Эффективность оригинального способа ренорафии в эксперименте

Введение

Нефронсберегающая хирургия (НСХ) при локализованном раке почки прочно вошла в рекомендательную базу всех урологических ассоциаций [1][2]. Одним из важных аспектов данной хирургии является обработка почечной раны после резекции. Наиболее обоснованными современными тактическими принципами следует признать возможность дифференцированного подхода к выбору способов гемостаза и их комбинирование. Так, гемостаз при сравнительно небольших новообразованиях периферической локализации может быть достигнут путём применения только коагуляции или сочетания электрокоагуляции с локальным химическим или биологическим гемостазом [3][4], а резекция сравнительно больших или центрально расположенных новообразований предполагает, как правило, сочетание вышеописанных методов реноррафии с фиксацией швов [3][5]. Центральная или воротная локализация новообразования признается технически самой сложной, требуя иногда как комбинации различных техник диссекции ткани, так и различных способов гемостаза [4 – 6].

Достаточно много исследований в настоящее время посвящено созданию гемостатических материалов (губок, сеток, клея), нивелирующих недостатки хирургического шва, также они могут быть использованы самостоятельно для окончательного гемостаза [3][5]. Однако наложение хирургического шва на рану почки многими признается наиболее оптимальным способом конечного гемостаза, однако нет единого мнения о методике выполнения шва, его рядности, используемого шовного материала и так далее [3][7][8].

Немаловажным фактором при закрытии раны почки является временной, так как в большинстве случаев ушивание производят при выключенном кровотоке [3][7]. При этом время ишемии коррелирует с вероятностью острого почечного повреждения и хронической болезни почек. В случае «нулевой» ишемии этот же показатель будет определять объём кровопотери и, как следствие последней, тот же самый риск острого почечного повреждения [1][2][5][7].

В аспекте вышесказанного трудно не согласиться с утверждением, что большое число различных способов гемостаза, применяемых в хирургии, представляется не только следствием неустанных поисков клиницистами новых возможностей, но и реального отсутствия универсальных технологий [7][9].

Цель исследования. Оценить эффективность различных способов закрытия почечной раны.

Материалы и методы

Эффективность изучаемых швов исследована на лабораторных половозрелых крысах самцах массой 280 – 350 грамм. При работе с лабораторными животными соблюдали декларированные правила гуманного обращения: «Конвенция по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей», принятая Советом Европы (Strasbourg, France; March 18, 1986), и директива Совета 86/609/ЕЕС от 24.11.1986 «По согласованию законов, правил и административных распоряжений стран-участниц в отношении защиты животных, используемых в экспериментальных и научных целях».

Эффективность экспериментального непрерывно-узлового горизонтального матрацного шва изучена при билатеральной резекции почек у крыс в сравнении с непрерывным обвивным швом и горизонтальным матрацным швом, выполненными по стандартной методике. В каждую из групп включено по 10 животных и, соответственно, исследовано по 20 почек в каждой. Регистрировали время наложение швов и относительную частоту прорезывания как отношение числа прорезавшихся к общему числу наложенных лигатур.

Животных до начала эксперимента выдерживали на карантине на протяжении 2 недель в стандартных условиях вивария. Все хирургические манипуляции выполняли с соблюдением правил асептики. В качестве анестезии использовали внутрибрюшинное введение золетила в дозе 5 мг/кг и ксилазина в дозе 3 мг/кг. За весь период наблюдения среди экспериментальных животных не зафиксировано ни одного летального исхода, на основании чего можно сделать вывод об использовании приемлемых способов анестезии, хирургического доступа и техники резекции почки. При выведении из эксперимента для эвтаназии крыс применяли хлоралгидрат в дозе 3 г/кг.

Морфологическая картина (окраска гематоксин-эозин) линии резекции оценена на 7-е и 28-е сутки после операции, на этих сроках определены площади некротических зон и зон ишемии, выраженность и характер воспалительной инфильтрации, которые были рассчитаны количественно на единицу площади. Также изучено состояние канальцевого эпителия после резекции.

Статистический анализ. Статистическая обработка результатов проведена на основании базы данных, внесённых в электронные таблицы «Microsoft Office Excel 2010» (“Microsoft Corp.”, Redmond, WA, USA) и программного обеспечения «Statistica ver. 6.0» (“StatSoft Inc.”, Tulsa, OK, USA). При анализе данных выборки проводили оценку распределения на нормальность (тест Колмогорова-Смирнова и Lilliefors), рассчитывались средние показатели и показатели отклонений. Для установления статистической достоверности различий в показателях основной и контрольной групп рассчитывали критерии Student t, Spearman и Fisher. При вероятности больше 95% различия считали статистически достоверными.

Результаты

В группах исследования с непрерывным обвивным швом и оригинальным непрерывно-узловым горизонтальным матрацным швом время наложения шва при двухсторонней резекции почек и, соответственно, время тепловой ишемии были сопоставимы и составили 7,8 ± 1,1 минуты и 8,3 ± 0,9 минуты (р = 0,068). Данный показатель в группе горизонтального узлового матрацного шва, выполненного по стандартной методике, достоверно превысил среднее время предыдущих групп и составил 13,5 ± 1,6 минут (р < 0,01).

В группах горизонтального матрацного шва, выполненного как по классической, так и по оригинальной методикам, частота прорезывания нити была невелика, составив 2,4% и 2,9% соответственно (р = 0,15). Данный показатель при наложении непрерывного обвивного шва был значительно выше, составив 22,6%, что достоверно различалось с группами сравнения (р < 0,01), причём в группе непрерывного шва медиана количества стежков при резекции одной почки составила 10, этот показатель в группах горизонтального шва был равен 4 (р = 0,013).

В группе непрерывного обвивного шва на 7-е сутки послеоперационного периода микроскопическая картина в зоне ренорафии характеризуется наличием организующихся гематом, окружённых воспалительным инфильтратом из гранулоцитарных лейкоцитов, как в паренхиме почки, так и в прилежащих тканях (рис. 1). Толщина почки, вовлечённой в шов, составляет 7,2 ± 1,9 мм. Последний не дифференцирован на слои некроза и ишемии, некротические зоны расположены очагово и имеют площадь 7,8 ± 5,7 мм² и составляют до 64 ± 16% от площади паренхимы, вовлечённой в шов. В области расположения нитей участки повреждения почки, содержащие гематомы, имеют площадью 3,78 ± 2,15 мм².

Вся линия шва густо инфильтрирована клетками лейкоцитарного происхождения. Инфильтрация имеет диффузно-очаговый характер, очаговые инфильтраты площадью 6,8 ± 4,3 мм² расположены вокруг некротических участков, гематом и на границе с паренхимой, не вовлечённой в шов (рис. 1).

Воспалительные инфильтраты имеют преимущественно гранулоцитарный характер. Среднее содержание гранулоцитарных лейкоцитов в группе непрерывного обвивного шва, рассчитанное в 10 полях зрения площадью 0,1 мм², составляет 1184 ± 365 клеток. Число лимфоцитов, полученное аналогичным способом, не превышает 146 ± 28 клеток, макрофагов — 37 ± 12 клеток (рис. 1). Таким образом, в данной группе к 7-м суткам преобладает альтеративное и экссудативное воспаление, фибробластическая реакция отсутствует.

Морфологическая картина группы узлового горизонтального матрацного шва характеризуются отсутствием периренальных и интраренальных гематом, что, по-видимому, связано с отсутствием прорезывания нитей по линии шва в связи большим его пределом прочности. Толщина почки, вовлечённой в шов, достоверно меньше предшествующей группы наблюдения, составляя 4,8 ± 1,1 мм (р = 0,023), присутствует дифференциация на более дистальный некротический и более проксимальный ишемический слои шва (рис. 2A, 2B). Первый имеет ширину 2,1 ± 1,8 мм, второй составляет 1,4 ± 0,7 мм.

Площадь некротических участков по линии шва составляет до 43±11%, что достоверно меньше группы непрерывного шва (р = 0,037). Цитологический состав воспалительных инфильтратов в зоне ишемии представлен преимущественно гранулоцитарными лейкоцитами, их среднее количество на площади 0,1 мм² составляет 447 ± 173 клетки. Число лимфоцитов на данной площади 55 ± 32 клетки, макрофагов — 32 ± 24 клетки (рис. 2A, 2B).

У животных данной группы отмечены признаки острого канальциевого некроза, что клинически проявилось острым почечным повреждением. Имеет место достоверное увеличение передне-заднего размера почки животных этой группы 11,8 ± 1,4 мм, что несколько меньше первичной макроскопической оценки и может быть связано с фиксацией препарата. При этом в морфологической картине почечных канальцев, удалённых от линии шва, регистрирован интерстициальный отёк с компрессией канальцев, цитолизом, денуклеацией и десквамацией канальциевого эпителия (рис. 2C). В ряде наблюдений на фоне описанного отёка регистрируется канальциевая гипертензия со значительным расширением проксимальных почечных канальцев до 128 ± 34 мкм (р = 0,011) на фоне обструкции дистальных канальцев зернистыми цилиндрами (рис. 2D). Вдоль линии шва наблюдается незначительная фибробластическая реакция с суммарным количеством клеток коллагеногенеза 27 ± 11 в 0,1 мм².

Для данной группы наблюдения характерно развитие экссудативного воспаления как по линии шва, так и в паренхиме всей почки с морфологическими признаками острого канальциевого повреждения.

К 7-м суткам послеоперационного периода морфологическая картина оригинального непрерывно-узлового горизонтального матрацного шва была сопоставима с горизонтальным матрацным швом отсутствием периренальных изменений и дифференциацией некротических и ишемических слоёв. Глубина шва в этой группе наблюдения составила 3,4 ± 1,3 мм, что достоверно не отличается от предыдущей группы (р = 0,63) и имеет преференции по сравнению с непрерывным обвивным швом (р = 0,011). Однако соотношение слоёв изменено за счёт снижения ширины некротических зон — 1,3 ± 0,8 мм и относительного увеличения зон ишемии 1,8 ± 0,9 мм (рис. 3), при этом площадь некротических участков по линии шва снижена до 28 ± 13%, что достоверно меньше предшествующих групп наблюдения (р < 0,05).

Как указано выше, воспалительные инфильтраты имеют диффузный характер, среднее количество гранулоцитов на площади 0,1 мм² составляет 283 ± 157 клеток (р = 0,041). Агранулоцитарная инфильтрация представлена 52 ± 26 клетками (р = 0,086), а макрофагов — 34 ± 19 клетки (р = 0,17). Отёк, гидропическая дистрофия и десквамация канальцевого эпителия отсутствуют. Просвет проксимальных канальцев не увеличен и составляет 52 ± 19 мкм (р = 0,0042). По линии шва умеренная фибробластическая реакция, содержание фибробластов составляет 67 ± 25 клеток (р = 0,032), (рис. 3B).

В группе оригинального шва отсутствуют альтеративные изменения по линии шва, связанные с его наложением, и острое почечное повреждение.

Четвёртая неделя наблюдения характеризуется снижением выраженности воспалительных изменений по линии шва, стиханием экссудативной фазы воспаления и инициацией колагеногенеза, степень выраженности которых зависит от исходной морфологической картины.

На 28-е сутки послеоперационного периода в группе непрерывного обвивного шва сохраняются резорбируемые и организующиеся экстра- и интраренальные гематомы. Густые воспалительные гранулоцитарные инфильтраты занимает всю их площадь, которая заметно уменьшилась, составив 1,32 ± 0,19 мм² (р = 0,032). Глубина ренорафического шва составляет 4,1 ± 1,3 мм (р = 0,041). Продолжается резорбция очагово расположенных некротических зон, площадь которых сократилась как в абсолютных значениях до 3,7 ± 2,1 мм², так и в относительных, составив 42 ± 9% (р = 0,038), (рис. 4).

Как уже было отмечено, изменился цитологический состав воспалительных инфильтратов, в особенности диффузно расположенных вне организованных гематом. Содержание гранулоцитарных лейкоцитов в группе непрерывного обвивного шва, рассчитанное в 10 полях зрения площадью 0,1 мм² в среднем составило 576 ± 217 клеток. Возросла доля агранулоцитов как в абсолютном, так и в относительном исчислении. Число лимфоцитов достигло 26 ± 46 клеток, макрофагов — 87 ± 33 клеток (р < 0,05), (рис. 4).

Для морфологической картины группы узлового горизонтального матрацного шва характерны общие тенденции с резобцией некротической ткани, снижения и изменения цитограммы воспалительной реакции и активизацией коллагеногенеза. Глубина шва на этом сроке наблюдения уменьшилась и составила 2,7 ± 1,3 мм, что достоверно меньше группы непрерывного шва (р = 0,025), (рис. 5), но внутригрупповая динамика на этом сроке не достоверна (р = 0,067), (рис. 2A, 5A). Регресс последнего главным образом связан с резорбцией некротических масс по линии шва, что способствовало снижению ширины некротического слоя 1,5 ± 1,1 мм. Толщина ишемического слоя составила 1,1 ± 0,6 мм. Площадь некротических участков по линии шва снизилась в абсолютных значениях, практически не изменившись в относительных соотношениях с зоной ишемии и составив 37 ± 9% (р = 0,08). Лейкоцитарные инфильтраты, регрессируя, приобрели очаговый характер и имели смешанный цитологический состав. Среднее количество гранулоцитов на площади 0,1 мм² снизилось до 271 ± 107 клетки, количество лимфоцитов на данной площади возросло до 206 ± 83 клеток, макрофагов — до 53 ± 14 клеток (р < 0,05), (рис. 5B).

Явления цитолиза и отёк паренхимы, включая передне-задний размер почки, как проявления острого канальцевого некроза, регрессируют. Последний показатель для животных этой группы составил 7,6 ± 1,8 мм (р = 0,022). Морфологическая картина почечной паренхимы, удалённой от линии шва, характериззуется явлениями гломерулосклероза, гидропической дистрофией с расширением проксимальных и дистальных почечных канальцев до 113 ± 37 мкм, что, по-видимому, связано с восстановлением почечной функции на фоне обструкции собирательных трубочек слущенным канальциевым эпителием (рис. 5C). Вдоль линии шва регистрируется умеренная фибробластическая реакция с количеством клеток коллагеногенеза 169 ± 58 в 0,1 мм².

Ко второй точке наблюдения морфологическая картина оригинального непрерывно-узлового горизонтального матрацного шва характеризуется практически полной резорбцией некротических тканей, снижением выраженности лейкоцитарной инфильтрации, восстановлением структуры канальцевого эпителия, прилежащего к линии шва. Глубину шва в этой группе ввиду отсутствия некротических масс определить затруднительно, ориентируясь на ширину зоны ишемии, она составила 0,9 ± 0,7 мм, что достоверно меньше других групп наблюдения (р = 0,008). Количество некротической ткани по линии шва незначительно, без образования сплошной зоны, а относительная площадь составила 5,4 ± 2,7% (р = 0,002), (рис. 6)

Выраженность воспалительной инфильтрации незначительна, последняя имеет очаговый агранулоцитарный характер, не занимая всей зоны ишемии. Средняя площадь инфильтратов составляет 0,085 ± 0,071 мм², что достоверно меньше предшествующих групп наблюдения. Среднее количество гранулоцитов на площади 0,1 мм² составляет 47 ± 35 клеток (р = 0,003), агранулоцитарная инфильтрация представлена 172 ± 68 клетками (р = 0,023), а макрофагов — 22 ± 13 клетки (р = 0,092). Отсутствуют отёк паренхимы, дистрофия канальцевого эпителия и канальцевая гипертензия. Просвет проксимальных канальцев достоверно меньше групп сравнения и составляет 43 ± 22 мкм (р = 0,013). По периферии шва незначительная фибробластическая реакция, содержание фибробластов составило 66 ± 32 клетки с образованием капсулы из 7 – 16 слоёв рыхлой соединительной ткани (р = 0,011), (рис. 6).

В группе оригинального шва преобладает невыраженная пролиферативная воспалительная реакция.

Обсуждение

Использованные в эксперименте техника резекции почки, хирургического доступа и способа анестезии были воспроизводимы и относительно нетравматичны, что позволило не получить ни одного летального исхода среди лабораторных животных.

Мониторинг ренорафии, макроскопическая и микроскопическая оценки зоны хирургического вмешательства в группе непрерывного обвивного шва на всем периоде наблюдения выявили наличие интраренальных и паранефральных гематом как следствие прорезывания нитей, что коррелирует с механическими испытаниями почечной паренхимы, выполненными нами ранее [10]. Это (а также тангенциальные деформации) при таком способе закрытия почечной раны способствуют выраженным альтеративным изменениям по линии шва и, как следствие, массивному экссудативному воспалению в последующем на протяжении всего периода наблюдения.

Длительность наложения оригинального непрерывно-узлового горизонтального матрацного шва при билатеральной резекции почек у крыс было сопоставимо с использованием для ренорафии непрерывного шва, что, как мы считаем, связано с меньшей механической прочностью последнего. При наложении непрерывного шва было использовано более чем в 2 раза больше стежков (193 vs 85; р = 0,018), и это не исключило большей частоты его прорезывания (22,6% vs 2,9%; р = 0,003) и более выраженной тангенциальной деформацией линии шва. Более низкий предел прочности у непрерывного шва с большей частотой прорезывания нитей привели к перфузионным расстройствам, увеличению зон некроза и ишемии, а также выраженности лейкоцитарной инфильтрации по линии шва (рис. 1, 4).

В группе узлового горизонтального матрацного шва не зарегистрировано выраженных альтеративных изменений при его наложении. Использование горизонтального матрацного узлового шва было сопоставимо с оригинального по частоте прорезывания нитей (2,4% vs 2,9%; р = 0,15), но значимо уступало в скорости выполнения ренорафии, что выразилось в увеличении времени тепловой ишемии (13,5 ± 1,6 vs 8,3 ± 0,9; р = 0,008) и стало причиной острого почечного повреждения в данной группе наблюдения (рис. 2С, 2D) и пролонгированием воспалительных изменений как по линии шва, так и в остальной паренхиме резецированных почек (рис. 5).

Заключение

Оптимизация методики ренорафии с использованием оригинального непрерывно-узлового горизонтального матрацного шва позволило сократить на 19,7% частоту прорезывания и геморрагических осложнений по сравнению с обвивным швом (р < 0,05), на 38,5% — время закрытия почечной раны и на 58,0% — риски морфологически подтвержденного острого почечного повреждения по сравнению с классическим вариантом наложения данного шва и избежать отрицательных свойств предыдущих вариантов наложения шва почечной паренхимы. В этой группе отмечены минимальные воспалительные и некротические изменения по линии шва, с резорбцией последних ко второй контрольной точке наблюдения.

Таким образом, оригинальный непрерывно-узловой горизонтальный матрацный шов позволил не только преодолеть проблему недостаточной механической прочности, свойственную вертикальным швам, снизить риск прорезывания нитей, тангенциальных деформаций и ишемии, но и обеспечить приемлемое время тепловой ишемии. Использование оригинального непрерывно-узлового горизонтального матрацного шва сопровождается минимальными ишемическими и воспалительными изменениями среди трёх исследуемых групп.