Экспериментальная модель гнойного абсцесса печени

Авторы:
  • В. В. Алипов
    ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава России, Саратов, Россия
  • М. С. Лебедев
    ГУЗ «Областная клиническая больница», Саратов, Россия
  • Г. А. Аванесян
    ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава России, Саратов, Россия
  • А. Г. Мусаелян
    ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава России, Саратов, Россия
  • Д. Р. Мустафаева
    ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава России, Саратов, Россия
  • А. И. Алипов
    ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава России, Саратов, Россия
Журнал: Оперативная хирургия и клиническая анатомия. 2019;3(1): 3-7
Просмотрено: 674 Скачано: 95

Абсцессы печени являются основными гнойно-воспалительными осложнениями, а их частота достигает 12,8% [1]. Внедрение ультразвуковой, компьютерной и магнитно-резонансной томографии [2, 3] как основных инструментальных методик в малоинвазивной хирургии позволило значительно улучшить диагностику и результаты хирургических вмешательств при гнойно-воспалительных заболеваниях печени [4—6]. В экспериментальных вариантах создания гнойного абсцесса печени (ГАП) имеется множество нерешенных вопросов, связанных с трудоемкостью метода, значительными сроками моделирования и пр. Так, при интрапаренхиматозном введении через подключичный катетер 70% раствора этилового спирта рассчитать параметры полости не представляется возможным, как и осуществить динамический контроль при ее облитерации [7]. При другом способе моделирования используется надувной резиновый баллон, который лапаротомным доступом имплантируют в печень экспериментального животного с образованием к 40-м суткам фиброзной капсулы вокруг баллона [8]. Недостатками описанного способа являются проведение «открытой» травматичной многоэтапной операции, невозможность динамического планиметрического контроля и необходимость релапаротомии для удаления баллона. Таким образом, для улучшения результатов лечения кист и абсцессов печени необходима разработка минимально инвазивного способа моделирования фиброзной кисты и классического ГАП с заданными контролируемыми характеристиками.

Цель исследования — экспериментально обосновать разработанный способ моделирования гнойного абсцесса печени.

Экспериментальные исследования по разработанной нами методике [9] выполнены на 45 лабораторных кроликах обоих полов породы шиншилла в возрасте 1 года с массой тела от 4,8 до 5,1 кг. Проведенные на кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии ФГБОУ ВО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России исследования не противоречат «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных», Хельсинкской декларации 1975 г. и ее пересмотренному варианту 2000 г. Анестезиологическое пособие предусматривало двухкомпонентное общее обезболивание (рометар 2% в дозе 5,0мг/кг и золетил 5% в дозе 7,5 мг/кг). На 21-е сутки животных выводили из эксперимента передозировкой анестетика в летальной дозе.

Для моделирования ГАП выполняли транскутанную пункцию печени под контролем ультразвукового исследования (УЗИ) с лазерной поддержкой полупроводниковым хирургическим лазерным аппаратом Lasermed-1−10 (Россия) с центральной длиной волны 1064 нм и мощностью 9—10 Вт [10].

Исследования проводили на 3, 7, 14 и 21-е сутки после создания ГАП. Интегральную количественную оценку общего состояния экспериментальных животных оценивали в баллах по шкале С.Б. Фадеева (2013). Динамический контроль за размерами полости абсцесса обеспечивали ультразвуковым аппаратом ALOKA SSD 500 (Япония) и аппаратом для МРТ-исследований PhilipsAchieva 1,5T (Нидерланды). Рентгенографию ГАП выполняли аппаратом АРМАН 9Л5 (СССР).

Для морфологического исследования биоптаты ткани печени после проведения пункции, а также во время формирования остаточных полостей и абсцессов печени фиксировали в растворе 10% нейтрального формалина. Готовили парафиновые блоки по общепринятой методике после обезвоживания в серии спиртов возрастающей концентрации. Срезы препаратов толщиной 3—5 мкм депарафинизировали, окрашивали гематоксилином и эозином. Морфологический анализ препаратов проводили с использованием светового микроскопа. Морфометрию выполняли с помощью окулярной стереометрической сетки Г.Г. Автандилова.

Статистическую обработку цифрового материала результатов исследования осуществляли с использованием пакета прикладных программ Statistica 8.0 и Microsoft Office Excel 2007 с использованием t-критерия Стьюдента. Различия интерпретировали как достоверные при вероятности ошибки менее 5% (p<0,05).

Через пункционную иглу вводили двухканальный катетер с баллоном из силиконизированного латекса на дистальном конце (рис. 1).

Рис. 1. Схема моделирования фиброзной кисты печени.
Через первый канал катетера под контролем УЗИ раздували баллон физиологическим раствором до диаметра полости 18 мм (V=1,8 см3). Для развития асептического воспаления и формирования вокруг баллона фиброзной оболочки ежедневно полость моделируемой кисты промывали раствором этилового спирта. На 3-и сутки проводили инфицирование сформированной фиброзной полости, для чего через санирующий канал катетера вводили 2�109 КОЕ в 1,0 мл суточной культуры клинического штамма Staphylococcus aureus № 92. Для количественной и качественной оценки микрофлоры абсцесса его содержимое эвакуировали и 0,1 мл использовали для расчета количества клеток (n) S. aureus в 1 мл содержимого полости. Далее выполняли оценку интегрального показателя общего состояния, микробиологической картины содержимого полости гнойника, ультразвукового и гистологического исследований сформированного ГАП.

Интегральная оценка общего состояния животных всех групп через сутки после создания гнойного абсцесса составляла 0,9±0,10 балла (p<0,05). Клинические наблюдения показали, что животные были малоподвижны, плохо реагировали на болевой и звуковой раздражители, крайне мало пили воду, пищу не употребляли. Из полости абсцесса эвакуировалось гнойное содержимое.

Анализ микробиологических данных показал, что на 3-и сутки после инфицирования из полости высевается моноштамм S. aureus с количеством бактериальных клеток 6,2±0,6·109 КОЕ/мл (p<0,05). Таким образом, к обозначенному сроку получено микробиологическое подтверждение гнойного содержимого в моделированной полости, т. е. констатирован ГАП.

Ультразвуковая картина ГАП с определением диаметра сформированной полости, толщины стенки гнойника и наличия содержимого в животе представлена на рис. 2.

Рис. 2. Ультразвуковая картина печени кролика № 13 со сформированным ГАП.
Выявлено, что ГАП представлял собой полость округлой формы с гиперэхогенными включениями (некротические массы) объемом 1,8—2,0 см3, она была отграничена от нормальной паренхимы толстой стенкой с неровными краями. Свободная жидкость в брюшной полости животных не определялась.

Для динамического рентгенологического контроля параметров сформированной полости абсцесса через 2-й канал катетера вводили рентгеноконтрастное вещество омнипак. На рентгенограммах в прямой и правой боковой проекциях (рис. 3)

Рис. 3. Рентгенограммы кролика с контрастированной полостью ГАП.
отчетливо визуализируется полость гнойного абсцесса печени диаметром 1,8 см. Для определения локализации и планиметрической оценки параметров ГАП выполняли магнитно-резонансную томографию, при которой визуализировалась полость сферической формы с четким ровным контуром диаметром 18±0,4 мм (p<0,05).

При морфологическом анализе паренхимы на границе со стенкой сформированного абсцесса на 3-и сутки эксперимента установлено, что она представлена дегенеративно измененными гепатоцитами, очагами некроза и клеточной инфильтрацией. На границе стенки имеется клеточная инфильтрация с макрофагами, клетками инородных тел, прилежащая к ним зона грануляционной и рыхлой соединительной ткани, переходящая в плотную соединительную ткань. К 7-м суткам наблюдения плотная сформированная стенка толщиной до 340 мкм представлена соединительной тканью, волокна которой врастают в паренхиму печени (рис. 4).

Рис. 4. Препарат печени на 7-е сутки после создания ГАП.

В результате проведенного исследования дана интегральная оценка общего состояния и установлены следующие клинические признаки моделированного ГАП: животные малоподвижны, плохо реагируют на болевые и звуковые раздражители, крайне мало пьют воду, пищу не употребляют. Установлено, что использованные неинвазивные инструментальные (УЗИ, рентгенография) методы исследования являются эффективными способами планиметрической оценки как полости печени, так и ее стенки.

Экспериментально подобранные нами параметры лазерной поддержки при моделировании ГАП позволили разработать способ выполнения транскутанной пункции печени, при котором лазерное воздействие мощностью 9 Вт приводит к коагуляционному некрозу стенки пройденного канала печени, что обеспечивает надежный холестаз и гемостаз. Таким образом, в отличие от ранее предложенных вариантов моделирования [7, 8] разработанный нами способ создания абсцесса печени имеет множество преимуществ. Так, применение лазерной поддержки при моделировании ГАП является надежной профилактикой осложнений в ходе проведения данной манипуляции.

Пункционный метод моделирования гнойного абсцесса печени с использованием двухканального катетера малотравматичен, за короткие сроки обеспечивает формирование округлой полости печени с заданным объемом 1,8—2,0 см3 (p<0,05). За счет ежедневного введения раствора этилового спирта в созданной полости печени развивается асептическое воспаление, в кротчайшие сроки формируется плотная фиброзная стенка. К 3-м суткам после инфицирования созданной асептической полости печени получено микробиологическое подтверждение ГАП. Данные морфологических исследований свидетельствуют о создании классического абсцесса с клеточной инфильтрацией, дегенеративными изменениями, очагами некроза, грануляционной и соединительной тканью на границе паренхимы и стенки ГАП.

1. Разработанный способ пункции печени под контролем УЗИ с лазерной поддержкой обеспечивает надежный холестаз и гемостаз.

2. Моделирование асептической кисты и абсцесса печени с использованием двухканального катетера малотравматичен, в короткие сроки обеспечивает формирование ГАП с заданными характеристиками.

3. Использованные клинические, планиметрические, микробиологические, морфологические и инструментальные методы исследования являются основой экспериментальной модели классического абсцесса печени.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Сведения об авторах

Алипов В.В. — д.м.н., проф., зав. кафедрой оперативной хирургии и топографической анатомии, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава России; 410012, Приволжский федеральный округ, Саратовская область, Саратов, ул. Большая Казачья, 112; e-mail: vladimiralipov@yandex.ru

Лебедев М.С. — к.м.н., врач-хирург ГУЗ «Областная клиническая больница», Саратов, Российская Федерация; e-mail: lmaximuss@yandex.ru

Аванесян Г.А. — студент 6-го курса, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава РФ»; 410012, Приволжский федеральный округ, Саратовская область, Саратов, ул. Большая Казачья, 112; e-mail: grair707@mail.ru

Мусаелян А.Г. — студент 5-го курса, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава РФ; 410012, Приволжский федеральный округ, Саратовская область, Саратов, ул. Большая Казачья, 112; e-mail: musaelyam.gagik@mail.ru

Мустафаева Д.Р. — студентка 4-го курса, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава России; 410012, Приволжский федеральный округ, Саратовская область, Саратов, ул. Большая Казачья, 112; e-mail: mustafaeva.diana.98@mail.ru

Алипов А.И. — студент 2-го курса, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава РФ; 410012, Приволжский федеральный округ, Саратовская область, Саратов, ул. Большая Казачья, 112; e-mail: vladimiralipov@yandex.ru

Список литературы:

  1. Альперович Б.И. Хирургия печени. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2010.
  2. Шмидт Г. Дифференциальная диагностика при ультразвуковых исследованиях. М.: МЕДпресс-информ; 2014.
  3. Grimm L., Kristin A. Carmody. Bedside Ultrasonography, Abscess Evaluation: Treatment & Medication Specialties Clinical Procedures Radiology. 2009;45-56.
  4. Бебуришвили А.Г., Прудков М.И., Шулутко А.М., Натрошвили А.Г., Панин С.И., Нестеров С.С., Натрошвили И.Г. Концептуальная оценка применения лапароскопических и минилапаротомных вмешательств в неотложной абдоминальной хирургии. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2013;1:53-57.
  5. Хижняк И.И. Экспериментально-морфологическое обоснование применения гидроксоапатитколлагенового композита «Литар» для ликвидации остаточных полостей в печени. Оренбург. 2015.
  6. Колкин Я.Г. Модифицированный способ ликвидации остаточной полости после операций на печени. Украинский журнал хирургии. 2011;2(11):257-259.
  7. Нартайлаков М.А., Плечев В.В., Мушарапов Д.Р., Лукманова Г.И. Эхинококкоз печени. Уфа: НПО Биомед; 2006.
  8. Омаров М.М. Вопросы диагностики и хирургического лечения эхинококкоза. М. 1979.
  9. Алипов В.В., Лебедев М.С., Цацаев Х.М., Алипов Н.В. Способ моделирования фиброзной кисты печени в эксперименте. Патент РФ на изобретение №2008149296/14/10.07.2010. Бюл. №19.
  10. Алипов В.В., Капралов С.В., Лебедев М.С., Цацаев Х.М., Алипов Н.В. Способ транскутанной пункции очаговых образований паренхиматозных органов. Патент РФ на изобретение №2008149361/ 14/10.07.2010. Бюл. №19.