерной томографии расчитать периметры поперченого сечения трахеи и косого сечения левого главного бронха и определить их разницу, получив величину основания клина, который необходимо иссечь из мембранозной стенки трахеи по формуле:

X=TtR + 2(H-R) + N- я(А+В),

где: В - большая полуось овала левого главного бронха, А - малая полуось овала левого главного бронха, R- радиус полуокружности передней части трахеи, Н - передне-задний размер трахеи, N - ширина мембранозной стенки, X - величина основания «клина» (для усечено-округлой формы трахеи).

Б) Пересечение левого главного бронха производить праллельно плоскости поперечного сечения трахеи, что позволяет сохранить левый трахеобронхиапьный угол, снижает натяжение и риск прорезывания швов, избежать нарушение его герметичности и перегиба.

2. При формировании трахеобронхиального анастомоза рекомендуется применять однорядные подслизисто-хряще-адвентициальные и подслизисто-мышечно-адвентициальные микрохирургические швы без захвата слизистой оболочки под оптическим увеличением от 4 до 10 крат.

3. При наложении микрохирургических швов при формировании трахеобронхиального анастомоза целесообразно использовать синтетические нити полидиаксона, PDS 3/0-4/0 с помощью стандартного хирургического инструментария.

4. Индивидуальные особенности морфометрических параметров стенок трахеи и главного бронха, макро-микроскопическая топография кровеносных сосудов и желез бифуркационного отдела трахеи не препятствуют применению микрохирургической техники при формировании трахеобронхиального анастомоза, и должны учитываться при наложении микрохирургических швов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Васюков, М.Н. Современные аспекты реконструктивно-восстановительных операций на бифуркации трахеи /М.Н.Васюков// Клиническая анатомия и экспериментальная хирургия. Оренбург, 2008. -Вып.8. -С.183-197.

2. Васюков, М.Н. Различия во внешнем строении и топографии бифуркации трахеи по данным компьютерной томографии / М.Н.Васюков // Морфологические ведомости. - 2009. - №3. - С.46-48.

3. Васюков, М.Н. Морфометрическая характеристика бифуркации трахеи и главных бронхов / М.Н.Васюков И Морфология. - 2009. -Т. 136. - №4. - С.29.

4. Васюков, М.Н. Оптимизация техники циркулярной резекции бифуркации трахеи с учетом её вариантной анатомии / М.Н.Васюков // Материалы научной конференции Наследие Пирогова: прошлое, настоящее, будущее. Санкт-Петербург, 2010. - С. 128-129.

5. Рыков, А.Е. Компьютерно-томографическая анатомия средостения в зависимости от формы грудной клетки и пола / А.Е.Рыков, М.Н.Васюков, П.В.Самойлов // Клиническая анатомия и экспериментальная хирургия. Оренбург, 2010. - Вып. 10. - С. 96-98.

6. Васюков, М.Н. Морфологическая оценка трахеобронхиального анастомоза, сформированного наложением различных видов микрохирургического шва / М.Н.Васюков // Российская оториноларингология. - 2011. - № 4. - С. 38 - 41.

7. Васюков, М.Н. Анатомическое обоснование формирования трахеобронхиального анастомоза при циркулярной резекции бифуркации трахеи / М.Н.Васюков // Креативная хирургия и онкология. - 2011. - № 4. - С. 108 -113.

8. Васюков, М.Н. Гистотопография стенки бифуркации трахеи / М.Н.Васюков, А.В.Пряхин // Клиническая анатомия и экспериментальная хирургия. - Оренбург, 2011. - Вып.11. - С. 50-54.

ВАСКЖОВ Михаил Николаевич

КОМПЬЮТЕРНО-ТОМОГРАФИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ БИФУРКАЦИИ ТРАХЕИ И АНАТОМО-ХИРУРГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЕЁ РЕЗЕКЦИЙ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ЛР № 063109 от 04.02.1999 г. Подписано в печать 27.12.2011 г. Формат 60x84/16. Усл.-печ.л. 1,5. Тираж 150 экз. Заказ № 8593.

Отпечатанос готового оригинал-макета 28.12.2011 г. ООО «Агентство «Пресса» г. Оренбург, ул. Комсомольская, 45, тел. 30-61-83