Результат интеллектуальной деятельности: Способ моделирования спонтанного разрыва пищевода

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к торакальной хирургии, и касается моделирования спонтанного разрыва пищевода (синдром Бурхаве и т.п.).

Известен способ моделирования синдрома Мэллори-Вейсса (Патент РФ №2425426, МПК G09B 23/28, опубл. 2011), включающий выполнение лапаротомии, изоляцию желудка путем его перевязки в области пищеводно-желудочного перехода и на границе с 12-перстной кишкой, установку катетера в просвет желудка, герметичное ушивание лапаротомной раны. Дополнительно при выполнении способа устанавливают катетер в брюшную полость через прокол передней брюшной стенки. Затем одновременно в желудок и брюшную полость инсуффлятором нагнетают воздух до установления разрыва стенки желудка.

Недостатком способа является то, что не обеспечивается необходимая достоверность получаемых результатов, поскольку давление в желудке создается постепенно, а не форсированно, как при рвоте.

Наиболее близким является способ моделирования спонтанного разрыва пищевода (Маклул Мохсин. Патогенетические особенности и профилактика несостоятельности швов при спонтанных разрывах пищевода. Диссертация кандидата медицинских наук, 2006 год. Глава 2.1. с. 26-36), включающий проведение шейной медиастинотомии, проникновение в клетчатку заднего средостения, мобилизацию пищевода по окружности в верхнем и нижнем направлении, установку в просвет пищевода трубки, соединенной с манометром; осуществление лапаротомии, создание избыточного давления в пищеводе путем резкой компрессии желудка руками, с предварительно наложенном зажимом на выходном отделе желудка.

Недостатком данного способа является трудность создания необходимого давления для разрыва стенки пищевода путем компрессии желудка руками. Затруднительно фиксировать давление разрыва по «прыгающей» стрелке манометра. В ряде экспериментов, проведенных нами по данному методу, разрыв желудка наступал раньше разрыва пищевода.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, создание модели спонтанного разрыва пищевода, максимально приближенной к естественному разрыву, что в дальнейшем позволит получать более точные и объективные данные.

Для решения поставленной задачи при моделировании спонтанного разрыва пищевода, включающем проведение шейной медиастинотомии, проникновение в клетчатку заднего средостения, мобилизацию пищевода по окружности в верхнем и нижнем направлении, установку в просвет пищевода трубки, соединение ее с манометром, осуществление лапаротомии, создание избыточного давление в пищеводе, предложено пищевод пересекать в поперечном направлении на расстоянии 2-3 см от пищеводно-глоточного перехода. При этом трубку, предварительно заполненную водой, вводят в просвет пищевода через полученное отверстие по направлению к желудку, фиксируют лигатурами, достигая герметичности. Производят также циркулярную мобилизацию желудка, после чего от кардиальной розетки вниз на 3-5 см параллельно малой кривизне сшивают стенки желудка с образованием туннеля, переднюю стенку которого затем рассекают на 1,5-2,0 см в продольном направлении. Вводят в просвете туннеля до дистального конца пищевода вторую трубку, наружным диаметром, равным внутреннему диаметру пищевода, обвязывают туннель с введенной в него трубкой лигатурами до достижения герметичности, а избыточное давление в пищеводе создают подачей жидкости через вторую трубку в объеме 150-200 мл под давлением 0,8-1 бар.

Способ позволяет создать модель, приемлемую для изучения изменений в тканях пищевода, а также возможности обучения использования специальных медицинских инструментов и шовного материала для устранения дефекта, получения необходимых навыков для манипуляций с живыми организмами.

На фиг. 1 показана схема подключения уходящей магистрали к сформированному туннелю; на фиг. 2 - устройство, посредством которого моделируют спонтанный разрыв пищевода; на фиг. 3 - фото манометрического контроля создания давления в пищеводе.

Способ осуществляется следующим образом.

Первым этапом в условиях операционной под общим наркозом лабораторному животному - свинье, выполняют лапаротомию (можно начинать на первом этапе с шейной медиастинотомии). В области пищеводно-желудочного перехода и кардиального отдела желудка производят циркулярную мобилизацию желудка.

Далее от левого края кардиальной розетки 1 вниз на 3-5 см параллельно малой кривизне сшивают стенки желудка с образованием туннеля 2, который является непосредственным продолжением пищевода 3. Переднюю стенку туннеля рассекают на 1,5-2,0 см в продольном направлении и вводят в него трубку 4 уходящей магистрали, наружным диаметром, равным внутреннему диаметру пищевода 3. Двумя лигатурами 5 с внешней стороны обвязывают полученный туннель 2 с введенной в него трубкой 4 до достижения герметичности. Важным моментом данного этапа является отсутствие деформации пищевода и установка конца трубки таким образом, чтобы он плотно упирался в пищевод.

Далее трубку 4 подключают к устройству, моделирующему спонтанный разрыв пищевода. Устройство содержит редуктор 6, гидроаккумулятор 7, манометр 8, приходящую магистраль 9, заливное отверстие 10 редуктора, сливное отверстие 11 редуктора, ниппель 12, мотор 13, кран 14.

Вторым этапом посредством шейной медиастинотомии проникают в клетчатку заднего средостения, мобилизуют по окружности пищевод в зоне пищеводно-глоточного перехода в верхнем и нижнем направлении. Пищевод пересекают поперек на расстоянии 2-3 см от пищеводно-глоточного перехода, вводят через это отверстие по направлению к желудку вторую трубку 15. Трубку 15, предварительно заполненную водой, фиксируют лигатурами 16 вокруг пищевода, достигая герметичности. Затем трубку 15 подключают к манометру 8.

Третьим этапом редуктор 6 устройства через заливное отверстие 10 заполняют водой. При запуске мотора 13 по приходящей магистрали 9 вода нагнетается в гидроаккумулятор в объеме порядка 0,30-045 литра.

Гидроаккумулятор 7 разделен резиновой мембраной на две полости, на одну с жидкой средой, которая сообщается с приводящей 9 и отводящей 14 магистралями, и на вторую с воздушной средой, которая соединяется с ниппелем 12. Такое устройство гидроаккумулятора позволяет с помощью подкачки или стравливания воздуха из полости с воздушной средой регулировать как объем жидкости поступающей в пищевод, так и давление этой жидкости. Непосредственно движущая сила для гидравлического удара передается жидкости с резиновой мембраны за счет ее эластических свойств.

Далее подбирают такое соотношение сред в гидроаккумуляторе, при котором давление жидкости будет равно 0,8-1,0 бар (давление разрыва пищевода, выявленное опытным путем), а объем жидкости 150-200 мл.

Четвертым этапом производят быстрое открытие крана на уходящей магистрали устройства, имитирующего рвоту. Поток жидкости, схожий с потоком жидкого содержимого желудка во время рвоты, устремляется в просвет пищевода. Установленный на проксимальном конце пищевода манометр с заполненной водой трубкой имитирует закрытый пищеводно-глоточный сфинктер. Так как не происходит выхода жидкости из пищевода естественным путем, давление воздействует на стенку пищевода и пищевод разрывается. Стрелка манометра, подключенного к трубке, введенной в пищевод с проксимального конца, «фиксирует» давление разрыва.

Пятым этапом после эвтаназии производят аутопсию для определения локализации разрыва, его протяженности и изучения остальных параметров и характеристик пищевода и окружающих тканей. Дефект пищевода ушивается различными хирургическими способами.

Разрыв стенки пищевода при данном способе моделирования происходил в нижней трети пищевода в наддиафрагмальном сегменте по левой стенке, и длина разрыва составляла 3-4 см, что является классическим для синдрома Бурхаве (De Schipper J.P., Pull ter Gunne A.F., Oostvogel H.J., van Laarhoven C.J. Spontaneous rupture of the oesophagus: Boerhaave's syndrome in 2008. Literature review and treatment algorithm (англ.) // Digestive Surgery. - Швейцария: Karger AG, 2009. - Vol. 26, no. 1. - P. 1-6. - ISSN 0253-4886).

Модель может быть использована для обучения студентов, ординаторов и хирургов различных специальностей техники шва пищевода, отработки хирургической техники различных операций на пищеводе, изучения патогенеза механических повреждений пищевода. В эксперименте можно выявить предрасполагающие факторы, группы риска, спрогнозировать послеоперационные осложнения. Метод может быть использован для изучения патогенеза заболеваний, проявлением которых является повторная рвота, например синдром Мэллори-Вейсса, а также для изучения процессов, проходящих в пищеводе и окружающих его структурах, в том числе и при механических повреждениях, сходных по физическому воздействию на пищевод со спонтанным разрывом пищевода.

Пример 1

Под общим наркозом на 5 поросятах был смоделирован спонтанный разрыв пищевода по предлагаемой методике. При моделировании было установлено давление разрыва пищевода, которое составило 0,8-1,0 бар при использовании 150-200 мл жидкости.

Было проведено контрольной моделирование спонтанного разрыва пищевода по методике прототипа. Исследования при использовании известного метода показали, что в 42,8% случаев разрыва пищевода не произошло.

При проведении исследований по предлагаемой модели в 100% случаев был подтвержден факт разрыва пищевода при избыточном давлении с локализацией в наддиафрагмальном сегменте по левой стенке длинной 3-4 см, что соответствует классическим клиническим и литературным данным.

При моделировании по прототипу - разрыв пищевода наступал только в 57,14% случаев, из которых в 85% наблюдался разрыв в классическом варианте, что говорит о низкой эффективности известной модели.

Эксперименты, в ходе которых подробно рассказывалось и наглядно показывалась анатомия нормального и поврежденного пищевода, патогенез осложнений, возникающих при повреждении пищевода, отличительные признаки заболевания, способы хирургического лечения при различных патологических состояниях проводились в присутствии студентов медицинских вузов.

Пример 2

По данной методике моделирования нами было проведено 5 экспериментов, в процессе которых торакальные хирурги отделения торакальной хирургии ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского отработали методику хирургического шва и новый вариант оперативного лечения спонтанного разрыва пищевода.

Пример 3

Было проведено 5 экспериментов с моделированием спонтанного разрыва пищевода по предложенному способу студентами старших курсов медицинской академии. В процессе эксперимента были отработаны варианты хирургического шва пищевода, а также базовые методики операций на пищеводе при его спонтанном разрыве.

Эксперимент по моделированию спонтанного разрыва пищевода был проведен нами на 27 поросятах одной породы массой 15-20 кг.

Предлагаемый способ позволяет установить давление разрыва пищевода с учетом максимального количества компонентов механизма его возникновения. Наглядно показывает состояние стенки пищевода, окружающих его органов и структур после разрыва, возможность оценить состояние организма в целом. Дает возможность определить основные механизмы спонтанного разрыва пищевода, выявить предрасполагающие факторы, определить группы риска, усовершенствовать способы хирургических операций и улучшить прогноз жизни.