Введение

Варикозная болезнь нижних конечностей (ВБНК) — одно из самых распространенных заболеваний, оно характеризуется прогрессирующим течением с развитием декомпенсированных форм, что делает его значимой социальной и экономической проблемой [1—3]. В настоящее время, несмотря на значительные успехи, достигнутые в последние годы в лечении больных ВБНК, имеется ряд нерешенных проблем, в том числе связанных с тем, что ни один из существующих хирургических методов не может дать полностью удовлетворительных результатов у пациентов с разными стадиями и вариантами этой патологии. Один из наиболее часто используемых в практике методов — эндовенозная лазерная облитерация (ЭВЛО), которая также не является универсальным вмешательством и сопровождается рецидивами и осложнениям [4, 5]. В связи с этим не прекращается постоянный поиск оптимальных параметров лазерного излучения при ЭВЛО, которые, с одной стороны, позволяли бы обеспечить максимально возможное повреждение трансформированного ствола большой подкожной вены (БПВ), а с другой — безопасность вмешательства. В последние годы в лечении ВБНК стали использовать двухмикронные лазеры (1940 нм) [6—8]. Однако на сегодняшний день не до конца ясны возможности применения разных параметров лазерного излучения при лечении ВБНК и остается открытым вопрос о преимуществе вмешательства с использованием длины волны лазерного излучения 1940 нм перед 1560 и 1470 нм.

Цель исследования — сравнительная оценка морфологических изменений варикозно трансформированного ствола БПВ после использования ЭВЛО с длиной волны 1940 и 1560 нм в разных режимах.

Материал и методы

Проведено многоцентровое проспективное сравнительное исследование, в ходе которого выполняли морфологическую и микроскопическую диагностику препаратов варикозно измененного ствола БПВ после ЭВЛО (длина волны 1940 и 1560 нм) в эксперименте in vitro. Препараты ствола БПВ получали после проведения кроссэктомии и стриппинга у 50 пациентов с варикозной болезнью. Участки БПВ длиной 8 см фиксировали на стенде, затем их заполняли гепаринизированной кровью и погружали в 0,9% раствор хлорида натрия. После этого в просвет сосуда вводили радиальный лазерный световод.

Препараты вен разделили на две группы в зависимости от длины волны излучения лазера, по 30 образцов в каждой. В 1-й группе использовали излучение с длиной волны 1940 нм и мощностью 4, 5, 6, 7, 8 Вт; во 2-й группе — излучение с длиной волны 1560 нм и мощностью 5, 6, 7, 8, 9 Вт. Скорость тракции световода в обеих группах составляла 1 мм/с. С учетом отличающихся физических свойств лазерной энергии разных длин волн, в 1-й группе в качестве минимальной была выбрана мощность в 4 Вт, которую нецелесообразно использовать при воздействии лазером 1560 нм, в то же время во 2-й группе как максимальную применяли мощность 9 Вт, которую не используют при длине волны 1940 нм. В результате получили линейную плотность энергии (ЛПЭ) лазерного излучения в диапазоне от 40 до 80 Дж/см (1-я группа) и от 50 до 90 Дж/см (2-я группа).

После фиксации в 10% растворе формалина препараты отправляли на морфологическое и микроскопическое исследование (микроскоп LEICA DMR HC Microscope 4644 с увеличением от 40 до 200). Все препараты подготавливали по стандартной методике в виде парафиновых срезов с последующей окраской гематоксилином и эозином. Изучали центральные участки препаратов. Для исключения механического повреждения эндотелия после забора ствола БПВ в обязательном порядке от каждого препарата предварительно до процедуры ЭВЛО морфолог исследовал участок вены длиной 2 см.

Статистический анализ. Для анализа и обработки данных использовали статистические калькуляторы в общем онлайн-доступе и программу Statistica 10.0 (Statsoft, США). Результаты представлены в виде абсолютных и относительных величин средних значений, медианы и межквартильного интервала. Сопоставление независимых групп проводили с помощью критериев χ² и Манна—Уитни. Для оценки результатов морфологического исследования по коэффициенту альтерации применяли тест Вилкоксона.

Результаты

В каждую из групп включили по 30 образцов БПВ, взятых у 25 пациентов. Характеристики больных представлены в табл. 1. При анализе данных не выявили различий между группами по полу, возрасту, диаметрам и длине удаленного при стриппинге сегмента БПВ, клиническим классам заболевания.

Таблица 1. Характеристики групп пациентов

Показатель	1-я группа 1940 нм (n=25)	2-я группа 1560 нм (n=25)	p
Пол (м/ж)	10 (40%)/15 (60%)	10 (40%)/15 (60%)	1,0
Возраст, годы	46,2±21,8	43,6±20,6	0,164
Диаметр БПВ, мм	9,3±2,7	9,9±2,8	0,473
Длина БПВ, см	45,2±4,6	46,3±3,5	0,564
Клинические классы			0,810
С2	16	14
С3	6	8
С4	3	3

Результаты воздействия на вену лазерным излучением длиной 1940 нм представлены на рис. 1—5, длиной 1560 нм — на рис. 6—10. В табл. 2 суммированы особенности поражения вены при действии излучения разной длины и мощности.

Рис. 1. Эндовазальная лазерная облитерация с длиной волны 1940 нм, мощностью 4 >Вт.

Вапоризация эндотелия (1). Вапоризация и кровоизлияния в мышечном слое (2). Адвентиция без особенностей. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 200. LEED 40 Дж/см.

Рис. 2. Эндовазальная лазерная облитерация с длиной волны 1940 нм, мощностью 5 ВТ.

Вапоризация эндотелия. (1). Повреждение и усиление вапоризации мышечного слоя. (2). Очаговые повреждения адвентиции. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 200. LEED 50 Дж/см.

Рис. 3. Эндовазальная лазерная облитерация с длиной волны 1940 нм, мощностью 6 ВТ.

Значительные повреждения всех внутренних слоев. Внутренний и средний слои вены плохо дифференцируются (1). Повреждение мышечного слоя (2). Адвентиция очагово представлена крупными белковыми коагулятами. Окраска гематоксилином эозином. Ув. 200. LEED 60 Дж/см.

Рис. 4. Эндовазальная лазерная облитерация с длиной волны 1940 нм, мощностью 7 Вт.

Внутренний и средний слои не дифференцируются — в виде очагов вапоризации (1). Адвентиция в виде крупных очагов вапоризации и белковых коагулятов (2). Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 200. LEED 70 Дж/см.

Рис. 5. Эндовазальная лазерная облитерация с длиной волны 1940 нм, мощностью 8 Вт.

Участки карбонизации в просвете сосуда (1). Средний и мышечные слои не дифференцируются. Адвентиция в виде крупных белковых коагулятов с обширными участками вапоризации (2). Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 200. LEED 80 Дж/см.

Рис. 6. Эндовазальная лазерная облитерация с длиной волны 1560 нм, мощностью 5 Вт.

Единичные белковые коагуляты на поверхности эндотелия (1). Адвентиция без особенностей. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 200. LEED 50 Дж/см.

Рис. 7. Эндовазальная лазерная облитерация с длиной волны 1560 нм, мощностью 6 Вт.

Очаги вапоризации (1). Потеря структуры до середины мышечного слоя (2). Адвентиция без особенностей. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 200. LEED 60 Дж/см.

Рис. 8. Эндовазальная лазерная облитерация с длиной волны 1560 нм, мощностью 7 Вт.

Крупные пузыри вапоризации в мышечном слое. (1) Адвентиция без особенностей. Окраска гематоксилин эозином. Ув. 200. LEED 70 Дж/см. Ув. 200. LEED 70 Дж/см.

Рис. 9. Эндовазальная лазерная облитерация с длиной волны 1560 нм, мощностью 8 Вт.

Отмечается усиление вапоризации. Крупные очаги вапоризации (1), структурность всех слоев стенки полностью нарушена до адвентиции. Адвентиция в виде крупных однородных когаулятов (2). Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 200. LEED 80 Дж/см.

Рис. 10. Эндовазальная лазерная облитерация с длиной волны 1560 нм, мощностью 9 Вт.

Внутренний и средний слои вены не дифференцируются. Межпузырные перегородки бесструктурные (1), структурность всех слоев стенки полностью нарушена до адвентиции. Адвентиция представлена в виде крупных однородных белковых коагулятов (2). Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 200. LEED 90 Дж/см.

Таблица 2. Характер повреждения слоев стенки вены при действии лазерного излучения разной длины и мощности

Длина волны	Мощность, Вт	Повреждение интимы	Повреждение интимы и всего мышечного слоя	Повреждение интимы, всего мышечного слоя и адвентиции
1940 нм	4	+	—	—
	5	+	+	+
	6	+	+	+
	7	+	+	+
	8	+	+	+
1560 нм	5	+	—	—
	6	+	—	—
	7	+	+	—
	8	+	+	+
	9	+	+	+

Результаты морфологической оценки состояния венозной стенки при воздействии лазерным излучением длиной 1940 нм

При мощности 4 Вт — вены округлой формы, эндотелий поврежден, представлен в виде клеток с пикнотичными ядрами, частично отслоившийся, с полосками белкового коагулята в просвете сосуда, отмечены участки вапоризации эндотелия, субэндотелиальный слой в виде полоски мозаичной окраски, в субэндотелиальном и мышечном слоях определяются очаговые повреждения до 2/3 с крупными пузырями вапоризации, кровоизлияниями. Адвентиция без особенностей (см. рис. 1).

При мощность 5 Вт — вены округлой формы, эндотелий поврежден, представлен в виде клеток с пикнотичными ядрами, частично отслоившийся, с полосками белкового коагулята в просвете сосуда, отмечается вапоризация эндотелия, субэндотелиальный слой в виде полоски мозаичной окраски, розовые участки чередуются с участками с базофильным оттенком, в субэндотелиальном и мышечном слоях определяются очаговые повреждения с средними и крупными пузырями вапоризации, внутренний и средний слои вены плохо дифференцируются. Адвентиция очагово представлена средними белковыми коагулятами (см. рис. 2).

При мощности 6 Вт — вены округлой формы, эндотелий поврежден, представлен в виде клеток с пикнотичными ядрами, частично отслоившийся, с полосками белкового коагулята в просвете сосуда, субэндотелиальный слой в виде полоски мозаичной окраски, розовые участки чередуются с участками с базофильным оттенком, внутренний и средний слои вены плохо дифференцируются, представлены многочисленными пузырями вапоризации средней и крупной величины. Наблюдается повреждение мышечного слоя. Межпузырные перегородки — бесструктурные однородные розовые. Адвентиция очагово представлена крупными белковыми коагулятами (см. рис. 3).

При мощности 7 Вт — вены округлой формы, эндотелий поврежден, представлен в виде клеток с пикнотичными ядрами, отслоившийся, с полосками белкового коагулята в просвете сосуда, внутренний и средний слои вены не дифференцируются, представлены многочисленными пузырями вапоризации крупной величины. Непрерывность внутренней пластинки очагово нарушена, так как стенки пузырей, прилежащие к просвету вены, вскрылись, с фокусами карбонизации. Адвентиция представлена крупными белковыми коагулятами с немногочисленными крупными пузырями вапоризации (см. рис. 4).

При мощности 8 Вт — вены округлой формы. Эндотелий в виде клеток с пикнотичными ядрами, отслоившийся с полосками белкового коагулята и участками карбонизации в просвете сосуда. Внутренние слои не дифференцируются, представлены в виде крупных пузырей вапоризации. Внутренняя пластинка представлена очагами вапоризации и карбонизации. Адвентиция в виде крупных белковых коагулятов с обширными участками вапоризации (см. рис. 5).

Результаты морфологической оценки состояния венозной стенки при воздействии лазерным излучением длиной 1560 нм

При мощности 5 Вт — повреждение эндотелия с его частичным сохранением. На поверхности имеются единичные белковые коагуляты. Субэндотелиальный слой полностью сохранен, мышечный слой и адвентиция обычной структуры, признаки повреждения отсутствуют (см. рис. 6).

При мощности 6 Вт — эндотелий не визуализируется, отмечены очаги вапоризации. Субэндотелиальный слой представлен тонкой полоской. Последний и мышечный слой до середины представлены многочисленными мелкими и средними пузырями вапоризации. Адвентиция полностью сохранена (см. рис. 7).

При мощности 7 Вт — эндотелий не визуализируется, субэндотелиальный слой представлен тонкой полоской мозаичной окраски. Внутренний слои вены не дифференцируется, субэндотелиальный и мышечный слои представлены многочисленными пузырями вапоризации, а также в виде глыбок белковых коагулятов. Адвентиция полностью сохранена (см. рис. 8).

При мощности 8 Вт — эндотелий не визуализируется, субэндотелиальный слой представлен тонкой полоской мозаичной окраски, розовые участки чередуются с участками с базофильным оттенком. Внутренний и средний слои вены не дифференцируются, представлены многочисленными пузырями вапоризации средней и крупной величины. Межпузырные перегородки бесструктурные, однородные розовые. Адвентиция в виде крупных однородных коагулятов (см. рис. 9).

При мощности 9 Вт — эндотелий не визуализируется, субэндотелиальный слой представлен тонкой полоской мозаичной окраски. Внутренний и средний слои вены не дифференцируются, представлены многочисленными пузырями вапоризации крупной и средней величины. Межпузырные перегородки бесструктурные, однородные розовые. Адвентиция в виде крупных однородных белковых коагулятов (см. рис. 10).

С учетом разницы в толщине стенки БПВ, для оценки степени глубины ее повреждения рассчитывали индекс альтерации, который определяли как интегральную величину, отражающую глубину повреждения стенки вены. Индекс альтерации вычисляли как отношение глубины повреждения стенки вены к ее толщине. Результаты расчетов для лазера с длиной волны 1940 нм представлены в табл. 3, а для лазера с длиной 1560 нм — в табл. 4.

Таблица 3. Морфологические характеристики поражения БПВ при использовании лазерного излучения 1940 нм

Критерий	1940 нм
	4 Вт	5 Вт	6 Вт	7 Вт	8 Вт
Глубина повреждения, мкм (Me [Q1; Q3])	318 [315,8; 320,42]	465,04 [465,12; 468,38]	477,27 [474,36; 479,99]	476,83 [472,42; 480,14]	488,48 [486,83; 491,34]
Толщина стенки вены, мкм (Me [Q1; Q3])	489,24 [486,0; 493,97]	494,73 [492,25; 498,54]	497,16 [493,87; 499,72]	491,58 [487,37; 494,65]	493,41 [490,26; 495,71]
Индекс альтерации, %	65	94	96	97	99

Таблица 4. Морфологически характеристики поражения БПВ при использовании лазерного излучения 1560 нм

Критерий	1560 нм
	5 Вт	6 Вт	7 Вт	8 Вт	9 Вт
Глубина повреждения, мкм (Me [Q1; Q3])	24,84 [22,62; 26,94]	163,25 [159,45; 166,5]	413,78 [411,24; 416,22]	478,3 [475,4; 479,8]	480,79 [477,32; 482,48]
Толщины стенки вены, мкм (Me [Q1; Q3])	496,8 [493,2; 499,6]	494,7 [491,3; 497,8]	486,8 [484,4; 489,2]	493,1 [490,6; 496,5]	490,6 [487,4; 493,2]
Индекс альтерации, %	5	33	85	97	98

Обсуждение

Поиск оптимальных параметров ЭВЛО направлен на обеспечение максимального повреждения варикозно трансформированных вен, с одной стороны, и на обеспечения безопасности вмешательства для пациента (т.е. минимального числа осложнений) — с другой. Повреждение стенки вены зависит от мощности лазерного излучения. Одним из объективных показателей эффективности лазерного воздействия служит степень повреждения венозной стенки [9, 10].

В настоящей экспериментальной работе были подтверждены полученные ранее данные о том, что при использовании ЭВЛО 1560 нм с мощностью энергии 8—9 Вт (ЛПЭ 80—90 Дж/см) происходит полное повреждение стенок вены [11].

Такая плотность энергии при применении с длиной волны 1560 нм позволяет добиваться хороших результатов. В клинической практике при мощности лазерного излучения 8—10 Вт и ЛПЭ 80—100 Дж/см у пациентов с максимальным диаметром ствола до 15 мм была достигнута облитерация БРВ в 100% случаев [12]. Аналогичные результаты были представлены В.Б. Стародубцевым и соавт. [13].

В ряде исследований были продемонстрированы эффективность и безопасность использования лазеров с длиной волны 1470 при ЛПЭ от 80 до 100 Дж/см. Так, F. Pannier и соавт. [14] сообщили о применении диодного лазера с длиной волны 1470 нм при облитерации ствола БПВ со средней ЛПЭ 90,8 Дж/см. Через 6 мес авторы отметили облитерацию вен во всех случаях при минимальном числе побочных эффектов. C. Cowpland и соавт. [15] в обзоре 13 клинических исследований показали, что оптимальной ЛПЭ при облитерации БПВ является 80—100 Дж/см. При использовании более высокой ЛПЭ чаще встречаются осложнения и нежелательные эффекты.

В настоящей работе были определены необходимые параметры лазерного излучения для ЭВЛО 1940 нм, при которых происходит повреждение всех слоев венозной стенки БПВ с нарушением их дифференцировки вплоть до адвентиции. Полученные данные показывают, что при ЭВЛО с помощью излучения 1940 нм и мощности 5—6 Вт (ЛПЭ 50—60 Дж/см) возникает равномерное повреждение всех слоев стенки БПВ с образованием крупных очагов вапоризации и потерей ее структурности до адвентиции, чего невозможно добиться при использовании аналогичных параметров лазерной энергии при ЭВЛО 1560 нм. Похожее исследование провели W. de Araujo и соавт. [7], оценившие морфологические изменения БПВ после ЭВЛО 1940 и 1470 нм. В отличие от настоящей работы, они использовали воздействие только на плотности энергии в 50 и 100 Дж/см. Авторы констатировали, что ЛПЭ 50 Дж/см при использовании ЭВЛО 1940 нм является достаточной для повреждения стенки сосуда, а ЛПЭ 100 Дж/см — чрезмерной, что приводит к избыточной деструкции всех слоев венозной стенки, вызывая термическое повреждение окружающих тканей. В этом исследовании была подтверждена возможность применения более низкой ЛПЭ при ЭВЛО 1940 нм по сравнению с ЭВЛО 1470 нм для достижения эффективной окклюзии вены с минимизацией повреждений адвентиции и паравенозных тканей.

А.Н. Беляев и соавт. изучали морфологические особенности повреждения вен при использовании ЭВЛО 1910 нм в эксперименте на овцах. При ЭВЛО 1910 нм с мощностью 4 Вт (ЛПЭ 20 Дж/см) происходило равномерное повреждение всех слоев стенки. К сожалению, авторы не указали диаметр вен, подвергшихся лазерному воздействию. В связи с этим можно предполагать, что данную мощность лазерной энергии они использовали при меньших диаметрах вен, чем у ствола БПВ [16].

На сегодняшний день опубликованы единичные клинические исследования, в которых проведен анализ эффективности и безопасности использования лазера 1940 нм при варикозной болезни. Так, L. Marcelo и соавт. отметили безопасность и эффективность ЭВЛО 1940 нм. При применении ЛПЭ 45,3 Дж/см и диметре сосуда до 1 см облитерацию ствола БПВ наблюдали в 100% случаев. Через 12 мес после операции облитерация сохранилась в 99,1% наблюдений [8]. I. Park и S.-C. Park [6] доложили о результатах использования ЭВЛО 1940 нм и ЛПЭ 50 Дж/см, отметив во всех случаях окклюзию БПВ с минимальным количеством осложнений. A. Setia и соавт. [17] сравнили результаты ЭВЛО 1940 нм и ЭВЛО 1470 нм. При проведении ЭВЛО с длиной излучения 1940 нм более низкой ЛПЭ, чем при ЭВЛО 1470 нм (53 Дж/см против 77—82 Дж/см), через 6 мес авторы достигли облитерации стволов в 100% случаев. Были отмечены значительное уменьшение экхимозов (2,2% против 3,2—18,7%) и снижение уровня послеоперацонной боли (1,3 балла против 2,18 балла). D. Mendes-Pinto и соавт. [18] сравнивали ЭВЛО с длиной лазерного излучения 1920 и 1470 нм. При проведении ЭВЛО 1920 нм (ЛПЭ 18,4 Дж/см) и ЭВЛО 1470 нм (ЛПЭ 25,5 Дж/см) показатели облитерации были следующие: через 30 сут — 90,9 и 96,8%, через 6 мес — 87,5 и 94,7%, через 12 мес — 87,5 и 94,7% соответственно. Вероятно, более низкая частота достижения облитерации в обеих группах была связана с недостаточной ЛПЭ (18,4 Дж/см при 1920 нм и 25,5 Дж/см при 1470 нм), что подтверждают результаты, полеченные в настоящей работе.

Хотелось бы подчеркнуть, что при использовании ЭВЛО 1940 нм с ЛПЭ 70—80 Дж/см происходит выраженное повреждение не только интимы и среднего слоя вены, но и адвентиции в виде крупных белковых коагулятов с обширными участками вапоризации, что может увеличивать риск повреждения паравенозных тканей. Таким образом, при применении лазера с длиной волны 1940 нм повреждение всех слоев венозной стенки БПВ с потерей ее структурности до адвентиции возникает при меньшем энергетическом воздействии (50—60 Дж/см), чем при ЭВЛО 1560 нм (80—90 Дж/см), что в последующем может способствовать минимизации осложнений и побочных эффектов, о чем сообщали в своих немногочисленных клинических работах и другие исследователи.

Ограничения. К ограничениям настоящего исследования относятся отсутствие рандомизации и небольшой размер выборки.

Заключение

При ЭВЛО с длиной волны 1940 нм повреждение всех слоев венозной стенки БПВ с потерей ее структурности до адвентициии происходит при меньшем энергетическом воздействии в сравнении с лазером с длиной волны 1560 нм.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — А.И. Шиманко, Д.С. Тюрин, А.С. Волков, А.Ю. Семенов

Сбор и обработка материала — Д.С. Тюрин, А.С. Волков, В.С. Швыдко, С.В. Цуранов, А.Ю. Семенов, Ю.В. Денисов, Е.А. Гарнова, Э.А. Парфентьев, Д.А. Федоров

Написание текста — А.И. Шиманко, Д.С. Тюрин, А.С. Волков, Э.А. Парфентьев

Редактирование — М.Д. Дибиров

Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов.