Автореферат и диссертация по медицине (14.01.18) на тему:Экспериментальные модели для нейрохирургического тренинга клипирования аневризм средней мозговой артерии и наложения микроанастомозов

на правах рукописи

БЕЛЫХ

Евгений Георгиевич

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ДЛЯ НЕЙРОХИРУРГИЧЕСКОГО ТРЕНИНГА КЛИПИРОВАНИЯ АНЕВРИЗМ СРЕДНЕЙ МОЗГОВОЙ АРТЕРИИ И НАЛОЖЕНИЯ МИКРОАНАСТОМОЗОВ

14.01.18 - нейрохирургия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

23 о^з 2015 005558093

Новосибирск, 2015

005558093

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном учреждении «Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, Иркутск.

Научный руководитель: Бывальцев Вадим Анатольевич

доктор медицинских наук Официальные оппоненты:

Грииь Андрей Анатольевич - доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник отделения неотложной нейрохирургии Государственного бюджетного учреждения здравоохранения города Москвы «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского» Департамента здравоохранения города Москвы

Крутько Александр Владимирович - доктор медицинских наук, заведующий нейрохирургическим отделением № 2 федерального государственного бюджетного учреждения «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Новосибирск

Ведущая организация: федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт нейрохирургии имени академика H.H. Бурденко», Москва

Защита диссертации состоится «27» февраля 2015 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 208.064.01 при федеральном государственном бюджетном учреждении «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна» Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 630091, Новосибирск, ул. Фрунзе, 17.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке и на сайте федерального государственного бюджетного учреждения «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна» Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 630091, Новосибирск, ул.Фрунзе, 17; тел.: (383) 224-54-74, факс: (383) 224-55-70, www.niito.ru/showMessageTest.php

Автореферат разослан «_»_2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук О.В. Фаламеева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Аневризмы сосудов головного мозга встречаются в популяции в 1-10 % случаев и манифестируют в виде развития геморрагического инсульта с частотой от 5 до 10 случаев на 100 ООО населения ежегодно (Stehbens, 1963, 1972; Ribourtout, 2004; Виленский, 2005; Keedy, 2006; Higashida, 2007; Ткачев, 2010; Терехов, 2011). Многочисленные исследования обсуждают способы лечения церебральных аневризм - микрохирургическое клипирование и эндоваскулярное закрытие (Крылов, 2011; Martin, 2014).

В настоящее время достигнуты значительные успехи в результатах эндова-скулярного лечения церебральных аневризм с помощью баллон-ассистированного койлинга и поток-направляющих стентов, что меняет традиционные представления о показаниях к выбору метода лечения для аневризм отдельных локализаций и форм (Fischer, 2012; Tse, 2013). Изменения важны не только при определении индивидуальной тактики лечения пациента, но и для проведения исследований экспериментальных моделей, ориентированных на совершенствование нейрохирургических навыков, являющихся неотъемлемой частью успешного выключения церебральных аневризм (Islak, 2013; Kalani, 2013; Lawton, 2013; Chalouhi, 2013, 2014).

С распространением эндоваскулярного метода лечения аневризм прогрессивно снижается возможность получения нейрохирургами практического опыта открытых вмешательств. С доминированием количества выполняемых эндоваску-лярных вмешательств над открытыми в повседневной нейрохирургической практике в перспективе будет уменьшаться число нейрохирургов, обладающих навыками открытого микрохирургического лечения церебральных аневризм (Bath, 2011; Spetzler, 2013). Нейрохирурги чаще будут сталкиваться с технически сложными для открытого выключения аневризмами (Бывальцев, 2008; Marcus, 2013; Spetzler, 2013). Кроме того, для лечения таких аневризм в 3-5 % случаев требуют-

ся навыки микрососудистых операций наложения сосудистых микроанастомозов (Крылов, 2011; Элиава, 2012; Бывальцев, 2013; Lawton, 2013).

Актуальность разработки и внедрения новых симуляционных технологий обусловлена социальной и морально-этической значимостью оказания высокоспециализированной нейрохирургической помощи населению (Ковалев, 2011; Bath, 2011; Desender, 2011; Alaraj, 2013). Внедрение и совершенствование современных диагностических и лечебных нейрохирургических методик объективно повышает потребность в квалифицированных нейрохирургических кадрах, способных эффективно применять высокотехнологичное оборудование (Крылов, 2011). Установлено, что тренинг на симуляционных моделях значительно повышает эффективность использования таких технологий в практическом здравоохранении (Миронов, 2010). Современные микронейрохирургические операции требуют специализированного обучения, реализуемого на фантомах, муляжах, манипуляционных тренажерах, симуляционных моделях (Yasargil, 1989; Kitai, 2008; Бывальцев, 2014).

Побудительным моментом к проведению данного исследования явился предложенный нами адекватный, доступный биологический объект (плацента человека), соответствующий тактильным и анатомо-гистологическим характеристикам сосудов головного мозга человека и позволяющий реализовать эффективные экспериментальные модели артериальных аневризм и сосудистых анастомозов для нейрохирургического обучения.

Цель исследования

Разработать экспериментальные модели артериальных аневризм и сосудистых микроанастомозов для улучшения техники и результатов хирургического лечения цереброваскулярных заболеваний.

Задачи исследования

1. Изучить особенности локализации церебральных аневризм и определить анатомо-гистологическое соответствие плаценты человека как экспериментальной модели.

2. Выявить особенности микрохирургической техники при операциях выключения церебральных аневризм из циркуляции и адаптировать эту технику к разрабатываемым экспериментальным моделям.

3. Разработать модели артериальных аневризм и сосудистых микроанастомозов на основе сосудов плаценты человека для нейрохирургических операций.

4. Предложить квалиметрические шкалы для оценки нейрохирургических навыков и на их основе изучить эффективность полученных мануальных навыков клипирования мешотчатых артериальных аневризм и техники сосудистых микроанастомозов в эксперименте.

5. Разработать алгоритм нейрохирургического тренинга с целью улучшения результатов хирургического лечения церебральных аневризм.

Научная новизна исследования состоит в следующем:

- впервые предложены новые экспериментальные модели артериальных аневризм (заявка на изобретение № 2013152833, приоритет от 27.11.2013 г.) и способ наложения сосудистого микроанастомоза (заявка на изобретение №201321518/14, положительное решение о выдаче патента от 26.06.2014 г.) на биологическом объекте (плацента человека) с соответствующими сосудам головного мозга человека анатомо-гистологическими характеристиками, позволяющие объективно улучшить нейрохирургические навыки открытого микрохирургического клипирования церебральных аневризм и выполнения сосудистых микроанастомозов;

- предложены оригинальные квалиметрические шкалы с доказанной валид-ностью и надежностью, позволяющие объективно оценить эффективность прово-

димого микрохирургического тренинга и уровень владения мануальными навыками клипирования церебральных аневризм и выполнения сосудистых микроанастомозов.

- разработан алгоритм нейрохирургического обучения, реализуемый через технологию «сухого» тренинга, включающего отработку базовых микрохирургических навыков и практику на экспериментальной биологической модели (плацента человека), содержащей мануальные навыки клипирования разорвавшейся и неразорвавшейся церебральных аневризм и наложения низкопроточных и высокопроточных сосудистых микроанастомозов.

Прастическая значимость

Предложенные экспериментальные модели церебральных аневризм и наложения сосудистых микроанастомозов позволяют объективно повысить уровень хирургической техники клипирования артериальных аневризм на сосудах головного мозга человека, что способствует улучшению результатов хирургического лечения данной группы заболеваний.

Предложенный способ наложения микроанастомоза позволяет повысить его качество, упростить процесс выполнения и снизить затрачиваемое время.

Разработанные оригинальные квалиметрические шкалы оценки навыков с доказанной валидностью и надежностью позволяют объективно оценить уровень мануальных микрохирургических навыков клипирования аневризм и наложения сосудистых микроанастомозов у нейрохирургов.

Предложенный алгоритм на базе специализированной лаборатории нейрохирургического тренинга позволяет получить и поддерживать высокий уровень нейрохирургических навыков клипирования аневризмы и наложения сосудистого микроанастомоза.

Внедрение в практику

Результаты исследования используются в работе НЦРВХ СО РАМН, центра нейрохирургии железнодорожной больницы на ст. Иркутск-Пассажирский, а также в учебном процессе кафедры госпитальной хирургии с курсом нейрохирургии ИГМУ и кафедры травматологии, ортопедии и нейрохирургии ИГМАПО при подготовке врачей по специальности нейрохирургия.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Экспериментальные модели артериальных аневризм и сосудистых микроанастомозов на основе плаценты человека позволяют объективно воспроизводить нейрохирургическую технику клипирования артериальных аневризм и наложения сосудистых микроанастомозовв связи с высокой степенью анатомо-гистологического и тактильного соответствия сосудов плаценты сосудам головного мозга человека.

2. Разработанный алгоритм нейрохирургического обучения, объективизированный на основе квалиметрического анализа, позволяет получать нейрохирургические навыки клипирования аневризм и наложения сосудистых микроанастомозов и стабильно поддерживать их высокий уровень.

Апробация работы

Материалы исследования представлены на 3-й межрегиональной конференции молодых ученых с международным участием «Консолидация традиционной и академической медицины» (Улан-Удэ, 2011), нейрохирургической конференции Фукуи-Иркутск, (Фукуи, Япония, 2012), VI Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых с международным участием «Цивьяновские чтения» (Новосибирск, 2013), Международных курсах турецкого нейрохирургического общества ШИС, Тегш1, СоигееП, (Анталия, Турция, 2013), 15-м Всемирном конгрессе нейрохирургии (Сеул, Корея, 2013), конференции Барроу неврологиче-

ского института (Финикс, Аризона, США, 2013), 80-й и 81-й Всероссийской Байкальской научно-практической конференции молодых ученых с международным участием «Актуальные вопросы современной медицины» (Иркутск, 2013, 2014), III Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых ВСНЦ СО РАМН «Человек: здоровье и экология» (Иркутск, 2014), II международном Российско-японском симпозиуме «Современные аспекты нейрохирургии» (Иркутск, 2014), 4-м Японско-русском нейрохирургическом симпозиуме (Хиросима, Япония, 2014).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 18 печатных работ, из них 6 в рецензируемых журналах и изданиях, рекомендованных ВАК, 4 иностранные публикации, 7 в виде тезисов на отечественных и международных конференциях, 2 монографии, получено 2 приоритета на изобретения.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 199 страницах машинописного текста, содержит введение, 4 главы, заключение, выводы, практические рекомендации, список литературы и приложения. Работа иллюстрирована 12 таблицами и 50 рисунками. Библиографический указатель включает 337 источников, из них 45 отечественных и 292 зарубежных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования

Исследование проведено в отделе нейрохирургии Научного центра реконструктивной и восстановительной хирургии СО РАМН (Иркутск, Россия), центре нейрохирургии на ст. Иркутск-Пассажирский ОАО «РЖД», отделе нейрохирургии университета Фукуи (Фукуи, Япония), лаборатории нейрохирургии Барроу невро-

логического института, (Финикс, США) и одобрено этическими комитетами НЦРВХ СО РАМН (Протокол № 5 от 12.09.13 г.) и Барроу неврологического института, а также университета Фукуи в соответствии с договором о научно-практическом сотрудничестве. Исследования выполнены при поддержке грантов Президента Российской Федерации МД-6662.2012.7, стипендии Президента Российской Федерации СП-156.2013.4, международного гранта Барроу неврологического института, гранта Всемирной ассоциации нейрохирургических обществ и гранта Азиатского конгресса нейрохирургов.

Для решения задачи исследования проведен метаанализ литературы на тему хирургического лечения церебральных аневризм. Цель метаанализа - определение локализации аневризм, наиболее подходящих к открытому хирургическому лечению для разработки экспериментальных моделей. Проанализированы публикации клинических серий, в которых представлена информация о методах лечения и локализациях церебральных аневризм. Таким образом, систематизирована информация о лечении 9104 артериальных аневризм головного мозга.

Для определения возможности моделирования артериальных аневризм и выполнения микрососудистых анастомозов проведен сравнительный анализ анатомических и гистологических свойств сосудов головного мозга и плаценты человека. Изучали количество, длину и диаметр сосудистых ветвей на плодной поверхности плаценты (п = 40). Измерения калибра сосудов производили штангель-циркулем и миллиметровой линейкой при давлении 60—70 мм рт. ст. Гистологическое исследование проведено в лаборатории патоморфологии НЦРВХ СО РАМН, руководитель - канд. мед. наук, в. н. с. O.A. Гольдберг, и отделении патологической анатомии МУЗ ГИМДКБ - зав. отд. Е.П. Антошкина, а также в лаборатории нейрохирургии Барроу неврологического института под руководством проф. М. Прул (грант Барроу неврологического института, 20132015 гг.). Подготавливали срезы артерий головного мозга и плаценты человека, окрашенные по Вирхову - Ван-Гизону на эластические волокна, по Гордону и Свиту на ретикулиновые волокна и гематоксилином-эозином (Sheehan, 1987). Морфометрическое исследование проведено в программе «Multimedia catalog»

(Россия). Оценивали толщину слоев стенок сосудов каждого сегмента, а также количество и плотность ретикулиновых и эластических волокон на поперечном срезе.

В эксперименте разработан способ моделирования артериальной аневризмы на биологическом объекте — плаценте человека. Плаценту в соответствии с протоколом исследования, получали из патолого-анатомических отделений. Плацента со сформированными аневризмами хранилась при температуре от +4 до +10 °С в изотоническом растворе до 6 сут. Использовали операционные микроскопы («Olympus 5000», «Zeiss OPMICS»), биполярную коагуляцию («Grieshaber»), аспиратор, набор хирургических микроинструментов, нейрохирургические клипсы и клипсодержатель («Aesculap»), силиконовые катетеры Фолея 5, 6, 8 Fr, венозные катетеры, системы для внутривенных вливаний, изотонические растворы, краситель пищевой красный и синий. Плацента промывалась проточной водой от сгустков крови, препарировалась и удалялась амниотическая оболочка. Для формирования аневризм с широким основанием, а также фузиформного типа аневризм в артерию пуповины вводился катетер Фолея и продвигался дистально до заклинивания в ветви второго или третьего порядка. Далее баллон расширялся введением жидкости и позиционировался так, чтобы он увеличивался в сторону верхней стенки. Расширенный баллон оставлялся в просвете сосуда на 6—12 ч, далее декомпрессия и его удаление.

Аневризма с узкой шейкой формировалась в два этапа. Производилось расширение сегмента артерии сразу после бифуркации баллоном катетера Фолея по предыдущей технологии, затем сосуд лигировался дистальнее расширения.

Исследование особенностей техники открытых операций на церебральных аневризмах и создания низкопроточных и высокопроточных анастомозов основано на анализе клинического опыта лечения 15 пациентов в нейрохирургическом отделении университета Фукуи, (Фукуи, Япония) — проф. К. Кикута, и клинических наблюдений в Барроу неврологическом институте (Финикс, США) — проф. П. Накаджи. Выявленные технические приемы диссекции аневризмы, наложения клипс и создания низкопроточных и высокопроточных сосудистых микроанасто-

)

мозов адаптировались для экспериментального воспроизведения на разрабатываемых моделях артериальных аневризм и сосудах плаценты человека, а также оформлялись в виде клинико-симуляционных параллелей. Клинический материал получен на официальных стажировках при поддержке отечественных и зарубежных грантов, оформлен в совместных публикациях и представлен с согласия соавторов.

При квалиметрическом исследовании навыков выделения и клипирования аневризмы использовали оригинальный инструмент - шкалу «Объективная структурированная оценка навыков клипирования аневризмы» (ОСАНКА). Для оценки навыков наложения микроанастомоза на плаценте человека использовали инструмент «Северо-Западный объективный инструмент оценки микроанастомоза» (СООМ) в переводе на русский язык (El Ahmadieh, 2013). Шкала ОСАНКА состоит из 9 хирургических параметров, которые были выбраны тремя опытными нейрохирургами (д-ром мед. наук В.А. Бывальцевым, проф. П. Накаджи, проф. М. Прул) и аспирантом Е.Г. Белых. Данная шкала оценивает наиболее важные технические аспекты микрохирургии аневризм, включая осанку и позу, использование хирургического микроскопа, знание инструментария, владение хирургическим инструментом, время и движения, планирование хода операции, навык наложения клипса, бережное отношение к тканям, навык микродиссекции.

Для интеграции новой технологии симуляции должна быть выполнена последовательность твердо установленных шагов по валидации согласно принципам доказательной медицины: очевидная валидность, содержательная валидность, конструктная валидность (Aucar, 2005; Gaseo, 2013).

Определение очевидной и содержательной валидности проводилось путем анкетирования респондентов по категориальной шкале Линкерта для определения реализма симуляции и показывало, насколько хорошо симуляция изображает предмет (Бывальцев, 2011). Содержательная валидность является оценкой адекватности симуляции как средства обучения (Arikatla, 2013).

Конструктная валидность устанавливает, коррелируют ли полученные оценки с реальными оперативными навыками, дифференцируя, таким образом,

\

новичков от экспертов (Arikatla, 2013). Для определения конструктной валидно-сти теста ОСАНКА респонденты (п = 30) разделены на три группы: 1) ординаторы младших лет обучения и студенты; 2) ординаторы старших лет обучения; 3) опытные нейрохирурги. Группа опытных нейрохирургов представлена специалистами России (п = 6), из которых 66 % имеют высшую или первую категорию, и США (п = 4). Средний возраст составил 39,6 ± 6,2 года, нейрохирургический стаж 12,1 ± 5,5 года, опыт клипирования аневризм в среднем 387 (10-1800) случаев. Каждый респондент оценен двумя независимыми наблюдателями. Для определения конструктной валидности теста СООМ по отношению к симуляционной модели на сосудах плаценты человека, респонденты (п = 30) разделены на две группы: 1) не прошедшие тренинг - новички; 2) прошедшие микрохирургический тренинг наложения микроанастомоза - эксперты.

Для определения надежности экспертной квалиметрической оценки по шкале ОСАНКА использованы коэффициент согласия наблюдателей и каппа Ко-эна.

Статистическая обработка данных проведена в программах «Excel» и «Sta-tistica 8.0». Использованы методы описательной и непараметрической статистики, дискриминантного анализа, логистической регрессии и атрибутивного соответствия. Для проверки гипотезы о значимости различий выборочных совокупностей использованы критерии непараметрической статистики для независимых и связных выборок. Значимыми считали значения Р < 0,05.

Результаты собственных исследований

В метаанализ вошли данные девяти клинических серий (Weibers, 2003; Ryt-tlefors, 2008; Бывальцев, 2010; Tenjin, 2011; Крылов, 2012; Свистов, 2012; Czapiga, 2013; Lawton, 2013; Пилипенко, 2014). Установлено, что вмешательства на аневризмах локализации СМА выполнялись в среднем в 28,4 % (п = 2588) случаев от всех вмешательства по поводу церебральных аневризм. При этом предпочтение отдавалось микрохирургическому методу лечения. Если включать в анализ только

те исследования, где были доступны эндоваскулярный и микрохирургический методы лечения, аневризмы СМА выключались эндоваскулярным методом не более чем в 6,6 % (п = 100) случаев, в то время как подавляющее большинство подвергалось открытому клипированию - 93,4 % (п = 1422). Приоритет в пользу эндова-скулярного метода в меньшей силе распространяется на аневризмы СМА, в отличие от других локализаций. Кроме того, именно сложные аневризмы данной локализации требуют сосудистых шунтирующих операций, что еще раз подтверждает необходимость микрохирургического тренинга для лечения аневризм данной анатомической локализации. Данный вывод согласуется с данными о том, что в настоящее время хирургическое лечение должно оставаться методом выбора для аневризм СМА: 88,6 % требуют клипирования, 6,2% тромбэктомии и клип-реконструкции, 3,3 % шунтирующей сосудистой операции (Lawton, 2011; Rodríguez-Hernández, 2013; Santiago-Dieppa, 2014).

Для изучения возможности моделирования сосудов и аневризм СМА выполнено сравнительное анатомо-топографическое исследование сосудов плаценты и головного мозга человека. Выявлено, что наибольшую длину имеют сегменты артерий плодной поверхности плаценты второго порядка по сравнению с сегментами первого (Р = 0,04) и сегментами третьего (Р = 0,02) порядка. Средняя длина ветви первого порядка 28,8 ± 9,9 мм, калибр 6,5 ± 1,4 (3,0-9,0) мм. Средняя длина артериальной ветви второго порядка 35,9 ± 15,3 мм, калибр 3,4 ± 0,7 (2,05,0) мм. Средняя длина артериальной ветви третьего порядка 29,9 ± 10,0 мм, калибр 1,7 ± 0,4 (0,8-3,0) мм (таблица 1).

Необходимая для создания микроанастомоза конец в бок или конец в конец длина сосуда составляет 15-25 мм. Показано, что по таким критериям, как протяженность сегмента сосуда и его калибр, сосуды плаценты человека хорошо подходят для создания экспериментальных моделей аневризмы СМА и микрососудистого анастомоза.

При сравнении толщины средней оболочки артерий плодной поверхности плаценты установлено, что размах значений составляет от 40 до 120 мкм в дис-

тальных артериальных ветвях диаметром 0,8-2,0 мм до 230-380 мкм в артериальных ветвях плодной поверхности плаценты 2-го порядка диаметром Ъ-4 мм. Высокая степень вариативности значений стенки артерий позволяет сделать заключение об отсутствии статистической значимости различий с толщиной стенки церебральных артерий (Р > 0,05) (рисунок 1).

Таблица 1 - Сравнение калибра артерий головного мозга и плаценты человека

Название артерии

Артерии головного мозга

Супраклиноидный

отдел ВСА Средняя мозговая М1 М2 М4

Передняя мозговая Позвоночная

Задняя нижняя мозжечковая Поверхностная височная артерия Лучевая артерия Подкожная вена бедра Артерии Ветви 1-го порядка

плаценты Ветви 2-го порядка

человека Ветви 3-го порядка

Минимальное и максимальное значения калибра, мм

5

2.4-4,6 2,7-4,9 2,2-3,5 0,8-1,5 1,0-3,0 1,0-2,4 0,9-4,1

2.5-1,0 0,6-1,8 0,8-2,0 1,0-2,7 2,0-3,0 2,9-5,1 3,0-9,0 2,0-5,0 0,8-3,0

Автор, год

Rhoton, 2004

Yasargil, 1984, Tanriover, 2003, Бывальцев, 2014 Бывальцев, 2014

Yasargil, 1984

Yasargil, 1984

Yasargil, 1984, Бывальцев, 2014 Pinar, Y.A., 2006 Yoo, 2005 Lau, 2006 Белых, 2014 Белых, 2014 Белых, 2014

Таким образом, при сравнении диапазонов максимальных и минимальных значений выявлено отсутствие значимых различий толщины стенки артерий плаценты с толщиной стенки сегмента М1 160-350 мкм, и М4 40-100 мкм соответственно. В изученном материале эластические волокна медии практически не встречались в сосудах дистальнее ВСА. Внутренняя эластическая мембрана определяется на гистологических препаратах сосудов головного мозга окрашенных на эластику и отсутствует в сосудах плаценты человека (рисунок 2). Относительная плотность ретикулиновых волокон медии находится в пределах от 2 до 9 волокон на 20 мкм. Сосуды с более развитыми эластическими свойствами, такие как ПВА,

JIA и ВСА, имеют значительно меньший показатель плотности ретикулиновых волокон. При анализе гистологических срезов артерий плодной поверхности плаценты выявлено схожее строение медии с выраженным рыхлым ретикулиновым каркасом и гладкомышечными клетками.

240

220

200

180

2 160

X 1 140

120

100

ч

60

40

20

0

& 4

§ А г 5 Ф

—'-'---------"-'-'-----—1 П 25%-75%

, ЛА A1 А2 A3 A4 M1 М2 МЗ М4 P1 Р2 РЗ JMn.Max

Рисунок 1 - Сравнительный анализ толщины медии в различных сосудах

Рисунок 2 — Сравнение гистологического строения дистальной артерии плодной поверхности плаценты (верхний ряд) и сегмента М4 средней мозговой артерии (нижний ряд); окраска гематоксилином-эозином (а, г) на эластические волокна (б, д), на ретикулиновые волокна (в, е); ж - срез в области сформированной аневризмы, окраска гематоксилином-эозином

Модели аневризм сосудов успешно выполнены на всех полученных плацентах. Размеры смоделированных аневризм представлены в таблице 2. Для диссек-ции плаценты требовалось в среднем 20 мин, при этом на катетеризацию сосудов и формирование аневризмы 10 мин. Для ремоделирования стенки сосуда и формирования расширения формы после декомпрессии баллона необходимо 6 ч. Дополнительно около 20 мин требовалось на лигирование сосуда для создания аневризмы с узкой шейкой. Гистологическое исследование сформированных аневризм выявило характерные признаки аневризматического расширения сосуда в виде

истончения всех слоев его стенки (рисунок 2). Внутренняя эластическая мембрана, как и в церебральных аневризмах, отсутствует.

Таблица 2 - Способ создания, размеры и типы моделированных аневризм

Способ создания аневризмы Тип аневризмы Количество, п Диаметр шейки, мм Диаметр купола, мм

Введение раствора Широкая шейка 10 6(5; 10) 4(3; 6)

под давлением Фузиформная 5 25 (15; 30)' 10(8; 10)rf

Использование баллона Широкая шейка Узкая шейка 10 20 10 (10; 10) 2 (1,5; 4) 3 (2; 4) 10(7; 15)

Фузиформная 5 10(10; 10)' 7(5; 10)"

длина расширения, ''диаметр расширения.

Особенности микрохирургии аневризм СМА включают острую диссекцию арахноидальных сращений микроножницами в различных направлениях для разделения Сильвиевой щели. Обязательным этапом является выделение несущей аневризму артерии и выходящих ветвей для обеспечения возможности временного клипирования. В случае разрыва аневризмы необходима особая слаженная работа аспиратором и клипсодержателем. Адекватная биологическая модель (плацента человека) позволила адаптировать особенности техники клипирования аневризмы СМА. С высокой степенью схожести моделируется разделение Сильвиевой щели на плаценте человека, выделение аневризмы путем острой арахноидальной диссекции микроножницами, гемостаз и клипирование неразорвавшихся и разорвавшихся артериальных аневризм. Предложенные экспериментальные модели позволяют совершенствовать различные способы наложения микроклипс: простое клипирование, метод перекрещивающихся клипс, метод параллельного наложения клипс, метод наложения клипс друг на друга, метод тан-демного клипирования, метод тандемного клипирования изогнутыми клипсами, метод создания фенестрированного тоннеля, метод укрепления стенки и другие (рисунок 3).

Рисунок 3- Клинико-симуляционные параллели, простое клипирование аневризмы с узкой шейкой: а - реальная операция, б - на модели аневризмы; клипирование методом создания фенестрированного тоннеля: в - на модели аневризмы, г -схема наложения клипс.

На основании исследования сосудистых шунтирующих операций, выявлены и описаны особенности техники низкопроточных и высокопроточных анастомозов для адаптации к разрабатываемым экспериментальным моделям. Разработан способ наложения сосудистого микроанастомоза, позволяющий упростить процесс выполнения и сократить затрачиваемое время (получен приоритет на изобретение). Выполнение сосудистых микроанастомозов на плаценте человека позволило отработать технику выделения поверхностной височной артерии и СМА. Показана возможность наложения превентивного поддерживающего анастомоза ПВА-СМА при создании высокопроточного шунтирования для треппинга аневризм СМА и других локализаций (рисунок 4).

При решении последующих задач работы проведено исследование схожести экспериментальной модели артериальной аневризмы - очевидной валидности. Реалистичность симуляционной модели в пределах от 8 до 20 баллов (от средне до очень хорошо) оценили 100 % (п = 27) респондентов. Межгрупповые различия статистически не значимы, Р = 0,59. Большинство, 89 % (п = 24), респондентов отметили степень сложности выполнения клипирования аневризмы на экспериментальной модели в сравнении с реальной операцией клипирования церебральной аневризмы как близкую.

При определении содержательной валидности на три поставленных вопроса о потенциальной способности улучшения навыков микродиссекции и клипирования аневризмы, а также хирургической техники операции в целом в

100 % случаев получены ответы в интервале от 12 до 20 баллов, что соответствует положительному ответу, без значимой межгрупповой разницы.

Рисунок 4 - Пациентка X., 57 лет: на церебральной ангиографии в прямой (а) и боковой (б) проекциях определяется гигантская аневризма ВСА; в - выполненные этапы наложения ассистирующего анастомоза: поверхностная височная артерия -СМА и шунтирования наружная сонная артерия - лучевая артерия - М2; послеоперационные КТ-ангиография (г) и цифровая ангиография в прямой (д) и боковой проекциях (е) демонстрируют состоятельность анастомозов; клинико-симуляционные параллели наложения микроанастомоза: ж - интраоперационная картина; з - в эксперименте

Статистически значимые различия при сравнительном межгрупповом анализе доказывают конструктную валидность шкалы ОСАНКА и представленной экспериментальной модели церебральной аневризмы на сосудах плаценты человека (pk_w < 0,001). На основании дискриминантного анализа значения шкалы ОСАНКА предложена классификация уровня мануального навыка диссекции и клипирования аневризмы на начальный, продвинутый и отличный, исходя из

оценки по шкале ОСАНКА: от 0 до 28 баллов, от 29 до 39 баллов и от 40 до 45 баллов соответственно (Р < 0,001). Показано высокое значение надежности шкалы ОСАНКА: коэффициент согласия между наблюдателями составил 86 % (95 % ДИ: 69-96), коэффициент каппа Коэна 0,8 ± 0,13, Р < 0,001.

При оценке очевидной и содержательной валидности модели анастомоза на сосудах плаценты человека 93 % (п = 27) респондентов высказались о высокой реалистичности модели, 96 % (п = 29) отметили сходную сложность экспериментальной модели, 100 % (п = 30) высоко оценили возможности улучшить специфические мануальные навыки и их трансляцию в реальный опыт.

Показано, что шкала СООМ способна статистически значимо дифференцировать навыки наложения сосудистого микроанастомоза между нейрохирургами, прошедшими тренинг, и новичками, при этом 50 % вероятность быть отнесенным в одну из групп соответствует 50 баллам по шкале СООМ (рисунок 5).

Общий балл по шкале СООМ

Рисунок 5 - Модель логистической регрессии: по оси абсцисс общий балл по шкале СООМ, по оси ординат 1 - прошедший микрохирургический тренинг или нейрохирурги с опытом реконструктивных сосудистых операций, 0 — не прошедший микрохирургический тренинг или нейрохирург без опыта сосудистых реконструктивных операций

Показано, что постоянное обучение части сложного микрохирургического навыка способно позитивно сказаться на времени выполнения микроанастомоза, по сравнению с редким интенсивным тренингом. После месяца регулярного обучения время наложения анастомоза и выполнения всех упражнений «сухого» тренинга статистически значимо снизилось с 2 ч 113 (110; 120) мин до 1 ч 28 (20; 31) мин соответственно, Р < 0,001.

Алгоритм нейрохирургического тренинга

Предложен алгоритм нейрохирургического обучения, который состоит из «сухого» постоянного тренинга для освоения основных навыков и их поддержания, работы в условиях лаборатории на биологической модели аневризмы и сосудистого микроанастомоза (рисунок 6). В условиях лаборатории может также проводиться периодический кадаверный курс и располагаться компьютерные тренажеры.

Рисунок 6 - Алгоритм нейрохирургического тренинга

Изучение эффективности продолжительности обучения проводилось при «сухом» типе тренинга, для которого разработаны пять упражнений, выполняемых под настольным микроскопом: 1) микродиссекция в глубоком операционном поле; 2) завязывание узлов на марле; 3) развязывание узлов; 4) проталкивание нити; 5) наложение микроанастомоза.

Выделение и клипирование экспериментальных аневризм проводилось в условиях лаборатории на поверхности плаценты и в глубоком операционном поле. Для этого плаценты со сформированными аневризмами располагались на предметном столе и подключались к инфузионной системе для постоянного вве-

дения физиологического раствора с красителями (красным для артерии, синим для вены).

Сосудистые микроанастомозы выполнялись на предварительно выделенных артериях плодной поверхности плаценты второго и третьего порядка. Особенностью наложения микроанастомоза на плаценте является плотное сращение одной из стенок артерии с хориоидальной оболочкой, в которую артерия периодически отдает мелкие питающие ветви, что делает выделение артерии схожим с выделением СМА из-за необходимости разделения арахноидальных сращений и с выделением ПВА с внутренней поверхности кожно-апоневротического лоскута.

ВЫВОДЫ

1. Предложенные экспериментальные модели артериальных аневризм и сосудистых микроанастомозов с использованием плаценты человека обладают анатомическим и гистологическим соответствиями со СМА головного мозга по длине артериального сегмента, калибру и толщине стенки.

2. Адаптированные базовые приемы микрохирургической техники (завязывания и развязывания узла на марле и микродиссекции), методы клипирования артериальных аневризм и наложения сосудистых микроанастомозов позволяют осуществлять их дальнейшее совершенствование на экспериментальных моделях. При этом оригинальный способ выполнения сосудистых микроанастомозов по типу конец в бок позволяет повысить их качество и процесс наложения со снижением затрачиваемого времени.

3. Способ моделирования артериальных аневризм, включающий ремодели-рование стенки сосуда в области бифуркации артерии плодной поверхности плаценты с использованием баллон-катетера, позволяет получить аневризмы с широкой и узкой шейкой, объективно симулирующие артериальную аневризму головного мозга человека.

4. Предложена квалиметрическая шкала ОСАНКА, позволяющая градировать степень владения нейрохирургическими навыками выделения и клипирова-

ния аневризм на начальный, продвинутый и отличный, а также русифицированный вариант шкалы СООМ, классифицирующей выполнение навыка микроанастомозов. Доказаны валидность и надежность предложенных квалиметрических шкал.

5. Алгоритм нейрохирургического обучения, постоянно реализуемый в специализированной симуляционной нейрохирургической лаборатории, позволяет стабильно поддерживать высокий уровень реализации нейрохирургических навыков клипирования аневризм и наложения сосудистых микроанастомозов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Нейрохирургическими навыками выполнения операций выделения и клипирования артериальной аневризмы и сосудистых микроанастомозов следует овладевать, регулярно поддерживать и совершенствовать на экспериментальных моделях артериальных аневризм и сосудистых микроанастомозов.

2. Оценку эффективности владения нейрохирургическими навыками выделения и клипирования аневризм, а также наложения сосудистых микроанастомозов следует проводить с использованием квалиметрических шкал ОСАНКА: начальный (от 0 до 28 баллов), продвинутый (от 29 до 39 баллов) и отличный (от 40 до 45 баллов) и СООМ - хороший более 50 баллов.

3. Для повышения качества сосудистого микроанастомоза по типу конец в бок и снижения затрачиваемого времени следует предварительно окрашивать стенку сшиваемых сосудов метиленовым синим, фиксировать концы сосуда-донора к сосуду-реципиенту двумя одиночными швами, расположенными напротив друг друга, затем накладывать непрерывный шов с ослабленными петлями от одного одиночного шва к другому, с последующим разрезанием петлей и завязыванием одиночных швов.

4. Алгоритм нейрохирургического обучения может быть внедрен в повседневную работу сосудистого нейрохирургического отделения.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Бывальцев, В.А., Сороковиков, В.А., Белых Е.Г. и др. Болезнь мойя-мойя / В.А. Бывальцев., В.А. Сороковиков, Е.Г. Белых и др. - Иркутск : НЦРВХ ВСНЦ СО РАМН, 2008. - 132 с.

2. Бывальцев, В.А., Белых, Е.Г., Барадиева, П.Ж., Като, Й. Оценка эффективности эндоскопического и микронейрохирургического способов удаления внутрнмозговых гематом гипертензионного происхождения / В.А. Бывальцев, Е.Г. Белых, П.Ж. Барадиева, И. Като // Эндоскопическая хирургия. - 2008. - № 6. - С. 17-22.

3. Бывальцев, В.А., Белых, Е.Г. Внутримозговые гематомы: этиопа-тогенез, классификация, выбор лечебной тактики и возможности использования эндоскопической техники / В.А. Бывальцев, Е.Г. Белых // Эндоскопическая хирургия. — 2009. — № 2. — С. 36-44.

4. Бывальцев, В.А., Петрова, Н.Г., Сороковиков, В.А., Белых, Е.Г., Егоров, A.B., Калинин, A.A. Случай успешного эндоскопически ассистиро-ванного микрохирургического удаления спонтанного кровоизлияния в метастаз аденокарциномы правого полушария мозжечка / В.А. Бывальцев, Н.Г. Петрова, В.А. Сороковиков, Е.Г. Белых, A.B. Егоров, A.A. Калинин // Эндоскопическая хирургия. — 2009. — № 6. — С. 59-63.

5. Бывальцев, В.А., Хамидуллин, Ф.Г., Егоров, A.B., Белых. Е.Г. Сравнительный анализ результатов микрохирургического и эндоскопического методов лечения внутрнмозговых гематом / В.А. Бывальцев, Ф.Г. Хамидуллин, A.B. Егоров, Е.Г. Белых // VII Поленовские чтения : мат-лы Всерос. науч.-практ. конф. -Спб., 2009.-С. 198-199.

6. Бывальцев, В.А., Сороковиков, В.А., Белых. Е.Г.. Барадиева, П.Ж. Неразорвавшиеся артериальные аневризмы головного мозга / В.А. Бывальцев, В.А. Сороковиков, Е.Г. Белых. П.Ж. Барадиева // Клиническая неврология. - 2010. -№ 1.-С. 36-39.

7. Бывальцев, В.А., Сороковиков, В.А., Панасенков, С.Ю., Егоров, A.B., Белых. Е.Г.. Голубев, С.С., Калинин, A.A. Редкий случай интравентри-кулярного рецидива метастаза меланомы, удаленного с использованием эндоскопической методики / В.А. Бывальцев, В.А. Сороковиков, С.Ю. Панасенков, A.B. Егоров, Е.Г. Белых. С.С. Голубев, A.A. Калинин // Вопросы нейрохирургии им. H.H. Бурденко. - 2010. - № 2. - С. 29-33.

8. Белых. Е.Г.. Шабатуров, Л.Ю. Микрохирургический тренинг на неживых моделях / Е.Г. Белых. Л.Ю. Шабатуров // Консолидация традиционной и академической медицины : тез. докладов 3-й межрегиональной конф. студентов и молодых ученых с международным участием. - Улан-Удэ, 2011. - С. 24-25.

9. Белых. Е.Г.. Шабатуров, Л.Ю. Микрохирургический тренинг на неживых моделях / Е.Г. Белых. Л.Ю. Шабатуров // Вопросы экспериментальной и клинической медицины : мат-лы 78-й итоговой науч.-практ. студенческой конф. СНО им. И.И. Мечникова, поев. 350-летию Иркутска. - Иркутск, 2011. - С. 195.

10. Бывальцев, В.А., Сороковиков, В.А., Белых. Е.Г. Микрохирургический тренинг в нейрохирургии / В.А. Бывальцев, В.А. Сороковиков, Е.Г. Белых. -Новосибирск : Наука; Иркутск : НЦРВХ СО РАМН, 2013. - 168 с.

11. Byvaltsev, V., Belvkh. Е.. Kikuta, К. Direct Low-Flow Bypass Techniques for Cerebral Blood Flow Augmentation: Indications and Presentationof Two Cases / V. Byvaltsev, E. Belykh. K. Kikuta//Neurosurg Sei.-2013.-Vol. l.-P. 16-24.

12. Belvkh. E.. Byvaltsev, V. Simulation Models in the Off-the-job Microsurgical Training / E. Belvkh. V. Byvaltsev. // Book of abstracts XV World Congress of Neurosurgery. - Seoul, Korea, 2013. - Abstract N FA2776.

13. Белых. Е.Г.. Бывальцев, B.A., Накаджи, П., Леи, Т., Оливеиро, М.М., Никифоров, С.Б. Модель артериальной аневризмы головного мозга для микронейрохирургического тренинга / Е.Г. Белых, В.А. Бывальцев, П. Накаджи, Т. Леи, М.М. Оливеиро, С.Б. Никифоров // Вопросы нейрохирургии им. H.H. Бурденко. - 2014. - № 2. - С. 40-45.

14. Бывальцев, В.А., Белых, Е.Г., Жданович, Г.С. Симуляционное обучение в нейрохирургии / В.А. Бывальцев, Е.Г. Белых. Г.С. Жданович // Сибирский медицинский журнал. - 2014. - № 4. С. 128-133.

15. Belykh. Е.. Byvaltsev, V. Off-the-job microsurgical training on the dry models: Siberian experience / E. Belykh. V. Byvaltsev // World Neurosurg. - 2014. -Vol. 82.-P. 20-24.

16. Byvaltsev, V., Belykh. E.. Lei, Т., Zhdanovich, G., Kalinin, A., Damdinov, В., Antoshkina, E., Bochkareva, A., Nakaji, P., Preul, M. Simulation of aneurysm surgery for the training purposes / V. Byvaltsev, E. Belykh. T. Lei, G. Zhdanovich, A. Kalinin, B. Damdinov, E. Antoshkina, A. Bochkareva, P. Nakaji, M. Preul // The 4th Japan - Russia Neurological Symosium : Program & Abstracts. - Hiroshima, 2014. - P. 23

17. Белых. Е.Г.. Дамдинов, Б.Б., Калинин, А.А., Жданович, Г.С., Асан-цев, А.О. Моделирование церебральной аневризмы для микрохирургического тренинга / Е.Г. Белых. Б.Б. Дамдинов, А.А. Калинин, Г.С. Жданович, А.О. Асан-цев // Актуальные вопросы современной медицины : мат-лы. 81-й Всерос. Байкальской науч.-практ. конф. молодых ученых и студентов с междунар. участием. -Иркутск, 2014.-С. 373.

18. Белых. Е.Г.. Дамдинов, Б.Б., Бывальцев, В.А., Сороковиков, В.А. Разработка симуляционных моделей микронейрохирургических операций / Е.Г. Белых. Б.Б. Дамдинов, В.А. Бывальцев, В.А. Сороковиков // Актуальные вопросы современной медицины : мат-лы 80-й Юбилейной Всерос. Байкальской науч.-практ. конф. молодых ученых и студентов с междунар. участием. - Иркутск, 2013. -С. 417.

ПАТЕНТЫ

1. Способ наложения сосудистого микроанастомоза по типу конец в бок : заявка на изобретение № 201321518/14, положительное решение о выдаче патента от 26.06.2014 г. / Е.Г. Белых. В.А. Бывальцев, А.А. Калинин, Б.Б. Дамдинов, В.А. Сороковиков.

2. Способ моделирования артериальной аневризмы головного мозга : заявка № 2013152833, приоритет от 27.11.2013 г. / Е.Г. Белых. В.А. Бывальцев, В.А. Сороковиков, Б.Б. Дамдинов (находится на стадии экспертизы).

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

- внутренняя сонная артерия;

- компьютерная томография;

- объективная структурированная оценка навыков клипирования аневризмы;

- средняя мозговая артерия;

- Северо-Западный объективный инструмент оценки микроанастомоза;

М1, М2, М4 - сегменты средней мозговой артерии.

ВСА КТ

ОСАНКА

СМА СООМ

Подписано в печать 08.12.2014 г. Формат 60x90/16. Объем 1,75 п. л.; 1,07 авт. л. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman Заказ 9150. Тираж 120 экз.

Отпечатано в полном соответствии с авторским оригиналом в типографии ФГБУ «ННИИТО им. ЯЛ. Цивьяна» Минздрава России Новосибирск, ул. Фрунзе, 17, телефон: 8(383)363-31-31 E-mail: niito@niito.ru