Желудочно кишечного тракта

Вид материалаАвтореферат

Содержание


Научный консультант
Ведущая организация
Общая характеристика работы
Объектом исследования
Предметом исследования
Научная новизна.
Теоретическое и практическое значение работы.
Основные положения, выносимые на защиту
Реализация и апробация работы.
Объем и структура диссертации.
Содержание работы
В первую группу
Во всех исследуемых сериях животных
Морфометрические исследования
Результаты собственных исследований
Инфицированность толстокишечных анастомозов
Первая стадия- сдавление и адаптация тканей
Вторая стадия - восстановительные изменения
Третья стадия – завершение формирования соединительнотканного рубца и детерминированная дифференцировка эпителия
Соединительнотканный рубец имеет общие свойства и особенности в зависимости от способа формирования анастомоза
...
Полное содержание
Подобный материал:
  1   2   3   4


На правах рукописи


Молокова

Ольга Александровна


МОРФОГЕНЕЗ АНАСТОМОЗОВ

ЖЕЛУДОЧНО – КИШЕЧНОГО ТРАКТА

(экспериментальное исследование)


14.00.15 – патологическая анатомия


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора медицинских наук


Челябинск – 2009


Работа выполнена в ГОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»


Научный консультант: заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, профессор

Бычков Виталий Григорьевич


Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Кононов Алексей Владимирович


доктор медицинских наук, профессор

Гиниатуллин Равиль Усманович


доктор медицинских наук, профессор

Шабунина-Басок Наталья Рудольфовна


Ведущая организация: ФГУ «Институт морфологии человека РАМН», г. Москва


Защита состоится «___» ___________ 2009 г. в ___часов на заседании диссертационного совета Д 208.117.01 при ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Росздрава»

(454092, г. Челябинск, ул. Воровского,64 )


С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Росздрава»


Автореферат разослан «___» ________________2009 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета Долгушина В.Ф.


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Вопросы патогенеза, механизмы развития патологических процессов и восстановительные изменения, развивающиеся после резекции, представляют большой интерес как в практическом, так и в теоретическом плане. Использование в абдоминальной хирургии разнообразных способов выполнения хирургического шва, накладываемого для создания анастомозов на всем протяжении желудочно – кишечного тракта, требует изучения особенностей развития восстановительных изменений в зависимости от уровня и способа наложения анастомоза, выявления общих закономерностей репаративного процесса. Интерес к морфогенезу, способам и механизмам восстановления нарушенных функций в зоне соединения кишечных стенок особенно актуален в связи с тем, что именно от них зависит формирование качественного анастомоза, который, в конечном итоге, определяет судьбу оперированного больного.

Все виды соединения краев кишки условно разделяются на 4 группы: ручной шов, механический шов, бесшовный и компрессионный анастомозы. Несмотря на многочисленность методик формирования ручных и механических анастомозов преодолеть отрицательные особенности этих способов соединения краев кишки не удается. Шовные нити, металлические скрепки являются инородными включениями, способствуют хронизации воспаления, удлиняют сроки эпителизации, формирования соединительнотканного рубца; обладают фитильными и «пилящими» свойствами, способствуют образованию раневых каналов и проникновению микрофлоры в стенку кишки, приводят к рубцовому стенозу (А.П. Власов, 1991; В.М. Буянов, 1993, 2000; А.И. Наумов и соавт, 1997; В.Н. Егиев, 1998; А.И. Кечеруков, 2003 и др.). Более выгодные условия заживления развиваются при создании компрессионных способов соединения полых органов. Перспективными являются анастомозы, сформированные при помощи имплантатов принципиально нового класса на основе TiNi сплавов (Н.Н. Каншин и соавт, 1978; Ю.Ф. Исаков, 1982; Н.А. Бородин, 1987; Б.К. Гиберт, 1995; А.М. Карякин, 1998; В.С. Исаев и соавт., 2003; Ф.Ш. Алиев и соавт., 2005; А.И. Кечеруков и соавт., 2006 и др.).

История применения в хирургии желудочно - кишечного тракта компрессионного способа соединения тканей насчитывает около 200 лет (Н.А. Бородин, 1987; Б.К. Гиберт., 1995; М.И. Кузьмин - Крутецкий, 1998; Н.Н. Каншин и соавт, 2004; С.Д. Фролов и соавт, 2006). Меньшая доля несостоятельности анастомозов отмечается при создании компрессионных соустий – 1,5 – 7,7%, в отличие от ручных и механических – 4,0 – 12,0% и 2,0 – 8,0% соответственно (Р.В. Зиганьшин и соавт., 1990 – 2003; Н.Н. Каншин, 2001; В.В. Плотников и соавт, 2001, 2006; А.И. Кечеруков и соавт., 2003; Ф.Ш. Алиев, 2006 и др.).

30-летний период использования никелид – титановых конструкций для создания компрессионных анастомозов способствовал накоплению большого объема морфологического материала. Гистологичесские исследования проводились во всех работах, посвященных изучению закономерностей заживления желудочно-кишечных, межкишечных, билиодегистивных анастомозов, но они носили описательный характер, без выявления стадийности процесса и общебиологических закономерностей, без проведения сравнительного анализа разных способов кишечного шва (А.Г. Земляной и соавт, 1991; И.М. Крючков, 1992; А.И. Кечеруков, 1998; Н.Н. Каншин, Р.А. Василенко, 2001, 2004; А.М. Машкин, 2002; А.И. Чернов, Ф.Ш. Алиев, 2006; В.Э.Гюнтер и соавт., 2006 и др.).

Объектом исследования являются зоны анастомозов, сформированные на разных уровнях желудочно – кишечного тракта, и выполненные различными видами хирургического шва.

Предметом исследования являются морфологические изменения, развивающиеся в зоне анастомоза, сформированного разными видами кишечного шва.

Световая микроскопия вносит существенные ограничения в освещение механизмов развития патологического процесса и регенераторных проявлений. Электронная микроскопия позволяет значительно углубить представления о морфологической сущности процесса, полученные при помощи световой микроскопии. Использование просвечивающей и растровой электронной микроскопии помогло изучить механизмы развития воспаления и регенерации отдельных видов тканей: эпителиальной, соединительной, нервной и гладкомышечной. Комплексное гистологическое, микроскопическое и гистохимическое исследование позволило выявить особенности соединительнотканного рубца, сформированного в зоне соустьев.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Выяснение особенностей морфогенеза анастомозов, выполненных на разных уровнях желудочно – кишечного тракта, с использованием различных способов соединения анастомозируемых органов.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
  1. Выявить структурные перестройки элементов кишок при заживлении пищеводно – кишечных анастомозов, выполненных компрессионным и лигатурным способами с помощью световой, электронной растровой микроскопии..
  2. Определить морфологические изменения при заживлении инвагинационных тонко – толстокишечных анастомозов, выполненных устройством Зиганьшина - Гюнтера, аппаратом УКА и лигатурным способом с использованием световой, электронной просвечивающей и растровой микроскопии.
  3. Сформулировать морфологические особенности заживления толстокишечных анастомозов, выполненных компрессионным, механическим и лигатурным способами с использованием световой, растровой электронной микроскопии и иммуногистохимических методов.
  4. Провести сравнительный анализ свойств анастомозов желудочно – кишечного тракта.
  5. Выявить этапы морфогенеза анастомозов желудочно – кишечного тракта и закономерности восстановительных процессов в послеоперационном периоде.
  6. Дать характеристику особенностей морфогенеза компрессионного, лигатурного и механического анастомозов.

Научная новизна. В работе впервые проведено комплексное микроскопическое, электронномикроскопическое, морфометрическое и гистохимическое исследование восстановительных процессов при заживлении анастомозов желудочно – кишечного тракта.

Новым является выявление общих закономерностей восстановительного периода независимо от способа формирования анастомоза и уровня его наложения в желудочно – кишечном тракте. Впервые проведено электронномикроскопическое изучение динамики восстановительных процессов при заживлении лигатурных и компрессионных анастомозов.

Впервые выявлены особенности соединительной ткани, образующей рубец, при лигатурном и компрессионном способах формирования соустий. Выявлены стадии восстановительного периода и описаны их морфологические проявления.

Проведено сравнительное изучение динамики заживления лигатурных, механических и компрессионных анастомозов. Определены факторы, тормозящие восстановительные процессы при заживлении ручных и механических анастомозов. Выявлена продолжительность восстановительного периода в зависимости от способа выполнения анастомоза.

Теоретическое и практическое значение работы. В эксперименте на беспородных собаках изучены морфологические изменения, развивающиеся в органах желудочно – кишечного тракта, после их резекции с целью создания анастомозов. Теоретическое значение работы состоит в углублении представлений о закономерностях развития репаративной регенерации в условиях патологического процесса.

Практическая значимость проведенных исследований заключается в разработке критериев, характеризующих особенности заживления разных видов кишечных швов, выборе наиболее оптимального вида формирования кишечного шва с целью улучшения непосредственных и отдаленных послеоперционных результатов, улучшения качества жизни этих больных.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Морфогенез анастомозов желудочно - кишечного тракта характеризуется стандартным чередованием патологических, регенераторных и компенсаторных процессов. Время после создания анастомоза является восстановительным периодом.

2. Независимо от уровня наложения анастомоза в желудочно-кишечном тракте, модификации компрессионного устройства, вида лигатурного или механического швов восстановительный период развивается однотипно и характеризуется развитием воспалительно – репаративной реакции, которая проходит 4 стадии.

3. Динамика развития репаративных процессов при заживлении компрессионных анастомозов расценивается как критерий выраженности и продолжительности восстановительного периода. Отклонения в сроках развития и выраженности репаративных процессов отражают особенности морфогенеза анастомозов, сформированных другими способами.

4. Анастомозы, сформированные компрессионными устройствами, характеризуются полным восстановлением анатомо – функционального состояния резецированных органов.


Реализация и апробация работы.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс на кафедрах общей хирургии, патологической анатомии, кафедре клинических дисциплин при ФУВ ТюмГМА. Материалы работы используются при проведении практических занятий и лекций в курсе патологической анатомии по теме «Компенсаторно – приспособительные процессы. Регенерация, атрофия гипертрофия», «Болезни желудочно – кишечного тракта» для студентов лечебного и педиатрического факультетов в ГОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия».

Результаты исследования используются хирургами при выборе оптимального вида формирования межкишечных соустий, оценке динамики течения постоперационного периода и прогнозирования возможных осложнений.

В прозекторской практике врачами патологоанатомами Тюменских областных клинических больниц № 1 и № 2 используются критерии для определения категории осложнений у больных, которым при жизни выполнена резекция с созданием анастомозов в органах ЖКТ.

Основные положения работы доложены и обсуждены на международном симпозиуме «Медицина и охрана здоровья» (Тюмень, 1998 - 2005); Всероссийской конференции хирургов (Тюмень, 2003); международной конференции «Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в медицине» (Томск, 2004); международном «Форуме по проблемам науки, техники, образования» (Москва, 2005), исследования отмечены «Золотым дипломом 2005 года» за научную работу по направлению «Экология человека и здравоохранение»; научно – практической конференции «Актуальные вопросы хирургии» (Ростов-на-Дону, 2006), на конгрессе «III Международные Пироговские чтения»; международной конференции «Материалы с памятью формы и новые технологии в медицине» (Томск, 2007); на международной гистологической конференции «Морфогенезы в эволюции, индивидуальном развитии и эксперименте» (Тюмень, 2008); на IY межрегиональной научно – практической конференции хирургов и эндоскопистов Тюменской области (Тюмень, 2008); на Всероссийской научно – практической конференции патологоанатомов (Миасс, 2008); на заседании Областного общества патологоанатомов (Тюмень, 2009).

Публикации. Результаты работы опубликованы в 39 научных изданиях, в том числе 15 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 226 страницах, состоит из 7 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций. Список литературы включает 246 источников, из них - 52 иностранных авторов. Диссертация содержит 15 таблиц; иллюстрирована 160 фотографиями, 15 графиками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования. В основу работы легли экспериментальные исследования динамики восстановительных процессов после резекции органов ЖКТ и наложения анастомозов с помощью разных видов кишечного шва.

Экспериментальные операции выполнялись на кафедре клинических дисциплин ФПК и ППС ГОУ ВПО Тюм ГМА (г. Курган)1, на кафедре общей хирургии ВПО Тюм ГМА1 , в ЦНИЛЕ Тюм ГМА с соблюдением международных принципов Хельсинской декларации о гуманном отношении к животным и «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных», после получения разрешения этического комитета Тюм ГМА.

Хирургические вмешательства выполнены на 144 беспородных собаках обоего пола, массой от 7 до 20 кг. Были сформированы 3 экспериментальных группы.

В первую группу вошли 48 животных, которым был наложен внутриплевральный пищеводно-желудочный анастомоз двумя способами: лигатурным двухрядным швом (n=24) и аппаратом КЦА (аппарат для формирования компрессионных циркулярных анастомозов) (n=24). Во вторую группу вошли 30 животных, которым выполнили тонко – толстокишечные анастомозы 3 способами: лигатурный (n=10), компрессионный аппаратом УКА (n=10) и компрессионный устройством «Скрепка» Зиганьшина – Гюнтера (n=10). В третью группу вошли 66 беспородных собак, у которых толстокишечные анастомозы формировали 3 способами. Для наложения лигатурных анастомозов применялся 2-х рядный шов с использованием современных атравматических материалов (викрил, дексон, полипропилен): 1-й ряд- серозно-мышечно-подслизистый шов по Пирогову-Матешуку, 2-й ряд – узловые серо-серозные швы (n=32). Механические соустья накладывались с помощью степплеров фирмы «Ethicon» и сшивающих аппаратов отечественного производства СПТУ (n=32). Компрессионный анастомоз выполняли трехвитковым никелид-титановым устройством размером 20х10 и 25х12 мм, сечение провода диаметром 1,9-2,2 мм (n=32).

Объем экспериментальных исследований на животных включал сравнительное изучение динамики восстановительных изменений, механической прочности, эластичности, биологической герметичности в определенные сроки послеоперационного периода. Для забора материала у экспериментальных животных на 1, 3, 5, 7, 10, 14, 21, 30, 45, 60, 90-е сутки производилась эвтаназия путем внутриплеврального введения раствора тиопентала натрия или гексенала (50 мг/кг), затем выполнялось внутрисердечное введение этого же препарата (1000 мг).

_____________________________________

Приношу искреннюю благодарность профессору А.И.Кечерукову, профессору В.В. Плотникову, д.м.н. Ф.Ш. Алиеву, к.м.н. И.А. Чернову, к.м.н. В.В. Спиреву, к.м.н. А.Н. Робаку за помощь в выполнении работы.


Во всех исследуемых сериях животных для приготовления морфологических препаратов участок кишки, включающий анастомоз, иссекали и фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. Кусочки вырезали перпендикулярно линии шва, расправляли на плоскости и вновь погружали в фиксатор. Гистологические препараты окрашивали гематоксилином и эозином, по Ван Гизону, Слинченко и по Вейгерту. Полутонкие срезы окрашивали метиленовым синим и азур-эозиновой смесью Романовского.

При изучении микроскопических препаратов оценивали динамику развития воспалительной реакции, особенности регенерации слизистого, подслизистого и мышечного слоев, структурно-функциональное восстановление футлярного строения кишечной стенки.

Изучение морфогенеза толстокишечных анастомозов с помощью электронной микроскопии выполнено при участии старшего научного сотрудника лаборатории электронной микроскопии «Российского НИИ восстановительной травматологии и ортопедии им. академика Г.А. Илизарова» (г. Курган) к.б.н. Н. С. Мигалкина .

Забор материала для растровой электронной микроскопии проводили в разные сроки послеоперационного периода. Фиксированные тканевые фрагменты исследуемых анастомозов иссекали и подвергали стандартной процедуре промывки и обезвоживания, испытуемые образцы пропитывали камфеном при температуре 500 С, выдерживали при комнатной температуре на воздухе 24 часа. После возгонки камфена высушенный образец закрепляли на держателе каплей токопроводящего клея и напыляли слоем серебра. Напыленные образцы исследовали в сканирующем электронном микроскопе JSM-840 («Jeol») при ускоряющем напряжении 20 кВ и рабочем расстоянии 16 мм.

Ультратонкие срезы контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца аппаратом LKB “Ylltrastainer” и исследовали в электронном микроскопе JSM -100 В при ускоряющем напряжении 60 Кв.

Особенности кровоснабжения в зоне формируемого анастомоза изучали на рентгеновазограммах. Для этого в сосуды на месте стыка соединяемых стенок органов вводили свинцовый сурик с оранжевой художественной краской и делали рентгенографию.

Для иммуногистохимического исследования использован набор следующих маркеров (антител): α –SMA, десмин, виментин, Ki – 67, коллаген IY типа. Для проведения иммуногистохимических исследований ткани фиксировали в 10% забуференном формалине (рН 7,2), проводили по спиртам и ксилолам, заливали в парафин. Готовили серийные парафиновые срезы и наносили на стекла с адгезивным покрытием, депарафинировали. Исследования проводили в соответствии с методикой C.R. Taylor, R. Cote. Предварительная обработка срезов проводилась по методу восстановления антигенных детерминант ткани (S.H Shi, 1991 и М. Sowa, Y . Kato, I. Nakanishi et all., 1992). Инкубация с первичными антителами составляла 30 мин при комнатной температуре. Использовались позитивные и негативные контроли. Срезы тщательно отмывали в буфере, подсушивали, затем на них наносили систему En Vision (фирмы Daco, Дания). После каждой инкубации срезы тщательно отмывали, подсушивали вокруг, для визуализации реакции на них наносили DAB + или АЕС (фирмы Daco, Дания), что позволяло получать специфическую коричневую окраску. Использовали моноклональные антитела к десмину (фирма Daco, разведение RTU), к виментину (фирма Daco, разведение RTU), к α –SMA (фирма Daco, разведение 1:50), к Ki – 67 (фирма Daco, разведение RTU), к Collagen – IY (фирма Daco, разведение 1:40). Все манипуляции проводили в соответствии с рекомендуемыми протоколами выявления специфического окрашивания. Ядра докрашивали гематоксилином Майера. Интенсивность специфического окрашивания оценивали полуколичественным методом. Для выявления пролиферативной активности в восстанавливающемся эпителии определяли Ki – 67, выявляющего пролиферирующие клетки, находящиеся на разных фазах цикла. Определение индекса пролиферации Ki – 67 в ядрах клеток определялось как среднее от числа меченых ядер на 100 учтенных ядер (В.Н. Эллиниди, 2002; С.В. Петров, Н.Т. Райхлин, 2004 и др.). В экстрацеллюлярном матриксе соединительной ткани выявляли коллаген IY типа.

Морфометрические исследования гистологического материала. Плотность воспалительного инфильтрата определяли путем подсчета количества клеток в 10 полях зрения в гистологических препаратах при увеличении микроскопа х630. Состав клеточного воспалительного инфильтрата с подсчетом нейтрофильных лейкоцитов, лимфоцитов, фибробластов, фиброцитов, плазматических клеток (в %) проводили в 10 полях зрения с каждого микропрепарата при увеличении микроскопа х630. Толщину слизистой оболочки измеряли окуляром микрометром (в мм) при световой микроскопии и в микронах при растровой электронной микроскопии. Определение ширины рубца производили при растровой электронной микроскопии в мкм. Исследования выполняли при разных видах и способах формирования анастомозов.

Механическая прочность анастомозов изучалась методом пневмопрессии с использованием манометра ИАД – 1, регистрирующего давление в пределах от 20 до 300 мм рт. ст. на 1 – 45-е сут эксперимента. Соустье считали герметичным, если оно выдерживало давление не менее 50 – 60 мм рт. ст. (А.А. Запорожец, 1974; А.В. Шотт и соавт., 1983).

Эластичность сформированных анастомозов изучали на тензометрической установке УТР с определением величины относительной остаточной деформации.

Изучение биологической герметичности толстокишечных анастомозов проводилось в лаборатории клинической бактериологии на базе Тюменского НИИ краевой инфекционной патологии. Выполнено 720 бакпосевов: по 240 посевов с линии лигатурного, механического и компрессионного швов. Заборы материала на Гр (+), Гр ( -) и грибковую микрофлору производились из просвета кишки во время операции и с линии толстокишечных анастомозов на 1, 3, 5, 7, 10-е сут эксперимента. Посевы производились на традиционные дифференциально – диагностические среды с определением количественных и качественных характеристик высеваемых колоний микроорганизмов.

Количественные данные подвергали статистической обработке с применением метода вариационной статистики. Оценка достоверности результатов проводилась с использованием критерия Стьюдента и Уилкоксона (Г.Г. Автандилов, 1990).

Использован метод корреляционного анализа с вычислением коэффициента ранговой корреляции по Спирмену с учетом критерия достоверности (р). При положительных значениях коэффициента ранговой корреляции связь между признаками оценивалась как прямая, при отрицательных – как обратная. При значениях коэффициента корреляции свыше 0,7 связь между признаками оценивалась как сильная, от 0,5 до 0,69 – средняя, от 0,3 до 0,49 – слабая, при значениях меньше 0,29 – связь между признаками отсутствовала (Г.Г. Автандилов, 1990; С. Гланц, 1999). Статистическая обработка информации произведена на персональном компьютере с использованием программного продукта компании Statsoft – «Statistica 5.5».


РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Макро- и микроскопические изменения в зоне анастомоза в разные сроки после операции являются одним из наиболее достоверных критериев оценки состояния межкишечного соустья.

Морфологическое исследование