Экспериментальная модель гнойного абсцесса печени

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).

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.

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)

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).

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