Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КРИОДЕСТРУКЦИИ ОПУХОЛЕЙ НАДПОЧЕЧНИКОВ

Изобретение относится к области медицины, конкретно к хирургии, и может быть использовано для криохирургического лечения опухолей надпочечников в эксперименте.

Современная хирургия надпочечников представлена традиционными вмешательствами, эндовидеоскопическими операциями (1), операциями из малых доступов и щадящими методами, к которым относится радиочастотная абляция (5), криоабляция (4). В то же время нет единого мнения среди хирургов относительно выбора того или иного способа операций при различной патологии надпочечников, не обоснованы показания и противопоказания к использованию малоинвазивных щадящих методик операций. Хирургические вмешательства при опухолях надпочечников относятся к категории высокого риска, что обусловлено сложными анатомическими взаимоотношениями с окружающими органами, опасностью повреждения крупных сосудов. Применяемые в настоящее время методики ограничиваются в основном адреналэктомией (3) или другими органуносящими видами операций и чреваты развитием серьезных осложнений. До сих пор не существует вариантов локального органосохранного воздействия на патологический процесс.

Опухоли надпочечников менее 2 см в диаметре, так называемые инциденталомы, случайно выявленные при визуализирующих исследованиях органов брюшной полости и забрюшинного пространства или во время оперативных вмешательств в этих областях из-за сложности и травматичности общепринятых методов операций, рекомендуется наблюдать и только при увеличении размеров более 3 см предлагаются адреналэктомии, что в ряде случаев приводит к прогрессированию процесса, озлокачествению опухолей и другим осложнениям (1).

Известен способ криодеструкции, основанный на замораживании надпочечников распыленным потоком жидкого азота до температуры -135-145°С с последующим спонтанным медленным оттаиванием и повторным аналогичным замораживанием (6).

Данный способ является наиболее близким к заявляемому по технической сути и выбран в качестве прототипа.

Недостатком известного способа является отсутствие органосохранного эффекта, так как методика предусматривает охлаждение всего надпочечника. К недостаткам следует отнести непостоянное и неравномерное по площади и глубине охлаждение надпочечника, вызванное нерегулируемым распылением хладагента из устройства на ткань надпочечника. Количество распыляемого хладагента на ткани уменьшается от центра к периферии, что снижает равномерность скорости и глубины охлаждения от центра к периферии.

Новая техническая задача - повышение эффективности способа за счет сохранения функциональной активности непораженных участков ткани надпочечника.

Для решения поставленной задачи в способе криодеструкции опухолей надпочечников, заключающемся в воздействии на патологические зоны жидким азотом, воздействуют при температуре -196°С на один и тот же локальный участок надпочечника в течение трех криоциклов, продолжительностью одна минута каждый, с перерывом между циклами 1 мин при поддержании одинаковой плотности температурного режима в зоне контактного воздействия.

Методы криодеструкции, применяемые при лечении различных новообразований, имеют преимущества перед традиционными хирургическими операциями, а именно позволяют локально разрушить патологический участок ткани, не повреждая окружающую здоровую ткань, предупреждают диссеминацию опухолевых клеток.

Помимо этого, криохирургический метод обладает гемостатическим и анестезирующим эффектом, что обеспечивает благоприятное течение раневого процесса после криодеструкции, вызывает минимальную воспалительную реакцию, позволяет провести операцию с меньшей травматичностью и уменьшить ее продолжительность. Эти положительные моменты метода криовоздействия весьма актуальны и могут быть использованы в хирургии надпочечников.

Эффективность предлагаемого способа объясняется действием сверхнизких температур на биологические ткани. Воздействие сверхнизких температур на биологические ткани ведет к замедлению и прекращению кровотока, дыхания, нервной проводимости в них. Основным патогенетическим фактором деструкции клеток является процесс замерзания воды как экстрацеллюлярно, так и интрацеллюлярно. Происходит повреждение клеточных мембран кристаллами льда, угнетение внутриклеточного метаболизма, что вызывает гибель клеток. Большое значение имеет местное прекращение кровообращения с тромбозом мелких сосудов, при этом крупные сосуды сохраняют свою целостность за счет высокой устойчивости коллагеновых и эластических волокон к холоду. Отсутствие повреждающего действия на стенки крупных сосудов позволяет проводить криодеструкцию в непосредственной близости от них, что особо актуально в отношении надпочечника в виду повышенной васкуляризации данного органа.

Использование предлагаемого способа локальной криодеструкции патологических очагов надпочечника позволяет повысить эффективность локального разрушения опухоли и сохранить морфологическую структуру и функциональную активность непораженной ткани надпочечника.

Способ позволяет локально разрушить заданный объем патологической ткани и сохранить жизнеспособность и функциональную активность окружающей здоровой ткани.

Отличительные признаки проявили в заявленной совокупности новые свойства, которые не являются очевидными для специалиста и не вытекают явным образом из уровня техники.

Идентичной совокупности существенных признаков не обнаружено при исследовании научно-медицинской и патентной литературы.

Предлагаемый способ может быть использован в практическом здравоохранении для повышения эффективности лечения больных ограниченными опухолями надпочечников.

Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует условиям патентоспособности «Новизна», «Изобретательский уровень» и «Промышленная применимость».

Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему Фиг.1-5 и таблицы №1.

На Фиг.1 изображена схема проведения операции, где 1А - криоаппликатор, 1Б - кратер, 1В - ледяная сфера, 1Г - надпочечник.

На Фиг.2 изображены данные гистологического исследования (срок 1 сутки).

На Фиг.3 изображены данные гистологического исследования (срок 7 суток).

На Фиг.4 изображены данные гистологического исследования (срок 14 сутки).

На Фиг.5 изображены данные гистологического исследования (срок 1 месяц).

Способ осуществляют следующим образом.

На первом этапе проводят доступ и выделение надпочечника. Под общим обезболиванием выполняют верхнее-срединный лапаротомный оперативный доступ. После вскрытия брюшной полости осуществляют подход и выделение соответствующего надпочечника. При выделении правого надпочечника отводят ободочную кишку медиально, а печень и желчный пузырь - кверху. Рассекают париетальный листок задней стенки брюшной полости латеральнее восходящей ободочной кишки, вскрывают обнажившуюся фасцию Героты и оттягивают правую почку книзу. В случае выделения левого надпочечника селезеночный изгиб ободочной кишки отводят медиально, латеральнее от нее рассекают вертикально париетальную брюшину, пересекают селезеночно-ободочную связку. Вскрывают вертикально фасцию Героты, левую почку оттягивают книзу. При этом обнажается забрюшинная жировая клетчатка на уровне ворот и верхнего полюса соответствующей почки. Над верхним полюсом почки находят надпочечник, который обкладывают марлевыми салфетками. На этом первый этап считают законченным.

На втором этапе участок поверхности надпочечника маркируют тремя узловыми одиночными швами с помощью атравматической иглы с цветной нерассасывающейся мононитью в трех точках вокруг зоны криодеструкции. На данном участке выполняют криовоздействие. Для осуществления криовоздействия применяют, например, пористо-проницаемые криоаппликаторы из никелида титана со сглаженной рабочей частью и объемной пористой частью разного диаметра наконечника от 2 до 20 мм (7). Пористость аппликатора составляет 20-30%, размеры пор 10-200 мкр, поры открыты, взаимосвязаны. Материал сплава - на основе никелида титана. Предлагаемая конструкция обеспечивает локальность воздействия и постоянство плотности температурного режима в выбранном для криодеструкции участке тканей (до 2 см).

Пористо-проницаемые никелид-титановые аппликаторы позволяют четко локализовать процесс криовоздействия без повреждения окружающих тканей, создавать необходимую степень охлаждения тканей. Количество азота, использующегося для заполнения аппликатора, соответствует объему свободного пространства, содержащего воздух (в среднем 10-50 мл), что способствует минимальному расходу жидкого азота. В процессе заполнения аппликатора жидкий азот вытесняет воздух, содержащийся в порах, при этом определяется эффект клубящегося пара. Пористая структура аппликаторов удерживает жидкий азот без вытекания его до полного испарения. Наполненные жидким азотом инструменты из никелида титана сохраняют температуру, близкую к температуре кипения азота в течение 1,5-2 минут, в течение этого времени наиболее высок эффект криохирургических манипуляций. По мере расходования количества азота аппликатор покрывается инеем. Визуально по изменению цвета его поверхности четко определяется конец его работы. Наконечник криоаппликатора погружают в жидкий азот на несколько минут, тем самым достигают охлаждение наконечника до температуры -196°С, после чего выполняют собственно замораживание ткани надпочечника, состоящее из нескольких криоциклов. Один криоцикл продолжают в течение 1 минуты, время между криоциклами, когда визуально ткань надпочечника успевает оттаить, составляет 1 минуту. Выполняют 3 криоцикла на один и тот же локальный участок надпочечника. Одна минута воздействия жидким азотом дает промерзание ткани на глубину 0,5-0,8 см. Толщина среза надпочечника у собаки 0,5-0,6 см, эти 0,5-0,6 см промораживаются, включая кратер и ледяную сферу 1 минуту с последующим оттаиванием в течение 1 минуты. Визуально зона воздействия представлена кратером глубиной 0,2-0,3 см и дном, представленным сквозной ледяной сферой толщиной 2-3 мм, а также боковыми стенками кратера шириной 2 мм, аналогичными ледяной сфере.

Эффект последействия представляет собой возвышающийся вал (участок ткани) над поверхностью ткани надпочечника, что соответствует зоне кратера и прилежащей к нему ледяной сферы. Участок возвышается над поверхностью надпочечника и представлен отечным синюшно-багрового цвета валом ткани надпочечника с расширенными, стазированными мелкими сосудами и мелкими петехиальными кровоизлияниями.

Второй этап операции считают законченным.

После проведения операции осуществляют контроль гемостаза, ушивание заднего брюшинного листка, ушивание послойно брюшной стенки.

Пример 1. Выполнение способа в эксперименте.

Для эксперимента использовалась беспородная собака, кабель, массой 15 кг, возраст 2.5 года.

Операция - 20.05.2010 г. Локальная криодеструкция патологических участков надпочечника путем воздействия криоаппликатором из пористо-проницаемого никелида титана, заполненного хладагентом.

На I этапе проводят оперативный доступ и выделение надпочечника. После предварительного удаления волосяного покрова с переднебоковой брюшной стенки, обработки кожных покровов дважды 5% спиртовым раствором йода, дважды 70% этиловым спиртом в условиях операционной, под внутривенным наркозом раствором ксилазина (0,25-0,5 мл/10 кг) проводится оперативное вмешательство путем срединной лапаротомии.

При лапаротомном доступе осуществляют срединный разрез мягких тканей на протяжении 10-15 см. Вдоль линии разреза послойно пересекают кожу с подкожной клетчаткой, по белой линии живота вскрывают брюшную полость.

После вскрытия брюшины осуществляют подход и выделение соответствующего надпочечника. Левый надпочечник расположен латеральнее нижней полой вены над левой почкой. При этом центральная надпочечниковая вена пересекает железу по центру, отходя под прямым углом от нижней полой вены, и далее погружается в толщу . Правая надпочечниковая железа на короткой правой центральной надпочечниковой вене прилежит к задней поверхности нижней полой вены на уровне отхождения от нее правой почечной вены. Путем отведения петель тонкой и толстой кишок кнутри, почек книзу, селезенки и желудка слева, а печени справа кверху обнажается жировая клетчатка с лежащим в ней надпочечником. Надпочечник обкладывают марлевыми салфетками от окружающих органов и тканей. Первый этап считают оконченным.

На II этапе участок поверхности железы маркируют тремя узловыми одиночными швами с использованием атравматичной иглы с нерассасывающейся цветной мононитью в трех точках вокруг зоны криодеструкции. На данный участок выполняют криовоздействие. Для этого применяют криоаппликаторы из пористо-проницаемого никелида титана разного диаметра наконечника со статическим рабочим элементом, заполненные хладагентом (жидкий азот) от 2 до 10 мм. Криоаппликатор погружают в жидкий азот, при этом пористо-проницаемая структура никелида титана впитывает хладагент, наполняясь полностью через 1-2 минуты. Достигается охлаждение рабочей части аппликатора до температуры -196°С, после чего выполняют собственно замораживание ткани надпочечника, состоящее из нескольких криоциклов. Готовность аппликатора к работе определяют по прекращению испарения из сосуда Дьюара, в который погружается рабочая часть аппликатора. Насыщенный жидким азотом криоаппликатор помещают на маркированный участок надпочечника до плотного контакта его рабочей поверхности с поверхностью ткани. Один криоцикл воздействия жидким азотом длится по продолжительности 1 минуту. При визуальном наблюдении за процессом криовоздействия под аппликатором и на 1-2 мм вокруг него отмечается образование ледяной сферы, которая оттаивает в течение 1 минуты. Осуществляют 3 криоцикла на один и тот же локальный участок надпочечника. При проведении эксперимента добиваются промерзания ткани надпочечника собаки на всю толщину (0,5-0,6 см). При визуальном контроле процесса криоаппликации обнаруживается, что поверхность ледяной сферы не превышала диаметра насадки прибора больше чем на 2 мм. Второй этап считается оконченным.

После проведения операции-контроль на гемостаз. Рану брюшной стенки ушивают послойно непрерывными и узловыми швами. Операцию считают законченной.

После операции за животным ведут динамическое наблюдение.

Лабораторные исследования

У собаки производят забор крови из вены для контроля уровня кортизола и норадреналина сыворотки крови. Результаты исследования на различных сроках проведения эксперимента будут понятны из таблицы №1.

Из таблицы №1 видно, что уже через 1 сутки после криодеструкции наблюдается всплеск повышения уровня гормонов коры и мозгового слоя надпочечников (кортизол, норадреналин). В дальнейшем отмечается тенденция к снижению уровня гормонов к 14 суткам, и нормализация уровня через 1 месяц после криодеструкции надпочечника, что доказывает жизнеспособность и функциональную активность непораженных участков ткани надпочечника.

Данные гистологического исследования материала (1 сутки, 7 сутки, 14 сутки, 1 месяц). (Фиг.2, 3, 4, 5).

На Фиг.2 проиллюстрированы сосудистые нарушения, проявляющиеся в венозном полнокровии, краевом стоянии лейкоцитов, выраженном набухании и отеке. Инфильтрат представлен преимущественно лимфоцитами и макрофагами. Клубочковая и пучковая зоны полностью разрушены за счет инфильтратов и кровоизлияний. В сетчатой зоне определялись участки с множественными дистрофическими нарушениями, увеличение размера клеток, множественная вакуолизация цитоплазмы, мелкое пикнотичное ядро, грубодисперсная структура хроматина.

На Фиг.3 преобладают сосудистые нарушения над воспалительными и дегенеративными. Корковое и мозговое вещество полностью разрушены, в капсуле выраженное венозное полнокровие. Очаговый лимфо-гистиоцитарный инфильтрат.

На Фиг.4 выявлялись и четко дифференцировались корковое и мозговое вещество. В корковом веществе дифференцировалась клубочковая, пучковая и сетчатая зоны с небольшими очаговыми инфильтратами. В мозговом веществе инфильтраты мелкоклеточные. В некоторых участках гистологических препаратов определялась практически ненарушенная ткань надпочечников с правильно ориентированными «слоями».

На Фиг.5 единичные очаговые круглоклеточные инфильтраты с единичными мелкими кровоизлияниями. Небольшой отек клубочковой зоны с мелкими инфильтратами. Отек и дегенерация клубочковой зоны, небольшие очаги фиброза. В некоторых участках выявлялась практически здоровая ткань надпочечников.

Предлагаемый способ апробирован в эксперименте на 10 беспородных собаках обоего пола и показал эффективность методики и возможность сохранения функциональной активности непораженных участков ткани надпочечника, что подтверждено данными гистологического и гормонального исследования.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания

1. Новообразования надпочечников. Егиев В.Н., Майстренко Н.А., Щетинин В.В. Санкт-Петербург, Наука, 2007. - с 146.

2. Мини-доступ в хирургии надпочечников: Возможности и перспективы. Материалы XX съезда хирургов. Украина, 2002. - с 524.

3. Хирургия надпочечников. Калинин А.П., Майстренко Н.А. - М.: Медицина, 2000. - с 118.

4. Ablation of adrenal neoplasms. Michel D. Beland, William W. Mayo-Smith. Abdominal Imaging, USA (2009) 34:588-592.

5. Radiofrequency ablation: other abdominal organs. Lees W.R., Gillams A. Abdominal Imaging, London (2005) 34:451-455.

6. Гиперфункция надпочечников: принципы и методы коррекции. Коган А.С., Гончар A.M., Куликов Л.К. Новосибирск, Наука, 1988. - с 204.

7. Медицинские материалы и имплантаты с памятью формы. Пористо-проницаемые криоаппликаторы из никелида титана, под редакцией В.Э.Гюнтер, том 9. Томск, Издательство МИЦ, 2010. - с 306.

8. Анатомия собаки и кошки (Колл. авторов) / Пер. с нем. Е.Болдырева, И.Кравец. - М.: «АКВАРИУМ БУК», 2003. - с 556.