Автореферат и диссертация по медицине (14.00.40) на тему:Экстракорпоральное дробление камней почек и верхних мочевых путей в эксперименте

о»

1 ; У 1 ,. л .И

& и и

"А

!ДШСТ2РСТВ0 ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РСЙСР ■НАУЧНО—КССЛВДОВАТЕЯЬСКИй ИНСТИТУТ УРОЛОГИИ

На правах рукописи

ГОЛУБЧИКОВ Игорь Владимирович

ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОЕ ДРОБЛЕНИЕ КАШЕЙ ПОЧЕК И ВЕРХНИХ ЬЮЧЕВаХ ПУТЕЙ В Е ■

14.00.40 - Урология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 1991

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте урологии Министерства здравоохранения РСФСР.

Научил: руководитель:

академик А1.Ш СССР Н.А.ЛОПАТКИН

Официальные оппонента:

доктор медицинских наук, профессор И.Д.ККРПАТОВСКИЙ • доктор медицинских наук Э.К.ЯНЕНХО

Ведущее учреждение - Киевский научно-исследовательский институт урологии и нефрологии

Защита диссертации состоится " "_199 г.

в " " час. на заседании Специализированного Совета Д 084.46.01 при НИИ урологии Минздрава РСФСР (Москва, 105483, 3-я Парковая ул., д.51).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ урологии Ш РСФСР.

Автореферат разослан " "_199 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, кавдцдат модацашжа наук

Т. С. Перепанова

I. ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Избавление больных от мочевых камней является одтш из наиболее актуальных вопросов урологии. Применявшиеся до настоящего времени методы бшш или недостаточно эффективны, или требовали весьма инвазивного доступа к конкременту с высоким риском повреждения мочевыводящих путей. Задачи современной медицины выдвигает на первый план создание более надежного и менее травматичного метода лечения больных яефролитиазом.

Проведенные в последнее десятилетие исследования в области физики бнстропротекающих процессов открыли возможности лечебного применения волн высоких энергий - т.н. ударных волн (31зеаЪегйег р. etc,i975). Их изучение позволило направить использование акустической энергии в совершенно новом и перспективном направлении. Было доказано, что ударные волны имеют немало сходства в своей физической природе с широко применяемыми в медицине ультразвуком, но в то же время существенные от него отличия обусловили возможность их применения для разрушения мочевых конкрементов на расстоянии.

Проникающая извне ударная-волна распространяется в организме практически без помех, с незначительным затуханием, так заг: у ткйзыэ и водой не существует большого различия в акустическое импедансе ( Hausier Е. , Kiefer V7. , 1975). Дала при частичном отражении ударной волны на поверхности раздела "окртглгезл среда - конкремент" возникают достаточные для разрушения задней поверхности камня силы растяжения, получае-стэ отраве-я:;о?* проходящей волны (Rinehart J.S. , 1967). И если аагрузкл. на поверхность конкремента превышает допустимую, то ег'о разругезие происходит и в дистальной (по отноше-irro к источнику ударных волн) зоне.

Тазам стразом, ударные волны обладают рядом существенных- • преимуществ перед другими видами физических (в том числе и волновых) воздействий:

I) вызывают механические напряжения в твердых материалах, подобных почечным камням, которые превосходят предельные силы сопротивления камней;

2) могут свободно передаваться и проходить сквозь тело без значительной потери энергии;

3) не вызывают необратимых повреждений опухающих тканей при прохождении сквозь них к конкременту;

4) при использовании соответствующего рефлектора могут быть сфокусированы на соответствующую область внутри тела.

Проведенные на первых стендовых моделях успешные исследования дистанционного разрушения мочевых камней in vitro (Авдей-чук kj.K., 1988) не давали достаточных оснований считать, что полученные при этом параметры ударных волн будут эффективны для дробления камней в живом организме.

Совершенствование конструкции установки дало возможность провести дальнейшие эксперименты на моделях» максимально имитирующих клинические условия применения ударн: х волн. Дело в том, что, несмотря на сообщения в иностранной литературе об успешном применении дистанционной, литотрипсии, о технических параметрах зарубежных установок, применяемых для разрушения мочевых конкрементов в живом организме, ничего не было известно.

Работа выполнялась в соответствии с планом НИР НИИ урологии U3 РСФСР, ¡Ь гос.регистрации 01870034875. Связана с планом НИР Проблемной комиссии 40.01 Научного совета по "Уронефроло-гии" АШ СССР. J." республиканской проблемы 26.00.

Даль работы. Апробация в экспериментах на животных установки отечественного производства для дистанционного разрушения камней почек.

Основные научные задачи:

1) разработка оптимального метода имплантации мочевых камней в лочки собак;

2) отработка методики разрушения имплантированных конкрементов ударными волнами в организме животного;

3) определение оптимальных для разрушения мочевых кашей в живом организме параметров ударных волн;

4) изучение функционально-морфологических последствий воздействия ударных волн на органы и ткани живого организма.

Научная новизна. Впервые в отечественной практике осуществлено дистанционное ударноволновое разрушение мочевых камней в живом организме на экспериментальной установке "Урат-Ч".

Разработан защищенный авторским свидетельством новый способ создания экспериментального гидронефроза у собак.

Создана научно обоснованная оригинальная модель нефроли-тиаза у собак путем имплантации мочевого конкремента через секционный разрез почки.

Определены параметры ударноволнового воздействия, оптимальные для разрушения мочевых камней в живом организме.

Определена динамика процесса затухания ударной волны в теле животного в зависимости от расстояния от кожи до точки фокуса.

Изучена зависимость давления в фокусе ударной волны от его (фокуса) положения внутри организма животного относительно кожи и близлежащих костных структур.

Исследовано функциональное состояние почек, изменения в клиническом и биохимическом анализах крови, макро- и микроскопические изменения почек и окружающих органов.в тканей живого организма после дистанционной уцарноволновой литотрипсш.

Практическая значимость. Проведенные экспериментальные исследования ударноволнового дробления мочевых камней в живом организме заставили пересмотреть некоторые характеристики ударной волны, считавшиеся до этого оптимальными, и позволили использовать полученные параметры ударной волны, вызывающие стабильное разрушение имплантированного в организм собаки конкремента, не сопровождающиеся сколько-нибудь существенным функциональным и морфологическим повреждением окружающих органов и тканей, в практической работе.

Разработанный экспериментальный способ создания гидронефроза с помощью катетера-стента является хорошей моделью для опытного изучения проблемы рефлюкс-нефродатш.

Результатом осуществления комплекса экспериментов на аппарате "Урат-Ч" стало создание на его основе первого отечественного литотршггора "Урат-П", внедренного в настоящее время в-клиническую практику и принятого к серийному производству.

Полученные технические данные используются в работе по дальнейшему совершенствованию отечественной серийной аппаратуры для дистанционной литотрипсии.

Положения, выносимые на защиту.

1. Полученные в ходе экспериментов параметры ударной волны успешно решает" проблемы дистанционной ударноволновой лито-трипсии в ашш организме.

2. Ударные волны с характеристиками, оптимальными для разрушения мочевых камней в кнвск организме, не вызывают существенных иаяро- в »азрострухтуряых изменений, а такса функциональных нарушений в почках.

3. .Предложенный способ моделирования гидронефроза с помощью катетера-стента решает задачу дшштацаи чашечно-лоханоч-ной системы, достаточной для гашгантацки мочевого конкремента необходимых размеров.

4. Примененный способ кокшшроаашя нефролитиаза у собак позволяет выполнить весь комплекс гсследоваг 1 по ударнаволно-вому разрушению кашей в жив он оргашшиз.

Внедрение. В результате проведенных экспериментов стало возыокнры создание и. использование в широкой клинической практике первого отечественного литотриптора "Урат-П". Метод дистанционной ударно-волновой нефролитотрипсии на литотрипторе "Урат-П" успешно внедрен в целом ряде лечебных учреждений страны (Москва, Ленинград, Куйбышев, Ярославль).

Алробадияг -работы. Основные положения диссертации доложены

на:

1. Объединенной научно-практической конференции НИИ урологии 1',3 РСФСР, кафедры урояогш ж оперативной нефрологии 2-го МОСШИ им.Н.И.Пирогова и Городской клинической урологической -больницы Л 47 (Москва, апрель 1989).

2. 1У Всесоюзном съезде урологов (Москва, 1990).

Работа апробирована на Ученей координационном совете НИИ

урмогии МЗ РСФСР (Москва, 29 января 1990).

Публикация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работы (.2 - в центральной печати I - в сборнике тезизов докладов), из них - 2 авторских свидетельства на изобретения.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 161 странице машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов'и указателя литературы. Текст работы

иллюстрирован 28 рисунками и 15 таблицами. Указатель литературы включает 176 названий работ, из нкг 21 - отечественных, 155 - иностранных.

П. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Для определения требуемых характеристик ударной волны, ее воздействия на конкремент, имплантированный в живой организм, была разработана установка "Урат-Ч", которая позволяла в широких пределах изменять параметры ударной волны, добиваясь оптияальных результатов.

Принцип работы установки "Урат-Ч" основан на эрозионном разрушении камней в почках человека и заключается в постепенном разрушении поверхностных слоев конкремента с их последующим осыпанием. Такой режим возможен при многократном воздействии относительно слабых ударных волн малой длительности. Ударные волны создаются в воде подводным электрическим искровым разрядом. При электрическая подводном разряде возникает расширяющийся в первый момент со сверхзвукозой скоростью парогазовый пузырь.. Возникающая при этом сферическая ударная вата а отражается от стенок металлического отражателя, выполненного в виде части элипсоида вращения, в первом фокусе которого происходит подводный разряд. Отраженная ударная волна проходит через воду в тело, звуковой импеданс которого на пути прохождения волны близок к импедансу вода s фокусируется в фокальной области второго фокуса элипсоида. Функциональная схема установки "Урат-П" представлена на рис.1.

В качестве материалов исследования использованы: 13 беспородных собак обоего пола вессм от 12 до 30 13 мочевых камней различного химического состава (чаще всзго - фосфаты), имплантированные в процессе экспериментов в полостную систему почек собак.

В целях подготовки "животных" моделей для бесконтактной дитотршсша собакам дважды производились оперативные вмешательства. Первым этапом моделировался искусственный гидронефроз, так как небольшие размеры лоханки и ее внутрнпочечное расположение у собак.не позволяли имплантировать камень в лоханку без предварительной ее подготовки.

рремеоткаготя и капков при операциях на собаках. За 30-40 минут'до операции производилась премедикация подкожным введением 1% раствора морфина гидрохлорида ели 2$ раствора проме-дола в дозе 1-1,5 ыг/кг массы тела, в сочетании с 0,1% раствором атропина в дозе ОД мг/кг массы и 1% раствором димедрола - 2 мл. Через 15-20 минут под действием наркотических анал: гетиков у собаки начиналась рвота, происходило опорожнение кишечника и мочевого пузыря. В то же время атропин уменьшает их эметический и саливационный эффект. После того, как животное начинало засыпать, производилось тщательное бритье поясничной области на стороне операции и обработка ее йодонатом или Ъ% спиртовым раствором йода.

Наркоз осуществлялся внутримышечным введением калипссла в дозе 10 иг-кг массы в сочетании с 20 мг седуксена. Поддержание наркоза проводилось внутривенным введением калипсола дробно' в дозе 2-3 мг/кг массы или 5% раствора тиопентала-натрия в дозе 100-150 кг.

Нами применялись три варианта моделирования гидронефроза В первом случае мочеточник подвязывался к подлежащим мышцам лигатурой, которая создавала изгиб и сукение в верхней ег трети, над которым развивалось расширение мочевыводящих путей Второй вариант заключался во введении в мочеточник катет ра-стента," который, не перерывая полностью пассат мочи по ве; хним мочевым путям, способствовал ретроградному забрасыванию мочи из мочевого пузыря в почку. В результате, в течение 2-3 недель развивалась дилятация чашечно-лоханочной системы. Этот способ, хотя и был технически сложнее предыдущего и не давал такого же быстрого эффекта, но в то же время отличался меньше травматичностью и ни в одном случае не приводил к послеоперационному стенозированию мочеточника. В связи с оригинальным решением задачи эксперимента последний способ моделирования гидронефроза был защищен авторским свидетельством.

Третьим вариантом формирования дилятации чашечно-лоханоч ной системы почки было применение интраоперационного пережати мочеточника с одномоментным медикаментозным стимулированием •диуреза. Через 20-25 минут в блокированной почке развивалось расширение лоханки, достаточное дяя имплантации конкремента величиной до I см в диаметре. Данный способ сопровождался

чрезмерной травматизациеЯ тканей лоханки и верхней трети мочеточника и поэтому нами широко не применялся.

Также нами был применен способ моделирования неволит паза путем имплантации мочевого конкремента в полость почки через секционный разрез ее паренхимы. Данный метод, несмотря на некоторую техническую сложность позволил полностью исключить возможность травматизации верхних мочевых путей. При этом радио-функцпональная оценка почечной секреции и эвакуации показала их достаточно быстрое восстановление после перенесенного оперативного вмешательства. В отечественной и зарубежной литературе подобных способов создания модели нефролитиаза не описано.

Дистанционная неФролитотрилсия на аппарате "Урат-Ч". После предварительного рентгено-урологического, радиологического а лабораторного обследования, дававшего информацию об исходном состоянии почек и мочевыводящих путей у собак, последние подвергались сфокусированному ударноволновгалу воздействию с целью разрушения имплантированных мочевых кашей. Эффективность дробления конврелентов контролировалась рентгенологически путем регулярного выполнения обзорных и экс1феторных урограмм после квкдой процедуры литотрипсии. В процессе ударноволнового разрушения иипйантированных камней производилась коррекция пара-ьэтров ударной волны в зависимости от результатов проведенных экспериментов.

Собака фиксировалась ремнями на кресле установки в положении леза на спине. При этом, как правило, корпус ее был повернут в 3/4 на сторону дробления с целью предотвращения экранирующего влияния на ударную волну костей позвоночника и таза. Пошшо этого, значительно улучшалась визуализация камня, так . как у собак из-за особенностей строения и небольших размеров их •тела, приспособленного к горизонтальному хождеш), почки расположены близко от позвоночника. В результате, при иной другой укладке животного во время локации камня его тень перекрывается тенями близлежащих костных образований.

Подведение камня в зону фокуса ударной волны осуществлялось с пульта управления установки "Урат-Ч" и констатировались на экранах двух ЭШ по положению кошфемента в месте перекрестия осей рентгеновских установок, соответствующих совмещению изображений конкремента с нанесенными на экранах метками, со-

ответствующих проекциям фокуса ударных золн на эти экраны.

Дистанционная ударновсяновая литотрипсия производилась синхронизирований с дыханием и осуществлялась как в автоматическом, так и в ручном режимах. Выбор режима зависел от амплитуда экскурсий почки животного во время дыхания и соответствия им сигналов датчика дыхания. В случае, если в процессе дыхательных движений смещение камня в почке собаки относительно фокуса ударной волны не превышало ±0,5 см, подача импульсов производилась в непрерывном режиме. При большем смещении камня мы прибегали к синхронизации ударноволновых импульсов с дыханием. При поверхностном дыхании производилась ручная подача импульсов с периодическим рентгенотелевизионным контролем местоположения кошфемента в различных фазах дыхания и степени его разрушения.

В процессе литотрипсии фиесировались параметры генератора ударных волн: и - напряжение ПШ (кВ); С - емкость конденсаторного блока (мкф); 1 - начальное межэлектродное расстояние (ММ); Р - давление в фокусе ударной волны (атм); т/ - энергия ударной волны (Дж); а - количество импульсов; t - длительность импульса (икс); Т° - температура воды (°С), а также показатели жизнедеятельности животного: пульс, число дыхательных движений в минуту.

7 первых четырех собак параметры ударноводнового воздействия на имплантированный камень были следующие: и = 30 kB, С = 0,005 мкф, Р = 120-130 атм, t =.0,4-0,5 икс, \ч = 2,3-3,2 Дж. В процессе экспериментов они практически не менялись. В результат! литотрипсии добились лишь фрагментации камня до 1фупных осколков диаметром 0,5-0,8 см. При этом длина импульса составляла 0,4-0,5 мке, емкость была 0,005 мкф, энергия ударной волны -3,6-4,0 Дк. Следует отметить, что в-данном случае в процессе экспериментов отмечались трудности с выведением камня в фокус из-за близости расположения лоханки почки к позвоночнику и его экранирующего влияния на ударную волну.

В дальнейшем у остальных собак литотрипсия проводилась с модернизированным ГИН цри напряжении 16-18 кВ и давлением в фокусе 400 и более атмосфер (при С = 0,04-0,06 мкф, t = 0,3-0,5 мке,w = 5,8-23,5 Дж). Во всех пяти случаях камень был разрушен Из них только одной собаке пришлось провести 3 процедуры лито-

грипсии. У остальных животных разрушения камня удалось добиться за один сеанс дробления. Среднее число разрядов, необходимых для разрушения каиня при вышеуказанных параметрах ударной вслны составило 1000. Данные зависимости результатов литотрип-сии от величины давления в фокусе ударной волны представлены в таблице I.

Таблица I

Давление в фокусе 100130 атм 140300 атм 400 атм и выше

Общее число камней, подвергнутых литотрипсии 4 4 5

Число успешных литотрипсжЗ 2 3 5

Число неудач при литотрипсии 2 I -

% неудач при литотрипсии 50 25 -

Среднее число импульсов, необходимых для разрушения камня 2000 1800 1000

Из таблицы видно, что по мере увеличения давления в фокусе ударной волны возрастало и число успешных литотрипсий. В то же время требовалось все меньшее количество ударноволновых разрядов для разрушения имплантированного камня, а следовательно, уменьшалась продолжительность процедуры и лучевая нагрузка при локации конкремента и контроле процесса его разрушения. Помимо этого, по мере увеличения давления прогрессивно уменьшался процент неудачных результатов, практически отсутствовавших при повышении давления в фокусе до 4000 атм и выше.

Еще одним фактором, влияющим на результаты ударноволновой литотрипсии, были линейные размеры камня. По этому показателю все конкременты мы разделили на 3 группы: I) камни диаметром до I см; 2) камни диаметром от 1,1 до 1,5 см; 3) камни диаметром более 1,5 см. Результаты исследования зависимости успешности дистанционного дробления от размеров конкремента представлены ■ в таблице 2, из которой следует, что камни I группы во всех случаях были полностью разрушены после одной процедуры ударноволновой литотрилсш. По мере увеличения линейных размеров камня прямо пропорционально возрастает и количество сеансов литотрип-сии, необходимых для успешного дробления имплантированного камня.

Таблица 2

Число процедур литотрипсии, выполненных при камнях различного размера

Размер камня 1,0 см и меньше 1,1-1.5 см 1,6 см и более

Всего камней 2 9 2

Количество процедур дробле-

ния, необходимых для разру- 17

шения камня 2 4

I процедура дробления 2 4 I

2 процедуры дробления - 3 -

3 процедуры дробления - I -

4 процедуры дробления - I -

Среднее число процедур дробления 1-,0 1,9 2,0

Влияние тканей живого организма на затухание ударной волны. Известно, что на параметры ударной волны существенное влия ние оказывают органы и ткани, расположенные по ходу ее распространения в организме. Причем это влияние может как усиливать разрушающее воздействие ударной волны, так и существенно его ухудшать. Нами бьш проведены эксперименты по изучению степени затухания ударной волны в тканях бедра собаки на различном рас стоянии от поверхности кожи.

Под внутривенным наркозом .собака была помещена в ванну над фокусирующим рефлектором таким образом, чтобы над ним располагалась наибольшая по диаметру часть ее бедра. Последнее было выбрито, обработано йодонатом. На контрлатеральной по отношению к рефлектору поверхности бедра произвели разрез кожи длиной I см так, чтобы он проецировался на противоположную поверхность бедра на 3 см латеральнее бедренной кости. Тупым путем выполнен тоннель в мышцах бедра до подкожного слоя стороны бедра, обращенной к рефлектору, без повреждения кожного полова. В мышечный тоннель на всю его глубину введена медная трубка диаметром 0,5 см, являвшаяся проводником. По ней до соприкосновения с окружающими тканями в области дистального ее конца проведен специальный полупроводниковый быстродействующий датчик. Ванна заполнялась водой. Под рентгенологическим контролем лро-

¡зведена корректировка положения датчика в фокусе. Замеры дав-юния в фокусе ударной всдны производились на расстоянии I, 2 ! 3 см от поверхности бедра, обращенной к рефлектору установ-си, а также на хонгрлатералыюй поверхности бедра.

Были также проведены эксперименты с целью уточнения влия-шя окружающих органов и тканей на затухание ударной волны, в цэоцессе которых датчик был проведен через брюшную полость в збласть правой почки. Животное было уложено в ванну с водой в изложении "на спине" с поворотил вправо в 3/4. Поясничная об-гасть, обращенная к рефлектору, была тщательно выбрита. Произ-зедены замеры давления в фокусе ударной волны на различном расстоянии от кожи: I, 3, 4, 5 см.

Полученные научные результаты.

I. В ходе экспериментов по уцарноволновому дроблению кон-фементов, имплантированных в почки собак, были определены оптимальные параметры ударной волны, позволившие эффективно раз-зушать мочевые камни в живом организме.

Полученные нами результаты показали, что при прохождении ¡дарной волны через слой тканей животного толщиной 4-5 см происходит ее затухание в 1,5-2 раза. С помощью чувствительного юлупроводнйкового датчика, введенного в организм живой собаки, Зыло зафиксировано, что минимальные значения коэффициента зату-сания на глубине 3-5 см от поверхности кожи, но они значительно зозрастают вблизи кожного покрова. Это свидетельствует о том, zro для успешного разрушения камней почек необходимо создать такие условия, при которых ударно-волновой импульс проходил бы 1ерез кожный покров с минимально возможной амплитудой, так как гри приближении амплитуд давления к давлениям разрушения камня, гроисходит аномально большое рассеяние энергии на кожном полозе животного.

При установке датчика, расположенного в фокусе ударной вол-ш, в I см от поверхности кожи среднее давление в серии соста-зило 76 атм. Коэффициент затухания был равен 17$.

Смещая датчик на 3 см от поверхности кожи, мы отметили зозрастание давления в фокусе до 85 атм и снижение коэффициента затухания Кзаг. до 8%. Но начиная с 4 см вновь отмечено на-застание коэффициента затухания до 24$ и уменьшение давления в (юкусе до 70 атм. На расстоянии 5 см эти цифры соответственно

были: коэффициент затухания - 56%, среднее давление - 40 атм. Еще через I см коэффициент затухания бил - 54%, а среднее давление в фокусе составило 42 атм.

Зависимость 11зат. от расстояния датчика, расположенного в брюшной полости собаки, до коки представлена на рис.2.

Такой тип полученной кривой обусловлен тем, что затухание ударной Болнк в кивсял организме характеризуется двумя процессами: кавитационньал эффектом на поверхности коки и затуханием в тканях тела -животного. Первый вид затухания ударной волны умень шается со снижением величины давления на поверхности ксшг при удалении ее от фокуса. Затухание второго вида возрастает по мере увеличения слоя ткани, проходимого ударной волной до датчика в теле животного. При малых расстояниях от фокуса ударной волны в глубине тканей живого организма до коки прс"бладает первый процесс, при больших расстояниях - второй.

■ Также нами изучалось влияние костных структур организма на распространение в нем ударных волн. С этой целью измерялось давление и коэффициент затухания ударных волн датчиком, установленным в 3 см от поверхности коки и в двух позициях по отношению к позвоночнику: на расстоянии I и 3 см. При подведении датчика почти вплотную к костям позвоночника зафиксировано среднее давление.в фокусе ударной волны 23 атм, а коэффициент затухания составил 75%. Сместив датчик на 2 см от первой точки в сторону от позвоночника отметили резкое увеличение цифр давления до 55 атм и снижение коэффициента затухания до 40%.

Таким образом, било установлено:

- при достаточно удалением (более I см) от поверхности коей фокусе ударной вешш навигационные эффекты слабо сказывалтс* на потерях энергии ударной волны;

- с увеличением расстояния от поверхности кс.;.^ до фокуса ударной волны начинает сказываться ее затухание в тканях тела животного, достигая приблизительно 50% в 5 см от поверхности коки;

- костные образования, расположенные в районе фокуса ударной волны, вызывают существенное увеличение ее затухания (на расстоянии 2 см от кости - до 40%, на I см - до 75%).

2. Разрушение имплантированного камня приводит к восстановлению пассажа мочи. Достигнув дезинтеграции камня (а иногда

г после промежуточных сеансов литотрипсии) выполнялась экскреторная урография с введением 10 мл 60-76$ раствора Веро1рафина [Триомбраста). При контрольном обследовании выявлялось уменьшение размеров чашечно-лоханочной системы почти до нормальных размеров, накопление и эвакуация контрастного вещества проис-соднло своевременно на 3-5 минуте поело введения. Нарушения целостности чашечно-лоханочной системы, затекания контрастного зещества за ее предали, свидетельствовавшего бы о травматическом повреждении почки в процессе ударноволновой нефролитотрип-;ии, ни в одном случае не отмечено.

3. Оценивалось функциональное состояние почек после удар-яоволнового воздействия. С этой целью у 10 собак выполнена ра-циоизотопная ренография. Исследования проводились на отечественном радноциркулографе УР-11 с применением 1^-гиппурана.' Оценивалась секреторная функция почек с определением клиренса Г^-гилпурана и расчетом дефицита очищения и скоростные показатели выведения радиопрепарата из почек (Квыв, в шн."1).

Исходное обследование производилось через 10-21 день после имплантации в одну из почек собаки в условиях зажившения операционной раны и функциональной адаптации животных. Контрольную ренографшэ выполняли на 3-5 сутки после ударноволновой нефролитотрипсии. В результате экспериментов по дистанционному ударнозолновому дроблению камней, имплантированных в почки собак, у 5 (50?) животных мы получили улучшение показателей секреторной и эвакуаторной функции почки. У 2 (2055) собак секреторная активность каяальцевого аппарата почек оставалась неизменной на фоне улучшения уродинамика. В одной наблюдении почечные параметры секреции и эвакуации по сравнению с исходными остались неизменным*. Только в двух случаях (205£) отмечено ухудшение вышеуказанных функциональных показателей. Причем следует отметить, что выявленное ухудшение функционального состояния почек наблюдалось у собак, у которых при исходном радиофункцкональном обследовании выявлены значительные нарушения как секреции, так и эвакуации. В дальнейшем, при патоморфологическом исследовании у этих собак были обнаружены рубцово-спаечяые изменения лоханки и прплоханочного отдела мочеточника, развившиеся после имплантации камня и приведшие практически к потере функции оперированной почки.

Таким образом, при радиофункциональном контроле после ударно'волнового разрушения имплантированных в почки собак конкрементов выявлено, что при достаточной функциональной сохранности почек применявшиеся режимы дистанционной нефрсдктотрип-сии не только не вызывали нарушения функции почек, но в боль- ' шинстве случаев (70$) приводили к улучшении показателей секреции и эвакуации по мере выведения осколков разрушенного конкремента. В случаях значительного исходного снижения почечных параметров, вызванного постренальной обструкцией, улучшения функциональных показателей почек не наблюдается независимо от результатов самого дистанционного дробления. Анализ изменения функциональных параметров почек по, данным контрольного обследования представлен в таблице 3.-

Таблица 3

Изменения функциональных параметров почек по данным контрольного обследования

^■s^iJ;- собак Функ-^v-шюяаль-^-^ ные параметры- I 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Секреция + - + _ zr + = + = +

Выведение . из почки + - + - + + ■ + + = +

где -г- - улучшение функциональных показателей; = - показатели не изменились; - - ухудшение функциональных показателей.

4. Основные клинические и биохимические показатели крови исследованы у всех 13 собак до и после ударнозаткового дробления шшлантированшх конкрементов. Для оценки достоверности изменений показателей клинического и биохимического анализов крови проводилось статистическое исследование по 1фитерию Стьадента на компьютере "IBM-XT" при уровне безошибочного суждения равном 95/а (Р<0,05), что соответствует требованиям, предъявляемым к статистическим исследованиям биологических систем.

При исследовании влияния сфокусированного ударноволнового воздействия на основные клинические и биохимические показатели

крови собак статистически достоверных изменений вышеуказанных показателей в процессе экспериментов нами не выявлено. Причем, средние цифры исследуемых факторов оставались в пределах нормальных значений, определенных для беспородных собак.

5. Производилась макроскопическая оценка почек, мочеточников, мочевого пузыря, а также органов брюшной полости и грудной клетки. Вскрытие животных производилось непосредственно после нефролитотрипсии и в различные сроки после контрольного обследования. Собаки умервщяялись внутривенным или внутриплев-ральным введением Ъ% раствора тиопентала-натрия в дозе 1-2 г.

При вскрытии почки, после разрушения имплантированного в нее конкремента, мочеточника и мочевого пузыря исследовалось наличие в их полостях фрагментов разрушенного камня. Производился забор материала тканей почки, подвергнутой аппликации ударных волн.

Всего было подвергнуто вскрытию в различные сроки после ударноволновой литотрипсии 10 собак: в день проведения процедуры литотрипсии, через I сутки,- на 3-4, 6 и 21 сутки. Задачей исследования являлось выяснение морфологических изменений, их зависимость от параметров ударноволнового воздействия и степень их выраженности в различные сроки, прошедшие после дробления камня.

При макроскопической оценке опухающих органов и тканей каких-либо патологических изменений со стороны печени, кишечника, легких, брыжейки и мышц передней брюшной стенки выявлено не было.

Макроскопическое изучение препаратов почек, мочеточников и мочевого пузыря не выявило грубых структурных изменений, свидетельствовавших об их травматическом повреждеюги ударной волной. Гематом, разрывов или петехиальных кровоизлияний не было.

Макроскопическому изучению были подвергнуты почки животных. Полученные результаты представлены в таблице Л 4. Материал,предназначенный для гистологического исследования, фиксировался в забуференном по Лили нейтральном формалине, заливался в парафин по общепринятой методике и окашивался с помощью гистологических (гематоксилин-эозин, шщрофуксин по ВАБ-ГИЗОН) и гистохимических (Шик-реакция, толуидиновый синий) методик.

Число дней Число Л® Число Максим, после ли- собак собак проце- напряж. тотрипсии дур СкВ)

I. В день лжтотршсии и через сутки после нее

П. Через 3-4 дня

Ш. Через 6 дней

3 4 2 30

8 2 40

13 I 16

2 I 30

4 3 I 30

6 I 38

12 I 30

2 5 4 36

II ' I 17

17. Через I 7 2 38

через годней

Таблица 4

Максим. Общее Патоморфологическае изменения давление число почек собак поело литотрипсии б фокусе импуль-(атм.) сов

120 4500 Полнокровие сосудов микроциркулярно-300 4500 го РУ0^- Умеренный нефросклероз ■

600 670

120 2000 Полнокровие сосудов микроциркулятор-трп qon ного русла. Явления пефрогидроза.

и Умеренно выраженная гидропическая 140 1600 дистрофия проксимальных канальцев, ¿tnn тпт В ряде случаев - разрывы клеточной ии iuuu оболочки дистальных нефроцитов, частичная десквамация нефроцитов проксимальных канальцев

140 6550 • Умеренный нефросклероз. Фрагментарная 4nn finn диструкция проксимальных нефроцитов. и и Глыбчатый распад цитоплазмы.

Лолнсчювие перитубулярных и гломеру-лярных капилляров. Незначительный не-фрогидроз. Гидропическая дистрофия. Десквамация клеток в просвет канальцев. В отдельных клубочках фрагментарная деструкция сосудистых петель

210 1500 Нефрогидроз. Гидропическая дистрофия.

Умеренно выраженная деструкция апикальных отделов эпителиальных клеток.

Выявленная гистологическая картина складывалась из изменений, возникших в результате нарушения оттока мочи из почек зследствие окклюзирукщего влияния имплантированного камня, а гакже связанных с воздействием сфокусированных ударных волн.

Первый тип изменений характеризовался явлениями нефрогид-роза разной степени выраженности, признаками нефроскяероза в различных участках почечной паренхимы, гидропической дистрофией проксимальных канальцев с увеличением эпителиальных клеток в объеме, заполнением их цитоплазмы вакуолями и смещением ядер к периферии клеток. Данные изменения отмечены у всех животных независимо от срока, прошедшего после дистанционного воздействия г общего количества ударноволновых импульсов.

В то же время при анализе других гистологических изменений отчетливо прослеживается динамика ответа тканевых микроструктур почечной паренхимы на воздействие ударных волн в зависимости от длительности срока между процедурой дробления и вскрытием животного.

При гистологическом исследовании почек, полученных при аутопсии животных непосредственно в день литстрипсии или через сутки после нее, было выявлено неравномерное полнокровие сосудов ьшкроциркуляторного русла, главным образом перитубулярных и гломерулярных капилляров.

Изучение макроскопических препаратов почек собак, вскрытых через 3-4 дня после литотрипсш, показало нарастание морфологических изменений. Помимо увеличения полнокровия сосудов микроциркулярного русла и признаков гидропической дистрофии проксимальных канальцев появилось набухание базальных мембран, клубочков, расширение мезангиального пространства, частичная десква-мадая нефрсцитов проксимальных канальцев, возникновение зернистой дистрофии в эпителии извитых канальцев. В отдельных случаях отмечались разрывы клеточной оболочки дистальных нефроцитов без повреждения базальной мембраны и ядерного аппарата клеток.

Вскрытие животных на 6 день после сфокусированного ударно-волнового дробления камней показало максимальную степень выраженности морфологических изменений, которые характеризовались наличием дистрофических изменений эпителиальных клеток кортикального лабиринта, десквамацией клеток в просвет канальцев. В отдельных случаях наблюдалась фрагментарная деструкция, сосуци-

стих петель клубочков, повреждение клеточной оболочки цроксшад] кых нефр'оцитов с признаками глыбчатого распада их цитоплазмы.Па-рушения целостности базальной мекбрага артериол н клубочков не отмечено.

К 20 суткам дистрофические изменения в значительной степей сглаживались. При пагоморфологическсм исследовании почек собаки вс1фытой через 3 недели после литотрипспи били выявлены лишь умеренная деструкция апикальных отделов эпителиальных клеток и слабо выраженная гщропичеокая дистрофия.

Такш образом, полученные данные показывает, что тр^одоги-ческие изменения, возникающие в едвси организме после дастацкон-ной литотрипсии при использовании оптимальных разрупавщих параметров ударноволнового воздействия, носят быстроображЕЙ характер и не сопровождаются существенными альтера: ганаш процессами заключающимися, как правило, в реакции-сосудов шнрсцщжулятор-ного русла и умеренно выраженных дистрофических изменениях, раз решающихся в основном ж концу третьей недели после литотрипсип. Какой-либо связи вышеописанных гисталогических изменений с таки ми параметрами ударноволнового воздействия, как число ишульсов давление в фокусе ударной волны или ее энергия, нами отмечено не было.

в ы в о. д ы

1. Подученные на установке "Урат-Ч" сфокусированные ударные волны при соответствукщшг заданных параметрах производят медкодисперстное разрушение почечных конкрементов в гквш организме.

2. Наиболее вакнув роль дая иедхсдасперсгяого разр^-эния каашей почек в яивоы организме азрает. величина д^вдения в фокусе ударной волны.

3. При прохождении ударных волн через ткани кивого организма к почечному конкременту возникает их значительное затухание (до 50-6Сй от исходного уровня).

4. Мекду линейными размерами конкремента и количеством импульсов, необходимых для его разрушения существует прямая зависимость.

5. При- исходной функциональной сохранности почек найденные эффективные параметры ударноволнового дробления не вызывают

/худшения их секреторной и эвакуаторной функции.

6. Микроструктурные изменения в тканях почек, возникающие ipn ДУВЛ, не сопровождаются существенными алътеративными провесами и носят обратимый характер.

7. Эффективный способ создания экспериментального гидронефроза, разработанный для моделирования нефролитиаза у собак, х:уществлен при помощи катетера-стенга.

Практические рекомендации.

1. Экспериментальная установка ддя дистанционной литотрип-:ии "Урат-Ч" на основании проведенных теоретических и медико-Зиологических рекомендована для применения в клинической практике.

2. Дга получения эффективного мелкодисперстного разрушения точечных конкрементов методом ДУМ, учитывая степень затухания ударных волн в тканях живого организма, необходимо, чтобы давление в фокусе ударной волны вне организма составляло не менее 500-800 агм.

3. Разработанный в процессе работы способ моделирования гидронефроза при помощи катетера-стента применил для экспериментального изучения проблемы рефлвкс-нефродатии.

Список -работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Функциональное состояние почек при воздействии сфокусированных ударных волн (экспериментальное исследование)

/ Н.А.Лопаткин, А.Ф.Даренков и др. // Урология и нефрология. -1987. - й 5. - С.3-7.

2. Экстракорпоральная ударноволновая литотрипсия в эксперименте на отечественной установке "Урат-П" / Н.А.Лопаткин, М.М.Шокуров и др. // Урология и нефрология. - 1987. - № 6. -С. 8-И.

3. Радиофункциональная оценка ударно-волнового воздейст- . вия на почки экспериментальных животных при дистанционной ли-тотрипсии / И.В.Голубчиков, Б.С.Гусев и др. // Материалы 17 Всесоюзного съезда урологов. - М., 1990. - С.45-47.

4. Авторское свидетельство на изобретение Госкомизобрете-ний СССР И 1227185 от 3.01.86.

5. Авторское свидетельство на изобретение Госкомизобрете-ний СССР № I541662 от 8.10.89.

Рис. I.'Функциональная схема установки "УРАТ-Ч".

Я

ту.

я

от

водопровода

система

водопод-

го-овкя

Це-аь сети

? 1 о

Л

7 «о к Я о ' К ЬЭ

Вй к в о о к ваиие

■Ж

П Р

пульт I

счетчик числа лшпгдье.

ет яз я

14

фокусирующий отпа*«телк

%

' хОО

-80

' СО

40

20

1 2 3 4 5 сн

расстояние до пот

Ряс.2. Завйскиостк коэффициента затухакзад

ударной волга в брюшной полости собакя от расстояния до поверхнос-п яояя, обращенной к разрядюпсу.