Автореферат и диссертация по медицине (14.01.17) на тему:Оценка жизнеспособности мышечной ткани конечностей при выборе объема оперативного вмешательства (экспериментальное исследование)

004с1

На правах рукописи

ПОЛУНИН Сергей Викторович

ОЦЕНКА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ КОНЕЧНОСТЕЙ ПРИ ВЫБОРЕ ОБЪЁМА ОПЕРАТИВНОГО ВМЕШАТЕЛЬСТВА

(экспериментальное исследование)

14.01.17-хирургия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

3 О СЕН 2010

Москва-2010

004609996

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении последипломного образования «Государственный институт усовершенствования врачей Минобороны России и в 1586 Окружном военном клиническом госпитале Московского военного округа

Научный руководитель:

доктор медицинских наук

МИЛЮКОВ Владимир Ефимович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

БРЮСОВ Павел Георгиевич

доктор медицинских наук, профессор

ЗЕМЛЯНОЙ Александр Борисович

Ведущая организация: ФГУ «3 Центральный военный клинический госпиталь имени A.A. Вишневского»

Защита диссертации состоится «_»_2010 г. в 14.00 на

заседании диссертационного совета Д 215.009.01 при ГОУ ПДО «Государственный институт усовершенствования врачей Минобороны России (107392, г. Москва, ул. Малая Черкизовская, д 7).

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Государственного института усовершенствования врачей Министерства Обороны Российской Федерации.

Автореферат разослан «_»_2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук

Демьянков К.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В настоящее время в практической медицине сохраняется проблема объективной оценки жизнеспособности мышечной ткани конечностей человека. Особенно эта проблема значима в ургентной хирургии и травматологии, при массовом поступлении раненых и больных, при оказании помощи пострадавшим во время стихийных бедствий и военных конфликтов [Войновский Е.А., Колтович А.П., 2006; Галстян Г.Р., 2006; Гуманенко Е.К., 2001; Ерёмин A.B., 1996; Мусалатов Х.А., 1998; Николенко В.К., Брижань JI.K., Борисенко Л.В., 2004]. Объективность оценки жизнеспособности тканей во время оперативных вмешательств на конечности определяет уровень ампутации и объём некрэктомии. До сих пор при определении жизнеспособности тканей хирург, полагаясь на свой опыт, ориентируется на макроскопические изменения, которые не всегда объективны. Риск оставления нежизнеспособных тканей грозит осложнениями, влияющими на исход заболевания. Так, несмотря на значительный опыт хирургов и кажущуюся простоту операции, при ампутации нижних конечностей сохраняется значительное число послеоперационных осложнений и высокая летальность, достигающая, по данным литературы, 67% [Бурлеева Е.П., Смирнов O.A., 1999; Иванов В.В., 2000; Степанов Н.Г., 2005; Шор H.A., 20001]. Такие осложнения, как некроз мягких тканей и нагноение послеоперационных ран после ампутации ниже колена, приводят к реампутации на уровне бедра в 50% случаев [Фоменко A.A., 2005; Царёв O.A., Прокин Ф.Г., 2006]. Частота осложнений, обусловленных гнойно-некротическими процессами мышечной в послеоперационной ране, составляет 40-60% [Анциферов М.Б., Галстян Г.Р., Токмакова А.Ю., 1998; Бунакова Е.А., 2001; Павлов Ю.А., 2005], а летальность среди больных с нагноением культи достигает 43,7% [Галстян Г.Р., 2006; Рытова О.П., 2002; Шор H.A., 1994].

В выборе уровня ампутации важным является стремление сохранить возможно большую часть конечности при условии, что культя будет пригодной для протезирования. После высоких ампутаций на уровне бедра отмечается низкое качество жизни больных - лишь 30,3% из них пользуются протезом [Рифель A.B., 2007; Рытова О.П., 2002], в то время как после ампутаций на уровне голени пользуются протезом 69,4% пациентов [Рифель A.B., 2007].

Выбор оптимального уровня ампутаций определяется на основе выявления границ жизнеспособной и нежизнеспособной ткани. Данных по объективному определению жизнеспособности тканей в современной литературе мало. До настоящего времени ни один из методов оценки жизнеспособности мышечной ткани не нашел широкого применения в практике. Причиной тому, по нашему мнению, служит недостаточная доступность методов: относительная дороговизна оборудования, расходных материалов; сложность применения методики и (или) анализа результатов, а также потребность в высококвалифицированном персонале для

оценки результатов исследования, большом количестве времени на проведение исследования.

Таким образом, активное хирургическое лечение заболеваний и травм мягких тканей конечностей поставило перед хирургами вопросы, касающиеся определения зон повреждения и выбора границ хирургической агрессии. Объективная оценка морфофункционального состояния мышечной ткани конечностей в динамике некробиоза, обуславливающая выбор оптимальных объемов иссечения мягких тканей, - актуальная, имеющая большое практическое значение проблема.

Цель работы: обосновать способ и доказать объективность оценки жизнеспособности мышечной ткани конечности на основе изменения ее емкостного сопротивления в экспериментальном исследовании.

Задачи исследования:

1. Исследовать характер изменений емкостного сопротивления мышечной ткани конечности в процессе её некробиоза в зависимости от времени, прошедшего после гибели животного.

2. На основе изучения результатов оперативных вмешательств доказать объективность оценки жизнеспособности мышечной ткани конечности по изменению емкостного сопротивления в процессе некробиоза.

3. Определить и сопоставить изменения емкостного сопротивления мышечной ткани конечности в процессе некробиоза с материалами гистологических исследований.

4. Определить математическую значимость изменений емкостного сопротивления в процессе морфофункциональных изменений мышечной ткани конечности от жизнеспособного состояния до необратимого некробиоза.

5. Обосновать возможность применения нового способа в клинической практике.

Научная новизна

1.В результате проведенного экспериментального исследования впервые на достаточно большом материале выявлены закономерности, исследован характер изменений емкостного сопротивления мышечной ткани конечности в динамике развития в ней процессов некробиоза.

2. Установлено, что с увеличением времени от момента гибели животного уменьшается емкостное сопротивление в мышечной ткани, то есть при изменении жизнеспособности мышечной ткани изменяются её электрофизиологические свойства.

3. Выявлена корреляционная связь емкостного сопротивления мышечной ткани и её жизнеспособности (живая ткань, обратимый некробиоз, некроз) на различных участках конечности, подтверждённая данными гистологического исследования.

4. Определена математическая значимость изменений емкостного сопротивления в процессе морфофункциональных изменений мышечной ткани от жизнеспособного состояния до необратимого некробиоза.

5. Выявлено, что емкостное сопротивление жизнеспособной мышечной ткани отличается от таковой с необратимыми морфофункциональными изменениями не менее чем в 1,6 раза, что является теоретическим обоснованием возможности применения данного способа в экспресс-диагностике для выбора объема оперативного вмешательства в клинической практике.

Практическая значимость

Разработан научно обоснованный и апробированный в экспериментальных исследованиях на животных новый способ определения жизнеспособности мышечной ткани конечностей. Данный способ может быть предложен для количественной научно обоснованной экспресс-диагностики жизнеспособности мышечной ткани конечностей в неотложной и плановой хирургии. Это позволит разработать аппарат и методику для быстрого интраоперационного определения границ жизнеспособности мышечной ткани конечностей, что будет способствовать улучшению результатов лечения и профилактике послеоперационных осложнений у больных и раненых, а также повышению юридической защищенности врачей.

Реализация результатов исследования

Получен патент на полезную модель № 76208 по заявке № 2008119072 от 20 сентября 2008 г. Идея экспериментального исследования победила в конкурсе инновационных проектов Первой Международной дистанционной научной конференции «Инновации в медицине» (Курск, 2008).

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

При изменении жизнеспособности мышечной ткани изменяется её емкостное сопротивление.

Емкостное сопротивление жизнеспособной мышечной ткани отличается от таковой с необратимыми морфофункциональными изменениями не менее чем в 1,6 раза.

Изменение емкостного сопротивления мышечной ткани является объективным критерием её морфофункционального состояния.

Апробация диссертации

Основные материалы диссертации доложены на IV Всероссийской конференции общих хирургов с международным участием «Раны и раневая инфекция» (Ярославль, 14-15 мая 2007 г.).

Апробация диссертации_состоялась на кафедральном совещании кафедры военно-полевой хирургии ГОУ ПДО «Государственный институт усовершенствования врачей Минобороны России» 15 апреля 2010 г.

Публикации

По теме диссертации опубликованы 24 научные работы, из них в центральной печати-12.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав(обзор литературы, описание материала и методов исследования, собственные результаты и их обсуждение),заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы из 201 источника (120 отечественных и 81 иностранных авторов). Работа иллюстрирована 54 рисунками, 12 таблицами, 2 приложениями.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования служили лабораторные крысы и собаки. Выбор их в качестве экспериментальных животных обусловлен тем, что мышечная ткань у крысы и собаки сходна по строению с мышечной тканью человека. Достаточно высокое положение в филогенетическом ряду крысы, собаки и человека обуславливает однотипность протекания реакций.

Исследование выполнено с соблюдением правил работы с использованием экспериментальных животных.

Объектом исследования явились 60 половозрелых крыс линии \Vistar восьмимесячного возраста, средней массой около 300 г и 12 взрослых беспородных собак обоего пола массой 7-20 кг.

Постановка эксперимента разделена на две части:

I часть выполнена на крысах. На первом её этапе целью было изучение в динамике изменения электрофизиологических показателей (емкостного сопротивления) мышечной ткани конечности животного в зависимости от времени после его гибели, то есть в процессе некробиоза ткани. Исследование выполнено на 30 животных.

На втором этапе I части эксперимента на 30 животных, разделенных на 3 группы на основании электрофизиологических показателей (емкостного сопротивления) состояния мышечной ткани, после выполнения ампутации изучались особенности послеоперационного периода в зависимости от изменений электрофизиологических показателей мышечной ткани на бедре у крысы.

II часть выполнена на собаках. Целью П части экспериментального исследования явилось изучение изменения емкостного сопротивления мышечной ткани конечности при нарушении её трофики у живого животного и сопоставление с результатами гистологического исследования.

Распределение животных по частям эксперимента и срокам наблюдения представлено в табл. 1, 2 и 3.

Таблица 1

Распределение животных (30 крыс) в I части эксперимента

Время после эвтаназии Число исследуемых животных Количество измерений

Сразу после эвтаназии 30 90

1 ч 30 90

2ч 30 90

Зч 30 90

4ч 30 90

5 ч 30 90

6ч 30 90

7ч 30 90

8ч 30 90

Таблица 2

Распределение животных (30 крыс) на втором этапе I части

эксперимента во время оперативных вмешательств_

Электрическая переменная мышечной ткани (В) Число исследуемых животных Количество оперативных вмешательств

1,14 ±0,06 -0,63 ±0,03 10 10

0,63 ±0,03 -0,3 ±0,015 10 10

0,3 ±0,015 -0,2 ±0,01 10 10

Таблица 3

Распределение животных (12 собак) во II части эксперимента_

Время после начала ишемии мышечных пучков Число животных Количество измерений

До начала ишемии 12 144

30 мин 12 144

1 ч 12 144

1 ч 30 мин 12 144

2ч 12 144

2ч 30 мин 12 144

Зч 12 144

3 ч 30 мин 12 144

4ч 12 144

4 ч 30 мин 12 144

5ч 12 144

5 ч 30 мин 12 144

6ч 12 144

6 ч 30 мин 12 144

7ч 12 144

7 ч 30 мин 12 144

8ч 12 144

Методы исследования включали в себя:

- метод измерения электрофизиологических показателей мышечной ткани;

- методы гистологического исследования мышечной ткани;

- методика расчёта основных математических соотношений для обработки результатов экспериментов;

- методика статистической обработки.

Метод измерения электрофизиологических показателей мышечной ткани Для наглядности изменений емкостного сопротивления мышечной ткани конечности в процессе некробиоза регистрировалась электрическая переменная -изменение амплитуды напряжения (В) между электродами специального устройства.

Способ определения жизнеспособности мышечной ткани конечности основан на:

1) регистрации изменения амплитуды напряжения между электродами специального устройства при отсутствии исследуемых тканей между этими электродами и при захвате исследуемых тканей электродами устройства;

2) определении относительного изменения амплитуды напряжения по результатам замеров; при этом толщина захватываемого слоя мышечных тканей должна составить 1,5 мм, что контролируется по показаниям датчика перемещений устройства для регистрации электрофизиологических параметров ткани.

Устройство для регистрации электрофизиологических параметров ткани состоит из двух электродов, образованных браншами пинцета, электрически изолированными друг от друга. Бранши пинцета электрически соединены с генератором переменного напряжения синусоидальной формы амплитудой 3 В и частотой 20 кГц через последовательно включенное активное сопротивление величиной 1,8 кОм. На одной из браншей пинцета закреплен потенциометрический датчик перемещения, а другая бранша через рычаг связана с подвижным контактом потен-циометрического датчика.

Для исключения субъективности толщины захватываемой ткани, значительно влияющей на расчётные показатели электрической переменной, нами было усовершенствовано устройство для определения жизнеспособности мышечной ткани: на пинцет был установлен датчик перемещения.

Устройство для регистрации электрической переменной мышечной ткани (рис. 1) содержит два электрода, образованных браншами пинцета (/), электрически изолированными друг от друга прокладкой из диэлектрика (2). С помощью болта (5) и гайки (4) к браншам прикреплены, с возможностью электрического контакта, провода (5), соединяющие бранши пинцета с входом цифрового вольтметра (б) и электрически соединенными с генератором переменного напряжения (8) синусоидальной формы, амплитудой 3 В и частотой 20 кГц через последовательно включенное активное сопротивление (7) величиной 1,8 кОм. Для измерения толщины пучка мышечной ткани, захватываемого браншами пинцета, на од-

ной из браншей пинцета с помощью болтового соединения (9) закреплен потен-циометрический датчик перемещения (13), связанный подвижным контактом (11) с другой браншей пинцета с помощью болтового соединения {12). Потенциометр запитывается постоянным напряжением от источника (14), а электрический сигнал, пропорциональный толщине пучка тканей, захваченного браншами, снимается с цифрового вольтметра (10). На концах обеих браншей закреплены манжеты (15) из изоляционного материала, ограничивающие длину мышечного пучка тканей, захватываемого браншами.

Показатели, снимаемые с потенциометра (В), пересчитаны на толщину захватываемой ткани (мм).

Рис. 1 Устройство для регистрации электрической переменной мышечной ткани.

Метод гистологического исследования мышечной ткани

Морфофункциональное состояние мышечной ткани оценивалось по изменению её морфологических структур согласно критериям, предложенным С.Н Юшканцевой., В.Л.Быковым (2006). Гистологические препараты были окрашены гематоксилином и эозином с толщиной среза в пределах 7-15 мк. Оценка проводилась в продольных и поперечных срезах мышечной ткани при двухсот- и четырёхсоткратном увеличении. Корреляция изменений морфологических структур и степени изменения мышечной ткани и её функции представлены в табл. 4.

Степень выраженности морфологических изменений мышечной ткани оценивалась по следующим критериям:

Изменения 5% морфологических структур - невыраженные;

Изменения от 5 до 10% морфологических структур - слабовыраженные;

Изменения от 10 до 30% морфологических структур - выраженные;

Изменения больше 30% морфологических структур - значительно выраженные.

5

3 2 1

Таблица 4

Корреляция изменений морфологических структур и степени изменения _ мышечной ткани и её функции._

Морфологические критерии оценки мышечной ткани Степень изменения мышечной ткани и её функции

Минимальные изменения с возможным восстановлением функции Изменения средней степени с возможным частичным восстановлением функции Выраженные необратимые изменения с утратой функции

1. Эндомизий (отёк) Слабовыраженный Умеренный Выраженный

2. Сарколемма (толщина и степень выраженности) Не выражена, тонкая Отчётливая, утолщена Выраженная, толстая

3. Поперечная ис-черченность (степень выраженности) Выражена Неотчётливая Отсутствует

4. Миофибриллы (поля Конгейма) Степень повреждения (на поперечн. срезах) Выражена слабо Умеренно Значительно

Методика расчёта основных математических соотношений для обработки результатов экспериментов

Эквивалентная электрическая схема датчика:

__и. = ЗВ, / = 20кГц (частота), к = 1.8x0,«

I 0 ивых- электрическая переменная (напря-

жение, снимаемое с браншей пинцета и и I -г- и вых регистрируемое вольтметром, при ис-

следовании ткани между браншами)

Действующее значение тока (/), протекающего в цепи, равно:

1=-^,гдег = л1к1 + Х1: ;

г *

Я- активное сопротивление, X с-реактивное сопротивление.

сое

Оценим величину реактивного сопротивления () для исходного состояния пинцета, когда между браншами находится воздух:

где (0- частота питающего напряжения;

с - ёмкость плоского конденсатора, образованного браншами пинцета.

Таким образом, регистрируемая амплитуда напряжения между браншами пинцета (11вых )обратно пропорциональна емкостному сопротивлению исследуемой мышечной ткани.

5

3 0 Д

,2 Ф А-С

где^о- электрическая постоянная = 8,85 10" — = ——; Ф - фарада, м -

м в ■ м

метр, А - ампер, с - секунда, В - вольт; Б - площадь браншей пинцета, захватывающих ткань, для нашего случая =2-6 = 12мм1 = 12-Ю~бл<2; Е- диэлектрическая проницаемость воздуха = 1,00058;А - толщина слоя изолятора (воздуха) между браншами.

Примем Д=1,5 мм, тогда:

С =£•£„ — = 8'85 ■10 "2 ' '-00058 / 12 10 " " ' = 70,4 ■ 10 Ф = 0,07 - Ю -» Ф = 0,07 пФ °Д 1,5-10-'

Емкость составляет всего С- 0,1 пФ

Найдем отношение:

= = . 2л- /с = 1,8 • 10' - 2 3,14 - 20 101 -70,4-ИГ15 =10"' 15916.03 = 0,16 Ю"4 Хс 1

где 1{ = 1,8кОи, / = 2 ОкГц

То есть, если между браншами 1,5

мм воздуха, то им* «? поскольку

Даже если между браншами будет 10-12 мм воздуха, что соответствует полному раскрытию пинцета, то все равно

- . Это объясняется очень малым значением произведения £<> £ ~ 8,85 Ю"'2 для воздуха.

Если же выходное напряжение изменилось значительно, составило порядка 1 В или долей вольта, что наблюдается при помещении между браншами мышечной ткани, то объяснить это можно только весьма значительным увеличением эквивалентной емкости за счет увеличения коэффициента с - величины диэлектрической проницаемости мышечной ткани. Для оценки этой величины по данным эксперимента преобразуем выражение напряжения цепи

ипхс _ и.

(/ г = I X

-•■'г "

и у 0} с 2#-е-е0-5 2$еей-5 (Г^

V £/1

20-е^-Я]

Отмеченный скобкой комплекс параметров обозначим Л - он постоянен для прибора, если условиться взять за постоянную величину Дтолщину захватываемой ткани 1,5 мм.

Произведем количественную оценку величины е:

£■„ = 8,854 10~'2 = —= 12мм2 = 1210~6м2;Л = 1.5мм = 1.5-10~'л<;/ = 20 10* Гц Вм м

Л = 1,8кОм = 1,8Ю3Ол<

Тогда

Д 1,5- Ю"3 1,5

Л =

■ 2^1г 8,854• 10~'2 • 6,28 • 20■ 10' ■ 1,8 • 105 • 12■ 10"6 8,854 10"9 20 6,28 -1,8 -12 = 0,000062-10' =0,62 10'

Пусть = =1В;|ё:) =1^1=2.828 = 2,83;

е = 2,83-0,62-10' =1,7-10'. Если {/„„• падает, то диэлектрическая проницаемость растет, т.е. диэлектрические свойства ткани ухудшаются. Это имеет место быть до определенной границы, начиная с которой в тканях мышц происходят необратимые изменения, при этом диэлектрические свойства ткани практически перестают изменяться.

Проанализируем влияние составляющих параметров на величину Д:£-0,5,2л-,/,/г . несомненные константы для предлагаемого прибора. А величина А - толщина захватываемой мышечной ткани должна строго контролироваться по

показаниям датчика перемещения. Используя формулу и = , , надо об-

работать результаты экспериментов и найти критическое значение ниже ко-

торого в тканях наступают обратимые изменения, и £ки, ниже которого наступают необратимые изменения. Формулу (ивых) можно представить в виде

\( и V з _ „ГГ и.

еКР =ДЛ1 I -1 и преобразовать к виду £н> -

О х- и,т и2

Величина еопределяется на основе гистологической обработки результатов эксперимента, а соответствующее отношение напряжений вычисляется по

и [е1 формуле = + 1

Представляется возможным дать следующую эквивалентную электрическую схему замещения живой ткани. Ее можно представить как совокупность последовательно соединенных между собой одинаковых емкостей (рис. 3).

Рис. 3 Электрическая схема живой мышечной ткани

111 1 1

Тогда ~r~~r~ + 'r~+ "7r + '"7r< если все элементарные емкости одинаковые,

Cj; Cj с2 и, ип

1 _п с 1 _ 1 + 1 + 1-1 _ п С

то Сг-с;тогдаС1=-;—- Q - - п .

Таким образом, если морфофункциональное состояние ткани изменяется, то число элементарных емкостей (п) изменяется-уменьшается, а следовательно,

изменяется и суммарная ёмкость ( Сг =~).

Методика статистической обработки

Цифровые данные, полученные при морфометрии, обрабатывались методами вариационной статистики. Для всех величин определялись средние арифметические значения, ошибки средних, доверительные интервалы с пределом достоверности р< 0,05 (уровень достоверности 95%).

Таким образом, совокупность используемых в экспериментах материалов и методик позволяет судить об объективности исследования изучаемой проблемы и достоверности результатов экспериментов.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ результатов I части эксперимента

Первый этап I части эксперимента был проведен на 30 половозрелых крысах линии \Vistar восьмимесячного возраста средней массой около 300 г. Целью первого этапа I части являлось изучение в динамике изменения электрической переменной мышечной ткани конечности животного в зависимости от времени после его гибели, в процессе некробиоза ткани. После выведения животного из эксперимента на бедре крысы обнажался мышечный массив, который для предотвращения высыхания укрывался отсепарованными кожными лоскутами. Далее, в течение 8 ч, проводилось динамическое наблюдение за изменением электрической переменной мышечной ткани конечности в процессе развития в ней некробиотического процесса. Пинцетом захватывался поперек участок мышечного массива на площади 2x6 мм. При этом ежечасно по осциллографу определялась амплитуда напряжения между браншами пинцета. При отсутствии исследуемых тканей исходная амплитуда составила 3,00+0,05 В. В дальнейшем динамика изменения электрической переменной (В) представлялась следующим образом: непосредственно после гибели животного амплитуда напряжения составила 1,14±0,06 В, через 1 ч -0,95+0,05 В, через 2 ч - 0,8±0,04 В, через 3 ч - 0,63+0,03 В, через 4ч- 0,3+0,15 В, через 5ч- 0,26+0,013 В, через 6ч- 0,21±0,01 В, через 7ч- 0,22±0,01 В, через 8 ч - 0,2±0,01 В.

Из представленных выше результатов видно, что биологическим тканям присущи специфические электрофизиологические свойства. С увеличением времени от момента гибели животного увеличивается эквивалентная емкость бран-шей с помещенной между ними тканью, а электрическая переменная уменьшается в процессе развития в тканях некробиотических изменений. После 6 ч от момента гибели животного электрическая переменная существенно не изменялась, что связываем с наступлением некроза тканей. Графически закономерность изменения электрической переменной от времени после гибели животного соответствует практически прямой линейной зависимости (рис. 4).

Рис. 4 Динамика изменения электрической переменной мышечной ткани после гибели

животного (крыса)

Эту корреляционную кривую можно разделить на три отрезка. Первый отрезок - в течение первых 3 ч от момента гибели соответствует изменению электро-

физических показателей от 1,14±0,06 до 0,63+0,03 В - расцениваем как ткань с обратимыми морфофункциональными изменениями, так как, согласно данным литературы, после нарушения трофики в течение 3 ч мышечная ткань жизнеспособна. На втором отрезке в течение четвёртого часа после гибели животного наблюдается резкое изменение (снижение) электрической переменной исследуемой мышечной ткани конечности от 0,63±0,03 до 0,3+0,015В, что связываем с наступлением в ткани морфофункциональных изменений с частичным восстановлением функции. После 4 ч от момента выведения животного из эксперимента график изменения электрической переменной представлен изоэлектрической линией от 0,3±0,015 до 0,2±0,01 В, что связываем с наступлением некроза мышечной ткани.

Второй этап I части эксперимента был проведен на 30 половозрелых крысах линии \Vistar восьмимесячного возраста средней массой около 300 г. Целью его явилось изучение особенностей послеоперационного периода после выполнения ампутации в зависимости от изменений электрической переменной исследуемой мышечной ткани на бедре у крысы. После фиксации крысы липкой лентой, под эфирным наркозом на бедре животного обнажался мышечный массив. На уровне верхней трети бедра накладывалась лигатура, тем самым создавая ишемию дистапьного сегмента конечности. Далее проводилось измерение электрической переменной исследуемой мышечной ткани на уровне нижней трети бедра. При достижении изменения электрической переменной в соответствии с интервалами, выявленными на первом этапе эксперимента, производилась ампутация конечности на уровне нижней трети бедра. Часть оперативных вмешательств сопровождалась послеоперационными осложнениями - нагноением культи. Лечение осуществлялось местно повязками с 5% Диоксидиновой мазью. Через 30 сут после операции производилось измерение диаметра культи на уровне средней трети бедра.

В результате оперативных вмешательств, выполненных при изменении электрической переменной от 1,14±0,06 до 0,63±0,03 В все раны зажили первичным натяжением в течение 7±0,35 сут, осложнений со стороны культи не наблюдалось. Оперативные вмешательства, выполненные в интервале изменения электрической переменной от 0,63+0,03 до 0,3±0,015 В, в 30% случаев сопровождались осложнениями - нагноением культи. Лечение осуществлялось местно повязками с 5% Диоксидиновой мазью. Сроки заживления культи составили 11±0,55 сут. После оперативных вмешательств выполненных при изменении электрической переменной от 0,3±0,015 В и ниже, нагноение культи наблюдалось в 80% случаев, послеоперационный период составил 16±0,8 сут. В 30% случаев наступил летальный исход от гнойно-интоксикационных осложнений со стороны послеоперационной раны (табл. 5). При заживлении ран вторичным натяжением дистрофия окружности бедра по сравнению с заживлением первичным натяжением на уровне средней трети бедра была на 23±1,15% выше (табл. 6).

Таблица 5

Взаимосвязь электрической переменной мышечной ткани конечности

с послеоперационными осложнениями и _сроками заживления послеоперационной раны_

Электрическая переменная мышечной ткани (В) Количество послеоперационных осложнений (нагноение культи) Количество летальных исходов Сроки заживления культи (сут)

1,14 ±0,06-0,63 ±0,03 0 0 7±0,35

0,63 ±0,03 -0,3 + 0,015 3(30%) 0 11 ±0,55

0,3 ±0,015-0,2 ±0,01 8(80%) 3(30%) 16±0,8

Таблица 6

Корреляция типов протекания послеоперационного периода у животных (крысы) с объёмом культи на уровне средней третей бедра после полного _заживления раны_

Вид заживления послеоперационной культи Объём культи на уровне средней трети бедра через 30 сут после операции (см)

Первичным натяжением 1,6 ±0,08-2,0± 0,03

Вторичным натяжением 0,6 ±0,03- 1,0 + 0,05

Таким образом, на основании I части эксперимента можно сделать вывод, что электрическая переменная (емкостное сопротивление) мышечной ткани конечностей зависит и значимо изменяется при протекающих в ней некробиотических процессах. Иными словами, при изменении жизнеспособности мышечной ткани изменяется её емкостное сопротивление. Изменения электрической переменной мышечной ткани являются объективным критерием развития некробиоза, что подтверждено результатами оперативных вмешательств.

Анализ результатов II части эксперимента

Вторая часть эксперимента произведена на 12 взрослых беспородных собаках обоего пола массой 7-20 кг. Проведены изучение изменений емкостного сопротивления мышечной ткани конечности при нарушении её трофики у живого животного и корреляция этих изменений с результатами гистологического исследования.

Для исключения субъективности толщины захватываемой ткани, значительно влияющей на расчётные показатели электрической переменной, нами было усовершенствовано устройство для определения жизнеспособности мышечной ткани: на пинцет был установлен датчик перемещения. На данную полезную модель получен патент № 76208 по заявке № 2008119072 от 20 сентября 2008 г.

Под общей анестезией на бедре животного обнажался мышечный массив, выделялись и перевязывались с двух концов на расстоянии 2,5-3 см мышечные пучки размерами около 3x0,5 см. Для предотвращения высыхания, мышцы также укрывались отсепарованными кожными лоскутами с фиксацией их провизорными швами. Определялась электрическая переменная между браншами пинцета при взятом поперек между ними участке мышечного массива, ограниченного площадью захвата 2хб мм. Толщина захватываемых тканей была одинаковая - 1,5 мм, контролировалась с помощью датчика перемещения. В динамике некробиоза мышечной ткани проводилось измерение электрической переменной до и после наложения лигатур, обеспечивающих ишемию мышечных пучков на бедре, а также через каждые 30 мин в течение 8 ч на нескольких ишемизированных пучках. При этом проводился забор материала для гистологического исследования. В среднем на каждом мышечном пучке исследовалось по 3 участка. При динамическом наблюдении за изменением электрофизических показателей мышечной ткани изучалась корреляция расчётных показателей и данных макроскопической картины с сопоставлением, в последующем, с результатами гистологического исследования. Корреляция экспериментальных и расчётных величин электрических переменных мышечной ткани и времени от момента начала нарушения трофики представлена в сводной таблице (табл. 7).

Таблица 7

Корреляция электрической переменной, электрической ёмкости исследуемой мышечной ткани конечности животных (собаки) и времени от момента нача-

ла нарушения трофики ткани

№ Экспериментальные показатели электрической переменной ивых(В) Расчётные показатели электрической емкости мышечной ткани С(пФ) Время от начала ише-

п/п мии мышечных пуков

1. 0,95 ± 0,47 0,099 Ю~,2±0,0049 До перевязки мышечных пучков

2. 0,95 ± 0,47 0,099 10~12 ±0,0049 Сразу после перевязки мышечных пучков

3. 0,86 ± 0,43 0,1 •10"'2±0,005 30 мин

4. 0,81 ±0,40 0,12-10-12±0,006 1 ч

5.. 0,75 ± 0,37 0Д310-'2 ±0,0065 1 ч 30 мин

6. 0,62 ±0,31 0,16 10-|2±0,008 2ч

7. 0,58 ± 0,29 0,17 Ю-12 ±0,0085 2 ч 30 мин

8. 0,52 ± 0,26 0,19 Ш'12 ±0,0095 4ч

9. 0,46 ± 0,23 0,21 10"'2 ±0.01 5ч

10. 0,39 + 0,19 0,25 10-,2±0,012 6ч

И. 0,33 + 0,16 0,29 Ю-'2+0,014 7ч

12. 0,25 + 0,12 0,39 10'12 ±0,019 8ч

На основании корреляции данных, представленных в табл. 7, сделан вывод, что с увеличением времени от момента выделения мышечного массива снижался биопотенциал тканей, электрическая переменная уменьшалась в процессе развития в тканях некробиотических изменений. Следовательно, если ткань патологически изменяется, то число элементарных емкостей (п) уменьшается, а сум-С

марная емкость (сг =— ) возрастает, что согласуется с теоретическим обоснованием физической модели эксперимента. Таким образом, изменения емкостного сопротивления ткани являются объективным критерием некробиоза.

Морфофункциональное состояние мышечной ткани исследовалось гистологическими методами на препаратах, окрашенных гематоксилином и эозином при двухсот- и четырёхсоткратном увеличении. На основании изменения морфологических структур в продольных срезах (отёка эндомизия, толщины и степени выраженности сарколеммы, степени выраженности поперечной исчерченности) и в поперечных срезах (степени повреждения миофибрилл, полей Конгейма) оценивались степень изменения мышечной ткани и её функции.

В результате исследования корреляции данных макро- и микроскопической картины и емкостного сопротивления выявлены три степени изменения мышечной ткани и её функции.

1. Макроскопически: мышечная ткань розово-красного цвета, чуть блестящая, влажная, эластичной консистенции, наблюдалось сокращение мышечных волокон, выделенный мышечный пучок не отёчен, при иссечении участка для гистологического исследования наблюдалась кровоточивость из мышечной ткани. По данным гистологического исследования выявлены следующие изменения: в продольных срезах - отек эндомизия слабо выражен, сарколемма тонкая, не выражена, поперечная исчерченность чётко выражена; в поперечных срезах - степень повреждения миофибрилл (полей Конгейма) выражена слабо. Изменения электрофизиологических показателей: электрической переменной от 0,95+0,047 до 0,75+0,37 В (электрическая ёмкость 0,099±0,0049 - 0,13±0,0065 пФ) соответствуют обратимым изменениям состояния ткани с возможным восстановлением функции.

2. Макроскопически: мышечная ткань тёмно-красного цвета, чуть влажная, не блестящая, плотноэластичной консистенции, тургор снижен, наблюдались единичные сокращения лишь отдельных групп мышечных волокон, выделенные мышечные пучки увеличены в объёме за счет слабовыраженного отёка мышечных волокон, при иссечении участка для гистологического исследования, по сравнению с предыдущим часом, кровоточивость из мышечной ткани наблюдалась в меньшей степени. При гистологическом исследовании выявлены изменения: в продольных срезах отек эндомизия выражен умеренно, сарколемма отчётливая, утолщена, поперечная исчерченность неотчётливая; в поперечных срезах степень повреждения миофибрилл (полей Конгейма) выражена умеренно. Электрическая переменная исследуемой мышечной ткани от 0,75+0,37 до 0,58±0,29 В (электриче-

екая ёмкость 0,13+0,0065 - 0,17+0,0085 пФ) соответствует обратимым изменениям с возможным частичным восстановлением функции.

3. Макроскопически: мышечная ткань грязно-бурого, местами синюшного цвета, дряблой консистенции, сократимость и тургор отсутствуют, выделенные мышечные пучки увеличены в объёме за счет резковыраженного отёка между мышечными волокнами, при иссечении участка для гистологического исследования мышечной ткани наблюдалось выделение мутного геморрагического характера. При гистологическом исследовании выявлены следующие изменения: в продольных срезах отек эндомизия - выраженный; сарколемма - выраженная, толстая; поперечная исчерченность отсутствует; в поперечных срезах степень повреждения миофибрилл (полей Конгейма) выражена значительно. Изменения электрической переменной от 0,58+0,29 до 0,25+0,12 В (электрической ёмкости 0,17+0,0085-0,39±0,019 пФ) выражены необратимым изменением с утратой функции.

Таким образом, определена корреляционная зависимость жизнеспособности (живая ткань, некробиоз обратимый, некроз) мышечной ткани на различных участках конечности и ее электрофизических свойств (емкостного сопротивления). В соответствии с данными гистологического исследования, изменение электрической переменной мышечной ткани является математически значимым и достоверным критерием её жизнеспособности. Электрическая емкость жизнеспособной и мышечной ткани с необратимыми изменениями отличается не менее чем в 1,6 раза.

На основании нашего экспериментального исследования доказана теоретическая обоснованность электрофизического способа оценки жизнеспособности мышечной ткани конечности. Данный способ определения жизнеспособности мышечной ткани после технической и эстетической модернизации может быть предложен для клинического испытания, а использование его в клинической практике может обеспечить профилактику послеоперационных осложнений и улучшение результатов лечения раненых и больных.

ВЫВОДЫ

1. Изменения емкостного сопротивления мышечной ткани конечности являются объективным критерием её морфофункционального состояния. С увеличением времени от момента гибели тканей животного математически значимо изменяется емкостное сопротивление мышечной ткани, позволяющее выделить три интервала, соответствующих жизнеспособной ткани, некробиозу обратимому и некрозу. Емкостное сопротивление мышечной ткани в процессе некробиоза (от жизнеспособного состояния до необратимого некроза) отличается не менее чем в 1,6 раз.

2. Между степенью жизнеспособности и емкостным сопротивлением мышечной ткани существует прямая корреляционная связь, подтверждённая данными гистологического исследования. Обратимым изменениям мышечной ткани со-

ответствует электрическая емкость 0,099-0,13 пФ, обратимым изменениям с возможным частичным восстановлением функции - 0,13-0,17 пФ, необратимым изменениям мышечной ткани - 0,17-0,39 пФ.

3. Степень жизнеспособности мышечной ткани характеризуется определёнными изменениями электрической переменной: для жизнеспособной ткани они соответствуют 1,14-0,63 В, для обратимого некробиоза - 0,63-0,3 В, для некроза -от 0,3 В и ниже.

4. Результаты оперативных вмешательств зависят от степени жизнеспособности ткани в зоне ампутации. При выполнении ампутации на жизнеспособных тканях у всех животных раны культи конечности заживали первичным натяжением в течение 7сут, при оперативных вмешательствах на тканях в состоянии обратимого некробиоза в 30% случаев отмечалось нагноение культи, а сроки заживления увеличивались до Псут, при операциях на некротизированных тканях нагноение культи происходило в 80% случаев, а в 30% наступал летальный исход, связанный с гнойно-интоксикационными осложнениями со стороны послеоперационной раны.

5. Метод определения изменений емкостного сопротивления является объективным критерием морфофункционального состояния мышечной ткани конечности, что может быть основой для применения данного способа в клинической практике при выборе объема оперативного вмешательства.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Данный способ может быть предложен для количественной научно обоснованной экспресс-диагностики жизнеспособности мышечной ткани в неотложной и плановой хирургии, что будет способствовать профилактике послеоперационных осложнений и улучшению результатов лечения раненых и больных.

2. Способ определения жизнеспособности мышечной ткани на основе изменения ее электрофизиологических свойств (емкостного сопротивления) после технической и эстетической модернизации может быть предложен для клинического испытания экспресс-диагностики жизнеспособности мышечной ткани в практической хирургии.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Изменение удельного сопротивления мягких тканей конечностей при выборе уровня ампутации /Сапин М.Р., Милюков В.Е., Лашнев С.Т., Нурахметов Т.М., Полунин C.B. // Морфология. 2006. Т. 129, №4. С. 110.

2. К вопросу об объективной оценке мягких тканей конечностей при выборе уровня ампутации /Сапин М.Р., Милюков В.Е., Лашнев С.Т., Нурахметов Т.М., Полунин C.B.// Матер, междун. конф. : Новые технологии в военно-полевой хирургии и хирургии повреждений мирного времени; 26-28 окт. 2006 г.- СПб, 2006. С. 252-253.

3. Объективная оценка жизнеспособности мягких тканей конечностей при выборе уровня ампутации /Сапин М.Р., Милюков В.Е., Лашнев С.Т., Полунин C.B.// Сб. тез. XXXVI научн.-практ. конф. врачей 5 ЦВКГ ВВС : 60 лет на страже здоровья; 25 мая

2006 г.- Красногорск, 2006. С. 324-326.

4. Электрофизический способ объективной оценки мягких тканей конечностей /Сапин М.Р., Милюков В.Е., Лашнев С.Т., Галаева В.Н, Нурахметов Т.М., Полунин C.B.// Матер, научн.-практ. конф. врачей России, посвящ. 70-летию Тверской госуд. мед. акад. (Успенские чтения, вып. 4). Тверь, 2006. С. 98-99.

5. Выбор оптимального уровня ампутации нижних конечностей в профилактике послеоперационных раневых осложнений на культе /Полунин C.B. //Матер. VII Всеарм. междун. конф.: Актуальные вопросы профилактики, диагностики и терапии хирургической инфекции; 1-2 нояб. 2007 г. ЦВДО Подмосковье: ГВМУ МО РФ, РАСХИ, 2007. С. 27-28

6. К вопросу об объективной оценке жизнеспособности мягких тканей конечностей при определении объёма некрэктомии и выборе уровня ампутации /Сапин М.Р., Милюков В.Е., Лашнев С.Т., Полунин C.B.// Матер. IV Всерос. конф. общих хир. с междун. участ.: Раны и раневая инфекция; 14-15 мая 2007 г. Ярославль, 2007. С. 469-470.

7. О вопросе об объективной оценки жизнеспособности мягких тканей конечностей /Полунин C.B. //Матер. VIII Всерос. научн.-практ. конф.: Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения больных в многопрофильном лечебном учреждении; 24-25 апр.

2007 г. //Вестн. Российской воен.-мед. акад. (прилож. 1(17), ч. II). СПб, 2007. С. 742743.

8. Объективная диагностика состояния мягких тканей конечности при хирургических заболеваниях /Полунин C.B. //Матер. VII Всеарм. междун. конф.: Актуальные вопросы профилактики, диагностики и терапии хирургической инфекции; 1-2 нояб. 2007 г. , ЦВДО Подмосковье: ГВМУ МО РФ, РАСХИ, 2007. С. 75-76.

9. Электрофизический способ оценки мягких тканей конечностей /Сапин М.Р., Милюков В.Е., Лашнев С.Т., Нурахметов Т.М., Полунин C.B. // Матер.: Первого съезда хирургов Южного федерального округа с междун. участ.; 27-28 сент. 2007 г. Ростов-на-Дону, 2007. С. 229-230.

10. Изменение электрофизических свойств мышечной ткани конечностей в динамике посмертного периода/Милюков В.Е., Лашнев С.Т., Полунин C.B. //Морфология. 2008. Т. 133, №4,- С. 81.

11. Изменение электрофизических свойств мышечной ткани конечности как показатель её морфофункционального состояния /Милюков В.Е., Лашнев С.Т., Полунин C.B. //Морфология. 2008. Т. 133, №4. С. 81.

12. Корреляция электрической ёмкости и жизнеспособности мышечной ткани в эксперименте на животных /Милюков В.Е., Полунин C.B. //Матер. Респ. НПК: Актуальные вопросы морфологической диагностики заболеваний; Витебск, 2008. С. 229-230.

13. Метод определения зон повреждения, выбора уровня ампутации и объёма не-крэктомии /Милюков В.Е., Полунин C.B. //Инфекции в хир. 2008. Т. 6. №2 (прилож. 1). С. 54-55.

14. Метод экспресс-дагностики жизнеспособности мышечной ткани конечностей /Милюков В.Е., Полунин C.B. //Матер. Всерос. научн. конф. с междун. участ.: Социальные аспекты хирургической помощи населению в современной России. Тверь, 2008. С.150-151.

15. Объективная интраоперационная оценка жизнеспособности мышечной ткани конечности при выборе объёма оперативного вмешательства /Милюков В.Е., Полунин C.B. //Матер. I Междун. дистанц. конф.: Инновации в медицине. Курск, 2008. С. 173-174.

16. Оценка жизнеспособности мышечной ткани на основе изучения её электрофизических свойств /Милюков В.Е., Полунин C.B. //Матер. НПК: Передовые медицинские технологии практическому здравоохранению. СПб, 2008. С. 270-271.

17. Оценка жизнеспособности мышечной ткани конечностей при выборе объёма оперативного вмешательства /Сапин М.Р., Милюков В.Е., Лашнев С.Т., Полунин C.B. //Мед. катастр. 2008. №2 (62). С. 51-53.

18. Оценка жизнеспособности мышечной ткани конечностей при выборе объёма оперативного вмешательства /Милюков В.Е., Полунин C.B. //Сб. научн. тр., посвящ. 40-летию ЗЦВКГ им. А. А. Вишневского: Организация высокотехнологической медицинской помощи в многопрофильном стационаре. Красногорск, 2008. С. 159-161 .

19. Проблема определения границы мягких тканей в экстренной хирургии /Милюков В.Е., Лашнев С.Т., Полунин C.B. //Морфология. 2008. Т. 133, №2. С. 86-87.

20. Проблема определения границы оценки жизнеспособной мышечной ткани при выборе объёма оперативного вмешательства /Милюков В.Е., Полунин C.B. //Ежег. Рос. ассоц. клин, анатомов: Клиническая анатомия и экспериментальная хирургия. Оренбург, 2008. Вып. №8. С. 213-226.

21. Современные методы оценки жизнеспособности мягких тканей организма /Сапин М.Р., Милюков В.Е., Полунин C.B. //Морф, ведом. 2008. №1-2. С. 174-179.

22. Электрофизический способ выявления границы между тканью с необратимыми патологическими изменениями и жизнеспособной тканью /Сапин М.Р., Милюков В.Е., Лашнев С.Т., Полунин C.B. //Вестн. нов. мед. технол. 2008. T. XV, №1. С. 177-178 .

23. Проблема оценки жизнеспособности мягких тканей в профилактике послеоперационных осложнений при травматических повреждениях конечностей /Сапин М.Р., Милюков В.Е., Полунин C.B. //Анналы хир. 2009. №1. С. 16-19.

24. Электрофизический способ оценки жизнеспособности мышечной ткани конечности в эксперименте /Милюков В.Е., Полунин C.B. //Сб. матер. НПК ГВКГ ВВ МВД России: Современные технологии лечения раненых в локальных вооружённых конфликтах. Балашиха, 2009. С. 104-105.

Актуальность темы. Научно-технический прогресс в течение последних десятилетий оказал огромное влияние на развитие медицинской науки в целом, и в значительной мере определил результаты клинической практики, в том числе и в неотложной хирургии. Внедрение современной хирургической техники открыло перед клиницистами большие перспективы. Однако и в настоящее время, при высоком уровне развития медицинских технологий, в практической медицине сохраняется нерешенной проблема объективной оценки жизнеспособности органов и тканей организма человека. Особенно эта проблема значима в ургентной хирургии и травматологии, при массовом поступлении раненых и больных, при оказании помощи пострадавшим во время стихийных бедствий и военных конфликтов [22, 108]. Оценка жизнеспособности мягких тканей во время оперативных вмешательств на конечности определяет объём некрэктомии и уровень ампутации. При. выборе уровня ампутации важным фактором является стремление хирурга сохранить возможно большую часть конечности при условии, что культя будет пригодной для протезирования. Риск оставления нежизнеспособных тканей грозит гнойно-некротическими осложнениями, влияющими на исход заболевания. Однако до сих пор при определении жизнеспособности тканей хирург, полагаясь на свой опыт, ориентируется на их макроскопические изменения. Несмотря на значительный опыт хирургов и кажущуюся простоту операции, при ампутации нижних конечностей сохраняется значительное число послеоперационных осложнений и высокая летальность от 10,2 до 67% [10,42,86,102,117,160]. Частота осложнений обусловленных гнойно-некротическими процессами в послеоперационной ране составляет 40-60%, [3, 11, 78, 82, 121, 136, 148, 164, 180], а летальность среди больных с нагноением культи достигает 43,7% [22, 93, 174,183,185]. Такие осложнения, как некроз мягких тканей и нагноение послеоперационных ран после ампутации ниже колена приводят к реампутации уже на уровне бедра в 50% случаев [16, 46, 174].

После высоких ампутаций на уровне бедра отмечается низкое качество жизни больных - лишь 30,3% из них пользуются протезом [89, 133], в то время как после ампутаций на уровне голени пользуются протезом 69,4% пациентов [130].

Выбор оптимального уровня ампутаций определяется на основе выявления границ жизнеспособной и нежизнеспособной ткани. До настоящего времени ни один из методов оценки жизнеспособности мягких тканей не нашел широкого применения в практике. Причиной тому, по нашему мнению, служит недостаточная доступность методов: относительная дороговизна оборудования, расходных материалов, сложность применения методики и (или) анализа результатов, а также потребность в большом количестве времени на проведение исследования и высококвалифицированном персонале для оценки результатов исследования.

Таким образом, активное хирургическое лечение заболеваний и травм мягких тканей конечностей поставило перед хирургами вопросы, касающиеся объективизации определения зон повреждения и выбора границ хирургической агрессии. Объективная оценка морфофункционального состояния мягких тканей конечностей в динамике некробиоза как ишемического, так и травматического генеза - оценка жизнеспособности мышечной ткани конечностей при выборе объема оперативного вмешательства, обуславливающая выбор оптимальных объемов иссечения мягких тканей - актуальная, имеющая большое практическое значение, однако нерешенная проблема. Это и явилось предметом данного исследования.

Цель работы. Обосновать способ и доказать объективность оценки жизнеспособности мышечной ткани конечности на основе изменения её емкостного сопротивления в экспериментальном исследовании.

Задачи исследования.

1. Исследовать характер изменений емкостного сопротивления мышечной ткани конечности в процессе её некробиоза в зависимости от времени прошедшего после гибели животного.

2. На основе изучения результатов оперативных вмешательств доказать объективность оценки жизнеспособности мышечной ткани конечности по изменению емкостного сопротивления в процессе некробиоза

3. Определить и сопоставить изменения емкостного сопротивления мышечной ткани конечности в процессе некробиоза с материалами гистологических исследований.

4. Определить математическую значимость изменений емкостного сопротивления в процессе морфофункциональных изменений мышечной ткани конечности от жизнеспособного состояния до необратимого некробиоза.

5. Обосновать возможность применения нового способа в клинической практике.

Научная новизна исследования

В результате проведенного экспериментального исследования впервые на достаточно большом материале выявлены закономерности, исследован характер изменений емкостного сопротивления мышечной ткани конечности в динамике развития в ней процессов некробиоза.

Установлено, что с увеличением времени от момента гибели животного уменьшается емкостное сопротивление в мышечной ткани, то есть при изменении жизнеспособности мышечной ткани изменяются её электрофизиологические свойства.

Выявлена корреляционная связь емкостного сопротивления мышечной ткани и её жизнеспособности (живая ткань, обратимый некробиоз, некроз) на различных участках конечности, подтверждённая данными гистологического исследования.

Определена математическая значимость изменений емкостного сопротивления в процессе морфофункциональных изменений мышечной ткани от жизнеспособного состояния до необратимого некробиоза.

Выявлено, что емкостное сопротивление жизнеспособной мышечной ткани отличается от таковой с необратимыми морфофункциональными изменениями не менее чем в 1,6 раза, что является теоретическим обоснованием возможности применения данного способа в экспресс -диагностике при выборе объема оперативного вмешательства в клинической практике.

Практическая значимость работы

Разработан научно обоснованный и апробированный в экспериментальных исследованиях на животных новый способ определения жизнеспособности мышечной ткани конечностей. Данный способ может быть предложен для количественной научно обоснованной экспресс-диагностики жизнеспособности мышечной ткани конечностей в неотложной и плановой хирургии. Это позволит разработать аппарат и методику для быстрого интраоперационного определения границ жизнеспособности мышечной ткани конечностей, что будет способствовать улучшению результатов лечения и профилактике послеоперационных осложнений у больных и раненых, а также повышению юридической защищенности врачей.

Положения, выносимые на защиту:

1. При изменении жизнеспособности мышечной ткани изменяется её емкостное сопротивление.

2. Емкостное сопротивление жизнеспособной мышечной ткани отличается от таковой с необратимыми морфофункциональными изменениями не менее чем в 1,6 раза.

3. Изменение емкостного сопротивления мышечной ткани является объективным критерием её морфофункционального состояния.

Реализация результатов работы

По теме диссертации опубликовано 24 научные работы, из них 12 - в центральной печати. Получен патент РФ на полезную модель № 76208 по заявке № 2008119072 от 20 сентября 2008 года (приложение №1). Идея экспериментального исследования победила в конкурсе инновационных проектов Первой Международной дистанционной научной конференции «Инновации в медицине», Курск, 2008г. (приложение№2).

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы.

ВЫВОДЫ

1. Изменения емкостного сопротивления мышечной ткани конечности являются объективным критерием её морфофункционального состояния. С увеличением времени от момента гибели тканей животного математически значимо изменяется емкостное сопротивление мышечной ткани, позволяющее выделить три интервала, соответствующих жизнеспособной ткани, некробиозу обратимому и некрозу. Емкостное сопротивление мышечной ткани в процессе некробиоза (от жизнеспособного состояния до необратимого некроза) отличается не менее чем в 1,6 раз.

2. Между степенью жизнеспособности и емкостным сопротивлением мышечной ткани существует прямая корреляционная связь, подтверждённая данными гистологического исследования. Обратимым изменениям мышечной ткани соответствует электрическая емкость 0,099-0,13 пикоФарад, обратимым изменениям с возможным частичным восстановлением функции -0,13-0,17 пикоФарад, необратимым изменениям мышечной ткани - 0,17-0,39 пикоФарад.

3. Степень жизнеспособности мышечной ткани характеризуется определёнными изменениями электрической переменной: для жизнеспособной ткани они соответствуют 1,14-0,63 В, для обратимого некробиоза - 0,63-0,3 В, для некроза - от 0,3 В и ниже.

4. Результаты оперативных вмешательств зависят от степени жизнеспособности ткани в зоне ампутации. При выполнении ампутации на жизнеспособных тканях у всех животных раны культи конечности заживали первичным натяжением в течение 7суток, при оперативных вмешательствах на тканях в состоянии обратимого некробиоза в 30% случаев отмечалось нагноение культи, а сроки заживления увеличивались до 11 суток, при операциях на некротизированных тканях нагноение культи происходило в

80% случаев, а в 30% наступал летальный исход, связанный с гнойно-интоксикационными осложнениями со стороны послеоперационной раны.

5. Метод определения изменений емкостного сопротивления является объективным критерием морфофункционального состояния мышечной ткани конечности, что может быть основой для применения данного способа в клинической практике при выборе объема оперативного вмешательства.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Способ определения жизнеспособности мышечной ткани на основе изменения ее электрофизиологических свойств (емкостного сопротивления), после технической и эстетической модернизации может быть предложен для клинического испытания экспресс-диагностики жизнеспособности мышечной ткани в практической хирургии.

2. Данный способ может быть предложен для количественной научно обоснованной экспресс-диагностики жизнеспособности мышечной ткани в неотложной и плановой хирургии, что будет способствовать профилактике послеоперационных осложнений, улучшению результатов лечения раненых и больных и повышению юридической защищенности врачей.