Автореферат и диссертация по медицине (14.00.27) на тему:Клинико-экспериментальное обоснование применения криотеплового коагулотома в хирургии

ВОЕННО-МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

РГй Л

\)Ц На правах рукописи

УТОЧКИН Александр Петрович

КЛИНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ КРИОТЕПЛОВОГО КОАГУЛОТОМА В ХИРУРГИИ

Специальность— 14.00.27 — Хирургия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

/ ^

1 ' Санкт-Петербург—1994

Работа выполнена в Военно-медицинской академии.

Научные консультанты:

— доктор медицинских наук, профессор Н. В. Рухляда,

— доктор медицинских наук, профессор В. И. Голуб.

Официальные оппоненты:

— доктор медицинских наук, профессор А. И. Нечай,

— доктор медицинских наук, профессор Ф. X. Кутушев,

— доктор медицинских наук, профессор Н. И. Кочетыгов.

Ведущая организация — Санкт-Петербургский медицинский институт им. акад. И. П. Павлова.

Защита состоится 23 мая 1994 года в 14 часов на заседании специализированного совета Д 106.03.04 Военно-медицинской академии (194175, Санкт-Петербург, ул. Лебедева, 6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Военно-медицинской академии.

Автореферат разослан 20 апреля 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета

доктор медицинских наук, (Леонид Николаевич

профессор БИСЕНКОВ)

1994 г., Объем: 2 и. л., Заказ 241

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми исследования. До настоящего времени при многих заболеваниях оператизное вмешательство является единственно з^'ектлвным, а нередко - жизненно необходимым способом лечения. Потребность э них постоянно растет в спязп с увеличением в мире количества катастроф и стихийных бедствий, а так*е числа локальных зоенних конфликтов. Следствием этого является возрастание ризических и психологических нагрузок на хирургические бригады, облегчить которые мот.ет создание и применение новых технологий хирургических вмешательств и новых типов хирургических инструментов.

Широко используемые до настоящего времени металлические ре-тутае инструменты не обладают гемостатнческим действием, и потому их применение при операциях у ослабленных больных, при нарушениях гемокоагуляции, у раненых в состоянии геморрагического пока или с политравмой, которая в условиях ведения современных боевых действий стала одной из наиболее распространенных ,;орм повреждения, мо»ет привести к утягелетг-о страдагай.

Гри операциях с использованием стальных скальпелей необходимо применение местной или общей анестезии. Местная анестезия вызывает длительную пиемию тканей, ин^ильтрационнне повреждения периферических нервов и нередко приводит к нагноенио ткачей и увеличения сроков заживления операционных ран. Проведение местного обезболивания требует определенных затрат времени, использования соответствующего инструментария и анестезирующих растворов. Не таен недостатков и наркоз. Несмотря на большие достнге-ния анестезиологии, у некоторых категорий больных и раненых с тяжелыми сопутствующими заболеваниями проведение наркоза опаен-* для тизни. Больные с аллергическими заболеваниями предстэплпт большие трудности при проведении у них как местного, так ч общего обезболивания.

За счет момента тракции стальные скальпели разрыхляют и рлэволокня"1т кзчя операционной раны; они способны распространить микгофлеру и клетки злокачественных опухолеЛ вдоль линии гтэреза. Кроме того, при исполнении операций у болы&'Х с инЬ-к-

циончнми заболеваниями хирург подвергается опасности.заражения.

Таким образом, перспективы развития хирургии тесно связаны с разработкой и внедрением в практику новых технология разчединения биологических тканей.

Эти технологии должны обеспечивать создание надежного гемостаза в области операционной рань.', безболезненность, минимальные трааматичность и реакции тканей на травму при операции с одновременном обеспечением асептичности, абластичности, высокой скорости разъединения тканей, а такге безвредности для хирурга. Последнее обстоятельство приобретает огромное значение п связи с распространением в кире вируса СП»У",е ( Sim A.J. W., Dudley HA.F., 1998).

.Устройства, реализующие &ти технологии, должны бить надег,-нь'ми, портативными и универсальными, пригсднь""и для применения в условиях автономной работы, не требучдимл длительной наладки.

В связи с отим хирурги совместно с физиками, физиологами и учентжи других специальностей предпринимает попытки создания "идеального скальпеля", отвеча'о'цего перечисленном условиям. В результате были разработаны и внедрен!' в практику еще три группы инструментов1 для оперативных вмешательств:

- разъединяющие ткань с гомсяьч высокой температуры (опектро-. нот, лазерный скальпель, пяззменшЯ скальпель);

- разтединяч'цие ткань с помо'дь-о низко!! температуря (крис-скальпель);

- разъединявшие ткань с помочью комбинированного воздействия (кризультразвуковой скальпель).

Использование тепловых инструментов повысило асептнчность, абластичность, улучшило гемостатическпе условия разрезов. Кроме того, их применение частично запятило хирургов при выполнении оперативных вуошательств у-инфекционных бсльп.'х. Зти скальпели применяется при операциях на котных покровах, -•¡•елудоччэ-чплеч-ном тракте, паренхиматозных органах (Нечай А.Л. с ссавт., IS97; Савельев B.C. с соапт., 1985; Скойелкик С.К. с соавт., I9C?). Однако, несмотря на ряд преимузест? тепловых инструментов пеоел ревущими металлическими, они не лишены недостатков. Наиболее существенном является наличие больлих зон бсксеых ьекрозсг,,

возникающих из-за избыточного перегревания тканей, окрут;г«1:нх раневой капая. А расширенно зон девиталнзации тканей вдоль раневого канала является, как известно, фактором, замедляю.шм скорость аамгаленип ран, тогда как при'минимальной травме тка-.левыз гидролазы самостоятельно растворяют детрит с минимальной воспалительной реакцией, что положительно сказывается па течении всех фаз раневого процесса. Кроме того, применение тепловых инструментов требует выполнения местной или об'::ей анестезии, о недостатках которых было сказано вы;::о.

В настоящее время в хирургической'практике широко используется криогенные инструменты (Грншетго В.И., Сандомирский Б.П. , 1987). Их применяют при операциях на косных покровах, г.елудоч-•но-кисечном тракте, в проктологии, отоларингологии, гинекологии и др. Вместо с тем, анализ результатов применения современных криохирургических инструментов показывает, что попытки достирания точной дозировки зоны крнодеструкцни с помочь") изменения диаметра струи выходящего хдадоагента, электронагревателя для регулирования холодопроизводит-зльнэсти криозонда, повышения функциональных характеристик криовоздействня путем использования двух крионнструментов, использования газовой холодильной машины в криохирургическом зонде и др. дс настоящего времени не увенчались успехом. Еольгане надежды в направлении совершенствования этих инструментов связывают с использованием ЭВМ, но пока трудоемкая методика этого способа не находит широкого применения. Таким образом, перспективы развития и внедрения в хирургическую практику криомедицинских инструментов ограничены двумя главными причинами: неконтролируемостьв травматизэции тканей, обусловленной технической сложностью обеспечения точной дозировки криоде-струкцки, н низкой скоростью разъединения тканей.

Применяя на практике стальные скальпели, криоинструменты, тепловые инструменты, хирурги убедились, что качадый из них. имеет определенные положительные и отрицательные качества. С целью усиления первых и избавления от вторых предпринимаются попытки применения в хирургической практике комбинированных методов, использующих одновременно различите физические факторы, например, холод и ультразвук, стальной скальпель и холод, лазер и холод

и т.д. Воздействие на оперируемые ткани при этом моделируется в зависимости'^от параметров и алгоритма применяемых физических факторов. Это позволяет более щадяще разъединять ткани, чем при использований каждого фактора в отдельности (например, резекция печени криоультразвуковым способом).

К сожалению, известные нам способы разъединения биологических тканей, использующие для достижения поставленных целей комбинации различных физических факторов (ультразвук, лазер, холод) не интегрированы единым технологическим циклом, управление которым осуществлялось бы по системе обратной сеязи автоматически. Отсутствие системы обратной связи не позволяет использовать для разъединения тканей заранее формируемые программы, которые обеспечивали бы точное дозирование физических факторов для оптимизации положительных эффектов (гемостатического, анальгеэирудиего и др.).

Целью настоящего исследования явилась разработка нового метода разъединения тканей с использованием сверхбыстрого перепада низких и высоких температур, оценка его эффективности в эксперименте и апробация в клинике при операциях на покровных тканях.

Задачи работы:

1. Исследовать в эксперименте на животных основные местные и об'цие реакции организма на разъединение тканей с использованием сверхбыстрых перепадов низких и высоких температур, а также особенности заживления полученных при этом ран в сравнении

с заживлением ран, нанесенных электрическим и стальным скальпелями.

2. Провести клинические испытания хирургического инструмента, с помо'цью которого реализуется новый метод разъединения тканей - криотеплового коагулотома - при операциях на покровных тканях.

3. Определить показания к использованию криотеплового коагулотома в хирургической практике.

4. Разработать медико-технические требования к криотеплово-му коагулотому, предназначенному для использования в войнно-лолс-

вых и корабельных условиях.

Научная новизна.

Создан принципиально новый хирургический метод для разъединения биологических тканей теилопым воздействием под защитой ■холода.

В ходе проведения клинико-скспериментальных исследований впервые были выявлены некоторые механизм!' биологического действия сверхбыстрых перепадов температур при разгединении тканей. Показано, что ведущим зпеном в патогенезе этого щадящего ткани воздействия является подавление с помощью хслодсвой защиты стреесорной реакции на травму, а минимальная травматизацня тканей, окружающих контактную зону, играет существенную роль в 'создании благоприятных условий для быстрого и полноценного заживления ран, нанесенных криотепловнм коагулотомом.

Разработаны типсвыэ режимы последовательного циклического холодового и теплового'воздействия на биологические ткани, позволяющие обеспечить искомый ерфект (от минимальной травматизацня применительно к слабо васку.шризированным тканям до надежного гемостаза за счет возможности регулирования величин!./ зоны коагу-ляционного некроза раны пдоль линии разреза).

Впервые, на основании результатов экспериментальных исследований и клинической апробации, определены основные показания к применению метода криокоагулотомии в хирургической практике.

Обоснованы медико-технические требования к криотепловому коагулотому, предназначенному для использования в военно-полевых и корабельных условиях.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Метод, п основе которого лежит сверхбыстрое чередование охлаждения и нагревания оперируемых тканей, реализуемое с помощью криотеплового коагулотома, является принципиально новым методом разъединения биологических тканей.

2. По своему местному действию на ткань к общим последствиям для организма, метод криокоагулотомии имеет ряд преимуществ перед другими методами разъединения биологических тканей,

а именно: достижение од;говре.\;ето обезбояилгю:дего я гемостати-ческого эффекта, обеспечение минимальной площади повреждения тканс-й при их разъединении, быстрого и гладкого заживления операционных ран.

3. Криотепловой коагулотом по своим медико-техническим характеристикам является перспективным инструментом и рекомендуется к включение в состэв рабочего геста хирурга, в том числе в гоенно-пслевпх и корабельных условиях..

Псакт'лческпя ценность работы. Материалы диссертационного исследования яспольпуотся при чтении лекций слушателям ТУ факультета ВМедА и при проведении практических занятий.

Новый метод, разъединения тканей с применение;. хриокоэгудо-тома внедрен в практику работы двух клиник Е'!едА, Б.'лГ, больницы !," 14 г.Санкт-Петербург.

Разработаны медико-технические требования к криокоагулотому, предназначенному для использования в гоенно-полевых и корабель^ ных условиях.

Апробация. Результаты исследований доложены на: П Международной конференции "Успехи современной криобиологии" (Харьков, 1992), трех Всесо'озннх конференциях (Санкт-Петербург, 1990; 1991; 19Э2), Пироговском обществе хирургов (Ленинград, 1987), Обхестве пластических хирургов (Санкт-Петербург, 1993), научно-практической конференции воен-ю-морских хирургов Ленинградской военно-морской базы (Са!гкт-Петербург, 199.?).

Материалы диссертации наили отражение в 17 печатных работах. По теме выполненных исследований получены: одно авторское свидетельство на изобретение, три патента, едно положительное решение о выдаче патента, подано 13 рационализаторских предложений.

"Обтдм и структура работы. Диссертация изложена на 254 стр., состоит из введения, пяти глав, заключения, выводое, практических рекомендаций, списка литературы, который содержит 535 источников, из них - Зг!9 - отечественных и 14^ - иностранных авторов, и прило-'ения. Работа иллюстрирована Г* таблицами и ИЗ рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Данные проведенных клинико-оксперимеитальпмх исследований свидетельствуют о том, что вновь созданный прибор - криотепло-вой коагулотом, действие которого основано на чередовании сверхбыстрого охла-кдения и нагревания в области контакта с тканями, представляет собой принципиально новый тип хирургического инструмента, предназначенного для разъединения биологических тканзй.

Технические особенности криотеплового коагулотома (авторское свидетельство № 16818-19 от 03.06.91), в отличие от всех существующих хирургических инструментов для разъединения биологических тканей, использующих комбинированные воздействия (лазер и холод, холод и ультразвук, лазер и ультразвук н т.д.) позволяют не только регулировать зону повреждения, но и сводить ее к минимуму. Это достигается тем, что первичное охлаждение места предполагаемого разьединения тканей производится автоматически в пределах строго заданных параметров, а плозадь охлаидаемой ткани постоянно контролируется в процессе воздействия.

В зависимости от конкретных задач, хирург мо^ет широко варьировать рсч-нм работы инструмента. Глубина разъединения тканей определяется заранее и закладывается в программу. Требуемую длину одномементнего разреза (от 0,2 до 100 мм и более) получают за счет применения наконечников различной длины. Устанавливая тепловой реким, хирург мотет варьировать температуру охлаждения тканей в пределах ст -20°С до -180°С, а температуру последующего дозированного нагрева - от *200оС до -|800°С.

Экспериментальные исследования, выполненные на белых крысах и беспородных собаках, показали, что характерным признаком криокоагулотомных операционных ран различных органов (головной мозг, почкн, печень, легкие, селезенка, кишечник), кота и поперечно-полосатой мыаечной ткани является образование узкой зоны повреждения в стенке раневого канзла. Во всех случаях ее ширина находилась в пределах от 0,1 до 0,3 им. Мы обозначили ее как контактную зону, поскольку она образовывалась при контакте раскаленного наконечника криотеплового коагулотома с биологическими

тканями, действие которого обеспечивалось в заданных .параметрах предварительным охлаждением тканей.

Наличие подобной зоны является особенностью, присущей лиаь криокоагулото.мной ране. Проявлением узколокализооанного воздействия криокоагулотома служат сохранность тканей, окружающих кон-тактнуп зону, причем сохранялись не только все компоненты клетки, в том числе и ядро, и мембраны органелл цитоплазмы (плазмо-лемма, митохондрии, шероховатый и гладкий ретикулум), но и нервные волокна. Очевидно, что оставались в рабочем состоянии как структуры,' обеспечивающие процессы образования энергии и синтеза, так и возможность регуляции этих процессов. Лишь межклеточное ведество соединительной ткани, нэходяаееся в пределах расстояния 0,5 мм от контактной зоны, подвергалось некоторой дезорганизации и часть коллагенопнх фибрилл распадалась.

Наличие деструктивных изменений в тканях в таком объеме и на столь незначительной плот.ади приводило к тому, что воспалительная реакция, одним из основных гистологических проявлений которой является инфильтрация тканей нейтрофильнкми гранулоцитами, была зафиксирована лиаь вблизи контактной зоны, на расстоянии около I мм. При отом нейтрофильные гранулоцитн не образовывали сплошной разделительный слой, подобный лейкоцитарному валу, э располагались мозаично, причем содержание в них вюлочной фосфа-тазн не снижалось; выявлялись лишь единичные нейтро}ильные гранулоциты.

Столь слабо выраженная воспалительная реакция может случить одним из подтверждений сбалансированности действия низкой и высокой температур при контакте наконечника криокоагулотома с биологической тканью.

Как установлено нашими экспериментальными исследованиями, подтвердившими литературные данные, деструктивные изменения и воспалительная реакция были выражены в различной степени в зависимости от применявшегося инструмента (стального скальпеля, олектрсножа или криотеплопого коагулотома).

При нанесении раны стальным скальпелем повреждение тканей было более значительным, нетели при применении криотеп.юного коагулотома. Так те, как в многочисленных экспериментальных и

клинических исследованиях, в которых всесторонне изучались гистологические последствия применения стального скальпеля (см,раздел 1.1 диссертационной работы), в наших наблюдениях имела место выраженная я различной степени деструкция тканей, обширные кровоизлияния. В более поздние сроки выявлялись отек, артериальное и венозное полнокровие, диффузная инфильтрация нейтро1ильным:1 гранулсцитами тканей, окружающих раневой канал.

Как установлено нашими исследованиями, выраженное повреждение тканей при использовании стального скальпеля в значительной мере обусловлено несовершенной заточкой его режущей кромки. По существу, стальной скальпель действует как микропила, вызывая разволокнения, разрывы и раздавливание мягких тканей как в зоне разреза, так и п граничащих с нею участках.

Еще в большей степени деструкция тканзй происходила под действием олектрилескэго скальпеля. В области разреза наблюдалась мумификация тканей, в глубже расположенных слоях выявлялись пупыри, ткани вокруг которых оказывались широко инфильтрированными нейтрофильнгми гранулоцитами. Повреждение тканей и воспалительная реакция вокруг них имели место на протяжении всего срока наблюдения (до 21 суток). Пг» этом нарушалась синхрон-лая смена поспаленяя и пролиферации, являющаяся непременным условием быстрого и полноценного заживления любой раны.

Заживление кожпо-мчщечной криокоагулотокной раны, как показало его изучение в динамике до 21 суток, происходило на 'пне сохраняющейся иннервации окружающих тканей, что, нгсош'еннс, позволяло сохранить нормальную нейротрофчческую регуляцию, нарушение которой, кок известно, затрудняет заживление ран.

Важным фактором, ухудиапщим заживление ран, является стрессовое воздействие, к'готсрочу относится и хирургическая тгарча (¿урдуй .'.И., Т987). Надгкмгм показателем степени и гродол-н-тельностн стресс-реакции организма является динамика' усовнп ?г-реналичэ в пернф-зснчё^кей крови. Наиболее сильно" и продолжительной, по результатам наших исследорянцл, была стсесс-реакция на нанесение операционной раны слектри'-геским скальпелем (нормализация показателя происходила лил-к 3 сутм" с момента нанесения ронм), боле? слабо" н мегье прпцояжителг »ой ока былт о

ответ на воздействие стального скальпеля. Применение криотепло-вого коагулотома не сопровождалось сколько-нибудь значительным повытением содержания адреналина з венозной крови, что, несомненно, благотворно сказывалось на заживлении ран.

Нормальная структура коллагеновых и эластических волокон во многом обусловлена уровнем содержания меди, дефицит которой нарушает обмен коллагена (Нядподнюк А.И. с соавт., 1987). Как показали на'ли исследования, сразу после нанесения экспериментальной раны содержание меди г крови и тканях стенки раны было достоверно (Р <^0,05) более высоким при использовании криокоаг.улотома, нежели стального скальпеля и, тем более, электроножа, и оставалось таковым до 14 суток, коррелпруп с гистологической картиной активного коллагеногенеоа.

Как известно, в первой фазе заживления ран - травматического воспаления - важная роль принадлежит нейтрофильным грануло-цитам. Одним из показателей их функциональной активности является динамика содержания щелочной фосфатазы. •

Роль склочной фосфатазы в организме многообразна. Воздействуя на транспорт различных веществ, щелочная фосфатаза участвует во внутриклеточном обмене. По всей вероятности, наиболее важной следует считать ее роль в процессе транспорта Са , оказывающую существенное влияние на энергеттеский обмен. Щелочная фосфатаза, совместно с активируемой Са^+ АТФ-азой, находясь на поверхности цителсмм и мембран органелл, в частности, митохондрий, осуществляет каталитическое расцепление АТФ. Очевидно, что степень активности щелочной фосфатазы в известной мере отражает потребность в энергетике. При этом наличие в периферической крови или тканях раны нейтрофильных гракулоцитов с высокой степенью активности щелочной фосфатазы может свидетельствовать о меньшей потребности и соответствующем расходовании этого фермента.

По нашим данным, после нанесения экспериментальной раны криотепловым коагулотомом наибольшая активность щелочной фосфатазы 5 нейтрофильных гранулоцитах периферической крови отмечалась в первые 3 суток. Эти результаты коррелируют с гистологической картиной слабо выраженной воспалительной реакции в тканях, окружающих раневой канал, и высокой активность;» ¡ерчента

в нейтрофильных гранулоцатах. В то ме время, в тканях рани, нанесенной сгалып*! скальпеле:.! либо олектроноуом, воег/алитолмш реакция била и сильнее ргротенной, я более продолжительно;!, а о крови и тканях ран активность «елочной фосфатазы в непрофильных гранулоцитах - сниженной по сравнению с аналогичными показателями ДЛЯ КрИОКОагу.ЮТОЫНОГ: рЭПМ.

Более высокая активность мелочной фосратаз!.' в крискоагуло-томыой ране мотет быть связана с с:;е одним обстоятельством. Результаты исследовании содоргаькя меди п тканях раны и периферической крови показали, что наиболее высокий уровень содержания этого металла наблюдался п первые 5-7 суток. Вполне вероятно, что в данном случае проявляется свойство двухвалентных .аоноз металлов активизировать «еяочнуя фосфат,чзу, реализуемое через ионы Си~+.

Следует отметить, что повышенная активность «елочной .¡юс£а-тазн могет иметь место.и в том случае, когда в тканях раны затягивается воспалительная реакция, а в кровь из костного .мозга выбрасывается много новых клеток, е-;е не израсходовавши шелоч-нуп фосфатазу. Тпкуи ситуации мы наблюдали в случае использования электрического скальпеля на протяжении 14 суток.

При оценке регенераторных процессов во время заживления ран одним из показателей функциональной активности фиброблзстов такке является щелочная фосфзтаза. Принимая во внимание, что этот фермент связан с внутриклеточным транспортом веществ, В.В.Серов и А.Б.Шахтер (1981) высказывают мнение, что присутствие щелочной фосфатазы в фиброблэстах в определенной степени обусловливает секрецию коллагена и гликоззминогликанов, поскольку наибольшая активность фосфатазы наблюдается б зрелых клетках.

Таким обравом, наличие щелочной фосфатаэы в фиброблэстах в известной мере мотет свидетельствовать о д'.гфференцировке клеток, а в свете высказанных ранее соображений о связи степени активности щелочной фосфатазы с энергетикой - служить ориентировочным показателем потребности в энергетике.

Как свидетельствуют результаты наших экспериментальных исследований, содержание щелочной фосфатазы в фнбробластах крно-коагулотомыой раны было выке, чем в фиброблэстах ран, нанесенных

стальным скальпелем, и значительно пище, нс;-ели в фибробластах ран, получениях с помощью олектроно.а. Разной была п диндаико изменения данного показателя в течение срока наблюдения: если в кгиокоагулотомно" я резаной ранах активность мелочной фосфа-тазы фибробластов нарастала в течение первых трех суток, а затем снижалась (то есть при том, что активность щелочной фосфатаэн фибрзбдастов криокобгулотомной ран» была несколько'втее, процессы пли однонапрГ|[!ЛЛ1но), то в пане, нанесенной электрическим скальпелем, активность уелэчной фос;атазн фпбробластов, и изначально невысокая (0,iiij^+0,01 ед.опт.пл. против С,49+0,01 ед.опт, пл. длг криокоагулотемной раны), медленно нарастала в течение всех трех педель наблюдения, к 21 суткам достигая значения 0,41+0,02 ед.опт.пл.

Эти факты могут свидетельствовать о наличии в криокоагуло-темной ране сохранившихся зрелых ¡>иСроблостов, ыенызен расходовании щелочной фосф'атазь' и постепенном увеличении количества зрелых клеток. Процессы за;швления резаной ран" имеют ту к.е направленность, хотя и несколько смечет.' во времени. В оти ?iе сроки в ранах, нанесенных олектроно;.ом, отмечалось стойкое снижение активности мелочной фосфатаэн, наблюдавшееся в течение 14 суток, что по времени совпадало с пролонгированной воспалительной реакцией, неелнхронноетьч процессов воспаления и пролиферации, замедленным заявлением скспериментальных ран.

Анализируя полученные результаты, моъно сделать вывод о том, что использование показателей динамики активности '¡¡елочной фосфатаэн нейтро [.ильных гранулоцитов и фибропластов для точной (количественной) оценки состояния воспалительных и регенераторных процессов в ране позволяет получить объективную картину протонами? отих процессов. L'oi-Ho заметить, что результаты этих исследований коррелируют с результатами проведенных нами гистологических исследований.

Известно, что важнейшую роль в жизнедеятельности клеток играю: мембраны. Мембранные процессы тес^о евкзаны с обменом липидов, уровень которых влияет на их устойчивость. Исследование содержания в периферической крови гжеперимочтальннх ливотннх холестерина, фосфолипидов, трпглиц'.'рндов и свободных мирных

кислот, характеризующего степень псвре;.дония клеточных мембран, подтвердило полученное а ходе предыдущих экспериментов да иные о кадящем воздействии крнотеплового коагулоюма. В периферической крови крыс, рани которш накосились указанным инструментом, содержание их практически но изменялось, что, на наш взгляд, является свидетельством уоколокализованного воздействия крнотеплового коарулотока, позволяющего обеспечить сохранность тканей, окрумющих контактнуп зону.

В таблице' I мы приводим данные о динамике некоторых гистологических и гистохимических показателей, а так:-е показателей состояния периферической крови, п процессе па:-,ивленил экспериментальных ран, нанесенных сталы-7! скальпеле«, плсктроноюм и рпо т еп до г. г -м ко ч гу лотсмск.

Таблица I

Длпзчико изменения' кекоторнх показателей п процессе ЗОгНЗЛОНИЯ ОКСПер1»!еКТ8ЛЬ!'РХ рои

Показатели Стальной скальпель Электрический КриотеплоБОй скальпель коагулотсм

I л 2 4

о Площадь ран (см ) - I сутки 3,16+0,02* 3,12+0,62 3,1010,02"

- 3 сутки 3,14+0,01" 3,13+0,01 2,91+0,01"

- 7 сутки 2,53+0.02" 3,0210,02" 2,3410,02'*'

- 14 сутки I,6110,05я 2,9010,024' 1,3610,01"

- 21 сутки О.ВЬО.Об* 0,41+0,01"

Количество нзйтроСильных гранулоцитоп ранн(на условной площади 0,01см-!"--) - I сутки 2,11+0,31" 2,62+0,27* 4,12+0,63

- 3 сутки 14,7210,21й 12,91+0,49* 9,2110,54;['

I п Г! 4 ■

- 7 сутки ■ 8,22+0,36" 15,69+0,77й 5,23+0,41*

- 14 сутки 4,61+0,23* 10,52+0,81* 5,31+0,59;(

- 21 сутки 3,13+0,17 10,10+0,93* 3,81+0,27*

Активность в них щелочной

фосфатаэн (ед.опт.пл.)

- I сутки 0,38+0,01* 0,41 + 0,02,? 0,4610,01*

- 3 сутки 0,52+0,034 0,ч2+0,01* 0,59+0,01*

- 7 сутки 0,33+0,01* 0,47+0,02* 0,33+0,01*

- 14 сутки 0,30+0,01* 0,41+0,01* 0,33+0,01*

- 21 сутки 0,36+р ,02* 0,40+0,02* 0,32+0,01*

Количество нейтро'фильннх

гранулоцитов в перифери-

ческой крови (в I мкл)

- I сутки 9350+ 601 15218+2071 10632+1154

- 3 сутки 11054+1001 19830+2955* 12231+1В06*

- 7 сутки 5931+ 6044 14521+1562* 8706+1049*

- 14 сутки 4053+ 569* 15258+2135* 8983+1241*

- 21 сутки 4220+ 494* 12348+1905* 7541+1094*

Активность в них щелочной

гфое.Ътазы (ед.опт.пл.)

- I сутки 0,71+0,05* 0,72+0,05* 0,85+0,04*

- 3 сутки 0,81+0,03* 0,83+0,02* 0,96+0,03*

- 7 сутки 0,82+0,03* — < 0,9110,03* С, 69+0,03*

- 14 сутки 0,55+0,03* 0,78+0,03* 0,57+0,03*

- 21 сутки 0,60+0,02* 0,58+0,02* 0,53+0,02*

_I_2_3_4

Количество фнбробластов рани (на условной площади 0,016 мм2)

- I сутки ООО

3 сутки 11,64+2,40 3,21+0,69!5 9,62+0,89''

7 сутки 18,32+2,31 7,33+1,51 18,41+1,23"

14 сутки 28,71+3,64* 12,32+1,78" 4,32+0,64л

- 21 сутки 16,94+1,64* 17,40+3,24" 2,83+0,71;Е

Активность в них цепочной фосфатазы (ед.опт.пл.)

- I сутки .0 0 О

3 сутки 0,43+0,01я 0,25+0,01й 0,49+0,0Г'

7 сутки 0,54+0 0,32+0,01* 0,61+0,02;е

14 сутки 0,31+0,01 0,36+0,01 0,34+0,01

- 21 сутки 0,24+0,02*, 0,41+0,02* 0,32+0,02я

Содержание меди в тааня* раны (мкг/мл)

- I сутки 0,23+0,05'* 0,15+0,03я 0,59+0,02:г

3 сутки 0,49+р,03* 0,21+0,06м 0, ,63+0,04'Е

7 сутки 0,56+0,03* 0,36+0,02й о, ,61+0,04*

14 сутки . 0,52+0,06'Е 0,42+0,03* 0, ,62+0,02;{

- 21 сутки 0,51+0,05 0,52+0,03 0,51+0,03

Содержание меди в сыворотке периферической крови(мкг/мл)

- после рассечения 0,10+0,02* 0,09+0,01я 0,61+0,0Г!

- I сутки 0,83+0,02 0,73+0,03* 0,91+0,01!| •■

№

Продол.теппо таблкцы I

I 2 з

3 сутки 0,72+0,03 0,64+0,05" 1,12+0,04"

7 сутки 1,17+0,08 0,93+0,05г: I,21+0,02"

14 сутки 1,19ч_0,0о 0,95+0,08" I,22+0,05К

- 21 сутки 1,19+0,09 0,93+0,05м 1,19+0,05;;

Содерглние хэлзсгериею с но-

рифзраческой крови л" ,/я)

- I сутки 3,01+0,23 5,81+0,23'; 2,91+0,17"

- 3 сутки 3,23н_0,14''; б,41+0,33'; 2,62_+0,16;";

- - 7 сутки 2,42^0,14 4,23+0,29" 2,70+0,21"

- 14 сутки 1,98+0,21* 1,03+0,09"''

- 21 сутки 2,32_Ю, 25 1,94+0,14!- 2,ео+о,зг:

Содержание триглицеридов Б

периферической крови

(ммоль/л)

- I сутки .0,71+0,04- 1,47+0,12" 0,бЗ+0,СЗ"';

- 3 сутки 1,32+0,15* 0,еЗ+0,04;г 0,74+0,06х

- 7 сутки 1,74+0,23 0,73+0,15* о.ьз^.ог11

■- 14 сутки 1,34+0,IIй 0,81+0,05к 0,67+0,03"

- 21 сутки 0,73+0,08" 0,88+0,06Г: 0,51+р,03и

Содерз^аниз фосфолипидоа в пе-рпфериче^^.4. крови (ымоль/л)

- I сутки 2,28+0,16" 3,42_+0,18ч 2,01+0,12"

3 сутки 3,41+0,12" 3,89+0, II*- 2,27+0,15*

• 7 сутки 2,32+0,II 4,21+0,14* 2,32+0 ,П!г

14' сутки Я ,18*0,14 3,67+0,12* 2,18+0 ,14>г

__I_2_3_4 '

- 21 сутки 2,2110,15 3,5210,16'7! 2,2110,13" .

Содержание свободных глрных кислот б пернфесотеской !СрОБН (кмоль/л)

- I сутки 1,30+0,13 т,7310,05!{ 1,08+0,05:*

- "Тсугой : 0,7310,02Г Г.бЗ+О.гТ'" 0,20+0,00'г

- 7 сутки ' о7б-'10,03-г 1,2610,14"' 0,4510,II"

- 14 сутки ' ^ 0,2410,02 1,3410 Д4'5~0,24+0,07" _

- 21 сутки 0,£?10,0~Г,22+0,18 £ 0,19+0,01"

Ссдер"зн::е адреналина с венозной крови (н.моль/я) .

- после рзссечсккя 5,40+1,25" 7,23+1,20'5 2,48+0,25:!

- "сущи ' 2,01+р"Л 4,2110,91;Г~23410ИГ7

- "'З суттш 2,1010,16 2,23+0,19 2,16+0,20

- 7 сутки 2,2610,05 - 2,1810,16 2,17+0,14

- 14 сутан 5 2,4110,14 2,1610,51 2,23+0,05

- 21 сутки 2,2110,13 2,1410,16 2,19+0,06

Примечания:

- исследование содержания адреналина было выполнено на собаках (в каждой-из трех групп - по 10 яшоткых); все остпяь- ■' ные эксперименты были поставлены на белых крысах (по 50 животных в каждой из трех групп);

* - различия показателей, полученных для крнотеплового косгуло-тома и других хирургических инструментов, статистически достоверны (Р^0,05).

Таким образом, экспериментальные исследования, в:г.тачапзие несколько серий опытов на крысах и собаках, подтвердили нс-п •

2 Зак 24Г

теоретические предположения о наличии ряда положительных свойств предло?ленного нами нового хирургического инструмента для разъединения биологических тканей и стали логическим основанием и предпосылкой для проведения клинической апробации криотеплового коагулотома.

Клинические испытания криотеплового коагулотома проходили в даа этапа.

На первом отапе были выделены две однородные группа больных, состав ленные из мукчин в возрасте от 20 до 40 лет с доброкачественными опухолями мягких тканей и без сопутствующих заболеваний. В первую группу (10 человек) ваяли больные, которых оперировали стальным скальпелем под мастной и и. фильтрационной анестезией. Больных второй группы, так&е вклачавией 10 человек, оперировали с помощь» криокоагулотоыа.

Повреждающее воздействие на ткани стального скальпеля и криотеплового коагулотома оценивали с помощью морфологических исследований, а реакцию организма на операционную травму - с помощью клинико-лабораторных и биохимических исследований.

На втором этапе клинических.испытаний были выполнены 294 операции на покровных тканях с использованием криотеплового коагулотома. Данные о распределении больных по полу, возрасту и характеру выполненных операций приведены в таблице 2.

Все операции были выполнены без введения местноанальгези-рующих препаратов (обезболивание достигалось холодом). Еалоб на наличие болевых ощущений пациенты не предъявляли ни во время проведения операций, ни в послеоперационном периоде. Отмечалось лишь умеренное чувство давления хирургического инструмента на оперируемые ткани.

Клиническая апробация показала, что операции, выполняемые предложенным нами хирургическим инструментом, сопровождаются рядом положительных моментов, отсутствующих при использовании .традиционных методов.

Распределение больных по полу, возрасту и характеру выполненных операций

Возраст (лет)

Характер операции Мужчины Же! гд ИНН Всего

20-40 | 41-50 20-40 41-60

Некр/гитомии 25 . 23 16 8 77

Вскрытие абсцессов 27 31 24 35 117

Удаление гипертрофических рубцов 2 I - I 4

Удаление фибром 21 32 17 19 89

Удаление гемангиом - I 4 5

Удаление липом Г - I - 2

Итого 76 93 '53 67 294

Эти испытания, в ходе которых было выполнено в общей сложности более 300 операций на покровных тканях, подтвердили данные экспериментальных исследований о более быстром и гладком заживлении операционных криокеагулотомных ран.

По нашему мнению, ото прежде всего обусловлено дозированным использованием холода, обезболивание которым не связано с ' дополнительным введением каких-либо местноанестезирующих препаратов, обладавших выраженной в различной степени токсичность», кумулятивным эффектом и способностью вызывать аллергические реакции. Холодовая анестезия, свободная от этих недостатков, не вызывает побочных эффектов и мотет использоваться многократно, в том числе у больных, подверженных аллергически)! заболеваниям, что представляется очень важным в условиях постоянно нарастающей аллергизацйи населения. При применении криотеплового коагулотома устраняется один из факторов, неизменно присутствующих при использовании стального скальпеля - илемия тканей, вызы-" ваемая инфильтрацией краев операционной раны местноанестезирусщи-

ми препаратами, которая, как известно, является причиной замедления процессов закивления и фактором риска возникновения послеоперационных осложнений. Ишемля возникает и при работе криотеп-лового коагулотома, однако присутствует она лишь в области контакта ткани с наконечником прибора и время ее существования ограничивается 0,1-0,5 сек., поскольку нагревание наконечника, следующее за охлаждением, снимает ее.

Комбинированное воздействие холода и тепла, осуществляемое при разъединении биологических тканей с помощью криотеплового коагулотома, сопровождается выраженным гемостатическим аффектом, что позволяет существенно уменьшить объем гемостатических мероприятий, имея "сухую рану".

При использовании стального скальпеля гемостатическил эффект в настоящее время достигается путем прошивания или взятием на лигатуру тканей, окружающих место последующего разреза.

При применении электроном - дополнительно к вышеописанным методам либо отдельно - гемостаз обеспечивается коагуляцией кровеносных сосудов.

Гемостатический эффект мелет быть получен при использования лазера, однако при его действии кровь, вытекающая при разрезе, оказывает своеобразный "экранирующий" эффект, препятствует надежному гемостазу. Указанное обстоятельство вызвало необходимость конструирования дополнительных инструментов, создающих перед применением лазера дозированную компрессию тканей в месте предполагаемого разреза, обеспечивая, тем самым, выключение кровотока. Кроме того, при использовании лазера технически словно контролировать заданную глубину разреза и, при операциях на внутренних органах,неизменно присутствует опасность повреждения соседних органов.

Таким образом, в большинстве случаев проведение гемостатических мероприятий современными методами не исключает реальнуп возможность неконтролируемой травматизации тканей, стойких расстройств местного кровообращения, которге впоследствии могут стать причиной несостоятельности швов. Особенно грубые деструктивные изменения возникают в тканях поело действия электронов.

В то же время, при оперативных вмешательствах, производимых с использованием криотеплового коагулотома, происходит минимальное повреждение, которое выявляется в окружающих раневой канал тканях на протяжении лишь 0,3-0,5 мм. Зто обстоятельство способствует оптимальному протеканию воспалительных и иегенератО^ных процессов в криокоагулотомной ране и быстрейшему ее заживлению.

Немаловажным достоинством криотеплового коагулотома является и наличие возможности раздельного автоматического .управления зоной коагуляции, что может быть использовано у больных с повышенной кровоточивостью для достижения надежного гемостаза.

Предпосылкой к благоприятному и быстрому протеканию раневого процесса при использовании криотеплового коагулотома в клинической практике является исключение вероятности как инфицирования операционных ран, так и распространения инфекции при гнойных процессах. Как показали результаты микробиологических исследований посевов из операционных ран, зона разъединения тканей при использовании криотеплового коагулотома была стерильной.

Среди прооперированных нами пациентоз больные с гнойными процессами составили 39,871 (117 человек). Во всех случаях операции с псимечением криокоагулотома сопровождались благоприятным исходом. После операции раны хорошо очищались от гнойно-некротических масс и быстро за>.ивали вторичным натяжением. Оге-рации же, выполняемые с помощью стального скальпеля, дают порядка 3-4^ нагноений.

Отсутствовали осложнения и при использовании криотеплового коагулотома для осуществления некрэктомий у больных с некротической формой рсгглстого воспаления, термическими и химическими ожогами. Таких операций во время проведения клинической апробации нсвого хирургического инструмента было выполнено 77 (26,2%). При операциях отсутствовали лимфю- и кровотечения. Наличие "сухой раны" создавало условия для проведения одномоментной или ганкей отсроченной аутодзрмопластики, что в целом сокращало сроки за>;ивле"ия ран.

У 96 больных (32,было выполнено удаление опухолей -фибром, гёмангиом, липом. Во всех случаях, в том числе и при удалении гёмангиом, отсутствовало кровотечение, благоприятно протекал послеоперационный период и, что такха имеет большое значение, отмечался хороший косметический эффект.

Последнее обстоятельство, кстати, наблюдавшееся во всех группах больннх, операции которым производились при помощи крио-теплового коагулотома, было в значительной степени обусловлено применением наконечников, имерцих точную геометрическую форму, что позволяет производить разъединение тканей по ровной линии и в последующем обеспечивать совершенную адаптацию по линии сопоставления лишь при помощи лейкопластыря.

Высокая эффективность криотеплового коагулотома, как хирургического инструмента нового типа ,• была подтверждена при выполнении некрэктомий при глубоких ожогах.

Положительный эффект от использования криотеплового коагулотома при проведении некрэктомий заключается в следующем:

- кровопотерп при проведении процедуры иссечения омертвевших тканей с помощь» предлагаемого инструмента сокращается в значительной степени;

- после иссечения некротизированных тканей дно раны остается жизнеспособным, обугливание выражено незначительно;

- предварительное охлаждение тканей перед воздействием высокой "температуры дает возможность обеспечить обезболивание процедуры и, следовательно, снимает вопрос о необходимости анестезиологического пособия;

- наличие "сухой раны" позволяет производить раннюю ауто-дермопластику с хорошими результатами приашления трансплантанта.

Таким образом, клинические испытания криотеплового коагулотома и проведенные нами клинико-морфологические, биохимические и цитоспектрофотометрические исследования показали, что новый метод разъединения биологических тканей имеет ряд преимуществ перед традиционными методами.

В таблице 3 приведены данные сравнительной оценки применении стального скальпеля и криотеплового коагулотома.

Оцениваемые показатели Хирургический инструмент

стальной скальпель 'криотепловоЯ коагулотом

Местная реакция на вмешательство неоптимальная опт1йлальнаЛ

Анальгезия: - в момент рассечения' нет да

- в послеоперационный период нет да

Гемостаз нет да

Аееятичность нет да

Время замвлен'.'п раны (усл.ед.) 1,0 ' 0,7

Скорость рассечения тканей (с учетом пбот по обезболивании и гемостазу) (усл.ед.) 1,0 0,0

Автоматическое управление глубиной резания нэт Да

Автоматическое упсавление зоноЯ краевого некроза нет Да

Безопасность работы: - для пациента Да Да

- для хирурга нет Да

Величина эксплуатационных расходов (усл.ед.) 1,0 0,7 '

Серьезным преимуществом предлагаемого метода является и то, что оперативные вмеиательства, проводимые с применением криотеп-лозого коагулотома, практически'бескровны и, следовательно, пе требуют выполнения заместительной терапии.

Хорошие результаты, полученные нами при выполнении клинических испытаний, включавших 304 операции на покровных тканях, позволяют говорить о перспективности применения предлагаемого нами инструмента и в других областях хирургии.

ВЫВОДЫ

1. Метод, в основе которого лежит сверхбыстрое.чередование охлаждения и нагревания оперируемых тканей, является принципиально новым методом разъединения биологических тканей.

Принцип действия криотеплового коагулотома - хирургического инструмента, реализующего новый метод разъединения тканей, основан на использовании циклического узкополосного воздействия на биологические ткани сверхнизких температур -160 * 180°С с экспозицией 0,5-1,5 с и высоких температур +150 + 800°С с экспозицией 0,05-0,20 с в режиме автоматизированного управления этими процессами.

2. К основным положительным -эффектам криокоагулотомии относятся: малая площадь повреждения тканей при их разьединении; гемостаз в операционной ране; отсутствие болевых ощущений у пациента во время проведения операция и в послеоперационном периоде; слабо выравненная воспалительная реакция; быстрое заживление ран; гладкое течение послеоперационного периода; хороший косметический эффект.

3. Сравнительное изучение действия различных хирургических инструментов показывает, что применение-криотеплового коагулотома сопровождается менее выраженной воспалительной реакцией; высокой сохранностью клеточных органелл, иннервации и микроциркуляции в пограничной зоне; стабильностью активности щелочной фосфатазы в нейтрофильных гранулсцитах и фибробластах, чем при использовании стального скальпеля и электронока.

4. На заживлении криокоагулотошшх ран благоприятно сказывается: оптимальное состояние обмена меди, влияющее на-процесс формирования коллагеновнх и эластических волокон, слабо выраженная стресс-реакция на операционную травму и стабильность клеточных мембран. Заживление криокоагулотомных ран происходит в среднем в 1,3 раза быстрее, чем резаных операционных ран и

В 1,5 раза быс1рее нанесенных электроножом.

5. Проведенная клиническая апробация криотеплового коагулотома позволяет считать показаниями для его использования абсцессы; некрозы при термических и химических ожогах, воспалительных процессах; доброкачественные опухоли - фибромы, гемангиомн, липомы.

6. Результаты зкспериментальных исследований, включавших операции на головном мозге, паренхиматозных и полых органах, дают основания для проведения клинической апробации метода крно-коэгулотсмии при операциях на указанных типах тканей.

ПРАКТЯЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Использование метода криотеплоэой коагулотомии рекомендуется для одномоментного достижения при разъединении оперируемых тканей местного обезболивания и гемостаза в paite.

2. Применение указанного метода разъединения биологических тканей эффективно при оперативном лечснгн! абсцессов, доброкачественных опухолей, выполнении некрэктомий при воспалительных процессах, термических и химических о тагах.

2. Криотеплозая коагулстомня является методом выбора при операциях у ослабленных больных (постгеморрагическая анемия и др.), пациентов с повышенной кровоточивостью И (или) неблагоприятным аллергическим фонем.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Клинико-гистологическое исследований зашвлення ожоговых ран у крыс после общего глубокого охлаждения в воде // Актуальные вопросы оказания и совершенствования хирургической поу.оеи на К.', i: Тез. докл. науч. кон|). - Л., 1984. - С.32-33 (соавт.

B.В.Григорьев, К.К.Зайцева).

2. Клцнпко-гистоэнзимологическое экспериментальное исследование заживления резаных ран мягких тканей, комбинированных с осадим глубоким охлаждением в воде // Первая науч. кон[>.' по проблеме "Холодовая травма". - Л., 1985. - С.42-44 (соаот. Л.П.Мясников, К.К.Зайцева,-В.В.Григорьев, В.А.Бубнов).

3. Клиняко-гистоэнзимологическое'экспериментальное исследование заживления ожоговых ран, комбинированных с общи:.! глубоким •охлаждением организма d воде // Первая науч. конф. по проблеме "Холодовап травма". - Jl., 1985. - С.41-42 (соавт.А.П.Мясников, К.К.Зайцева, В.В.Григорьев, В.А.Бубнов).

4. Активность щелочной фосфатазы и ультраструктура нейтрофильных гранулоцитов у крыс при-ыехано-холодоиых поражениях // Гистогенез п регенерация: Тез. докл. иауч.конф. - JI., 1985. -

C.II (соавт. В.А.Бубнов, В.В.Григорьев, К.К.Зайцева, М.А.Лу-шицтсмй).

5. Первый опыт применения в хирургической практике нового способа рассечения тканей с использованием криотеплового коагу-лотома // Вестн.хирургии. - 1987. - Т.139, К 9. - С.145 (соавт. В.И.Голуб, М.А.Лущицкнй, В.В.Григорьев).

6. Перспективы применения многоцелевого криотеплового коагуло-тома в хирургии печени // Диагностика и лечение заболеваний печени, поджелудочной железы, селезенки и двенадцатиперстной кишки: Тез.докл. науч. кон}. - Темень, 1937. - С.57-59 (соавт. В.И.Голуб, В.В.Григорьев).