Способ моделирования анальной трещины

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии, может быть использовано при моделировании анальной трещины. У крысы осуществляют справа или слева одновременную перевязку внутренних половых артерий и вены через разрез промежности. На вторые сутки наносят вертикальный разрез длиной 4 мм по задней полуокружности наружного сфинктера заднего прохода на глубину 2 мм. С третьих по шестые сутки эксперимента ежедневно внутримышечно вводят дистигмина бромид в дозе 0,03 мг. Способ позволяет создать в эксперименте на животных модель анальной трещины с воспроизведением течения заболевания в динамике при сочетании патогенетических факторов, способствующих развитию заболевания у человека, провести морфологические и электрофизиологические исследования в динамике, а также изучить эффективность способов лечения хронической анальной трещины.

 

Изобретение относится к медицине, а именно экспериментальной хирургии.

В настоящее время, в структуре колопроктологической патологии, анальная трещина занимает третье место, уступая по распространенности лишь геморрою и колитам [Семионкин Е.И. Колопроктология. - М.: ИД Медпрактика-М, 2004, - 224 с.]. По данным обращаемости пациентов частота возникновения анальной трещины составляет 20-23 случая на 1000 взрослого населения [Воробьев Г.И. Основы колопроктологии. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2001, - 414 с.], а более трети больных находятся в трудоспособном возрасте. Удельный вес пациентов с анальными трещинами в структуре колоректальных заболеваний составляет, по данным различных авторов, от 8,5 до 16%, при этом женщины страдают в 1,5-2 раза чаще мужчин [Воробьев Г.И. Основы колопроктологии. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2001, - 414 с.; Жуков Б.Н., Шабаев В.Н., Исаев В.Р., Лысов Н.А. Колопроктология. - Самара, СамГМУ, 1999, - 132 с.; Ривкин В.Л. с соавт. "Геморрой и другие заболевания заднепроходного канала", М., 1994, 238 с.]. Суть этого заболевания сводится к образованию трещины в области заднего прохода, как правило, по задней полуокружности. Вызываемые трещиной болевые ощущения бывают настолько интенсивными, что больные теряют работоспособность, сон, нередко возникает "стулобоязнь" [Канделис Б.Л. Неотложная проктология. - Ленинград: Медицина, 1980, - 271 с.].

Б.Н.Жуков с соавт. [Жуков Б.Н., Шабаев В.Н., Исаев В.Р., Лысов Н.А. Колопроктология. - Самара, СамГМУ, 1999, - 132 с.] отмечают, что наиболее характерной для трещины является триада симптомов на фоне наличия дефекта тканей: боль, сфинктероспазм и скудное выделение крови при дефекации. Основной причиной формирования хронических анальных трещин является гипертонус внутреннего анального сфинктера и связанная с ним боль [Muthukumarassamy R., Robinson S.S., Sarath S.C., Raveendran R. Treatment of anal fissures using a combination of minoxidil and lignocaine: a randomized, double-blind trial. - Indian Journal Gastroenterol. 2005, Vol.24, №4, p.158-60].

Однако в ряде случаев формирование трещины может возникать при нормальных или даже пониженных (до 8% наблюдений) показателях давления внутреннего сфинктера в покое [Jones O.M., Ramalingam Т., Lindsey I., Cunningham С., George B.D., Mortensen N.J. Digital rectal examination of sphincter pressures in chronic anal fissure is unreliable. - Dis Colon Rectum. - 2005, Vol.48 - №2, p.349-52]. J.N.Lund отмечает, что патогенез трещин до конца не изучен, однако, спазм внутреннего анального сфинктера является наиболее постоянным признаком. [Lund J.N. Nitric oxide deficiency in the internal anal sphincter of patients with chronic anal fissure. - Int Journal Colorectal Dis. 2005, Jul 29].

Ball [Ball C. The Rectum, its Diseases and Development Defect. London: Hodder and Stoughton, 1908, p.146-152] предположил, что анальные крипты при дефекации сдвигаются вниз. Это вызывает их отек, и у края заднего прохода формируется сторожевой бугорок. Такая теория игнорирует тот факт, что трещина, если она образовалась вследствие травмы при дефекации, должна постоянно растягивать зубчатую линию, что на самом деле происходит крайне редко.

Другая теория, высказанная Miles [Miles W.E. Observations upon internal piles. - Surgery, Gynecology and Obstetrics 1919, 29, p.497-506], объясняет развитие анальной трещины гиперплазией соединительной ткани в подслизистой основе, вследствие расширения венозных сплетений подслизистой основы. Однако в клинике трещины часто протекают без расширения прямокишечных вен.

Преимущественную локализацию трещин на задней стенке анального канала Rankin et all [Rankin F.W. et all - The Colon. Rectum and Anus. - Philadelphia: W.R.Sounders, 1932, p.584-593] объясняют большей подвижностью зоны аноректального угла и постоянным травмированием при дефекации. Однако такое утверждение противоречит факту, что трещина редко распространяется выше зубчатой линии.

Blaisdell [Blaisdell P.С.- Pathogenesis of anal fissure and implication as to treatment. Surgery, Gynecology and Obstetrics 1937, v.65, p.672-677] объяснил это обстоятельство особенностями строения мышц сфинктера, указывая, что основные пучки наружного сфинктера окружают не весь заднепроходной канал. Однако известно, что подкожная часть наружного сфинктера окружает задний проход циркулярно.

По данным Nothmann et all [Nothmann В.I. et all. - Internal anal sphincter derangement with anal fissures. - Gastroenterology, 1974, v.67, р.216-220] у больных с анальной трещиной всегда имеется высокое внутритканевое давление во внутреннем и наружном сфинктерах прямой кишки.

Eisenhammer (Eisenhammer S. The evaluation of the internal anal sphincterotomy operation with special reference to anal fissure. - Surgery Gynecology and Obstet. - 1959, Vol.109, p.583-590), обобщив ряд теоретических положений, описал стойкий спазм внутреннего сфинктера вплоть до его анатомического сужения. Он показал, что в этих условиях, повреждения возникают чаще по задней стенке анального канала, хуже защищенной от травмирования. Именно он рекомендовал рассекать внутренний сфинктер с сохранением подкожных порций наружного, это нашло отражение в современных работах, убедительно доказавших, что основание трещины формируется на нижней внутренней поверхности внутреннего сфинктера, а не в подкожной части наружного жома (цит. по Henry M.M., Swash М. Coloproctology and the Pelvic Floor. - Oxford: Butterworth-Heinemann, 1992, - 460 p.).

И, наконец, Klosterhalfen et all [Klosterhalfen В. et all. - Topography of the inferior rectal artery: a possible cause of chronic, primary anal fissure. - Dis Colon et Rect, 1989, N 1, p.43-52] выдвинули теорию, согласно которой развитие анальной трещины связано: с ухудшением васкуляризации анального сфинктера, особенно его заднего отдела, за счет нарушения кровотока в системе нижней прямокишечной артерии; с наличием хронического воспаления в зоне заднего прохода; с повышением внутритканевого давления мышцы наружного сфинктера, а также изменением акта дефекации.

Проведенные Minguez М. et all (2003) комплексные исследования позволяют считать гипертонус анального сфинктера и ишемию замыкательного аппарата первичными факторами в появлении и формировании трещин. Вероятность рецидива после заживления трещины высока, таким образом, анальную трещину авторы рассматривают как хроническую болезнь, которая развивается в зависимости от особенностей сфинктера. Кроме того, одной из важных консервативных мер по предотвращению рецидивов трещин Minguez M. et all считают предупреждение запоров [Minguez M., Herreros В., Benages A. Chronic Anal Fissure. - Curr. Treat Options Gastroenterol., 2003, Vol.6, №3, p.257-262].

Как видно из представленных данных, изучение патогенеза анальных трещин представляет несомненный интерес для науки и практического здравоохранения.

Проведенное исследование патентной и научно-медицинской литературы позволило выявить способ моделирования абдоминально-ишемического синдрома, описанный С.А. Шалимовым с соавт. [Шалимов С.А. с соавт. "Руководство по экспериментальной хирургии", M., 1989, с.137], заключающийся в наложении суживающей клеммы на артерию таким образом, чтобы ее диаметр уменьшился на 50-70% от исходных значений. При этом в соответствующих органах, питаемых данным сосудом, спустя 3 недели развивается хроническая ишемия.

Однако моделирование абдоминально-ишемического синдрома не позволяет достичь модели анальной трещины, так как не предусматривает: развития хронического воспаления аноректальной зоны; не вызывает повышения внутритканевого давления в области наружного сфинктера; не вызывает нарушения акта дефекации в виде запоров. Кроме того, данная модель невыполнима у мелких лабораторных животных, а ее выполнение предусматривает оснащение специальными устройствами (металлические кольца, аппликаторы, клеммы), что затрудняет интерпретацию результатов моделирования в разных лабораториях.

Известен способ моделирования коллатерального кровотока кишки при острой ишемии [Описание изобретения к авторскому свидетельству №801037 "Способ моделирования коллатерального кровотока кишки при острой ишемии"] путем вскрытия продольным разрезом, по белой линии живота брюшной полости, перевязки и разреза между двумя лигатурами каудальной брыжеечной артерии и ее ветвей (левой ободочечной и краниальной прямокишечной). Перерезку производят через каждый прямой сосуд, отходящий от краевой артерии, что соответствует 5,5-6 см по брыжеечному краю кишки. После этого приподнимают регионарные лимфатические узлы, каудальнобрыжеечные и среднеободочные, и у их ворот накладывают лигатуру. Лимфатические узлы удаляют разрезом выше наложения лигатуры. Рану зашивают трехэтажным швом и закрывают стерильной повязкой.

Недостатком способа является ограничение его использования моделированием коллатерального кровотока кишки при острой ишемии. Удаление лимфоузлов существенно нарушает отток лимфы от толстой кишки, что удаляет модель от клинического течения ишемического поражения органов и тканей и искажает конечные результаты, модель не предусматривает создание собственно анальной трещины моделированием механического повреждения анального канала и созданием условий тонического сокращения сфинктеров прямой кишки. Следовательно, использовать эту модель для создания анальной трещины у экспериментальных животных нецелесообразно.

Также существует способ моделирования ректальных свищей, предложенный Buchanan G.N. et all [Buchanan G.N., Sibbons P., Osbom M. et all. - Experimental model of fistula-in-ano. Dis Colon et Rect, 2005, Vol.48, N 2, p.353-358]. Для создания экспериментальной модели свища в качестве подопытных животных используют свиней. Острым путем посредством проводника создают искусственное сообщение внешней среды с просветом прямой кишки. Данными магнитно-резонансной томографии, гистотопографическим и гистологическим исследованием установливают, что свищ сохраняется вдоль проводника.

Недостатком модели является ограничение ее использования исследованием способов хирургической обработки ректальных свищей и их результатов.

Существует способ моделирования хронической ишемии органов и тканей [Описание изобретения к авторскому свидетельству №1043726 "Способ моделирования хронической ишемии органов и тканей"], который осуществляют следующим образом. Берут опытное животное (собаку) весом 12-20 кг, после премедикации дают общий интубационный наркоз и производят выделение кровеносного сосуда на протяжении 5-7 см. После определения диаметра сосуда в норме посредством электромагнитного флоуметра дистальнее предполагаемого места сужения измеряют объемный и ударный кровоток в норме. Затем под контролем флоуметра производят сужение просвета сосуда с помощью конусообразной спирали. Конусообразная спираль проградуирована по окружности, максимальный диаметр составляет 2-30 мм, минимальный - 0,5-30 мм, количество витков - от 6 до 15, расстояние между соседними витками составляет 1-4 мм. Готовится спираль из упругой инертной металлической проволоки и покрывается фторсодержащим полимерным покрытием.

Спираль надевается на участок сосуда, который в это время передавливается между турникетами. После этого турникеты снимают и замеряют объемный и пульсовый кровоток ниже места сужения. При значительном уменьшении кровотока кусачками удаляют необходимое количество витков со стороны узкого конца спирали до уменьшения исходного объемного кровотока на 20-30%, что соответствует 1-й степени ишемии. Производят послойное ушивание раны и наблюдают за морфофункциональным состоянием органов и тканей. После адаптации тканей к данной степени ишемии, что выявляется по стабилизации или нормализации возникших морфофункциональных изменений, производят моделирование 2-й степени хронической ишемии. Для этого, по указанной методике, животное оперируется повторно, после обнажения сосуда с суживающей спиралью последнюю убирают, при этом сосуд пережимается между турникетами. Измеряют объемный и пульсовый кровоток и под контролем флоуметра в описанной последовательности сужают сосуд до уменьшения объемного кровотока на 45-55% и производят послойное ушивание раны.

Недостатки способа связаны с ограничением его использования моделированием хронической ишемии органов и тканей. Техническое воспроизведение ограничено размерами экспериментального животного и "разрешающими возможностями приборов" (флоуметр), также модель не предусматривает создание анальной трещины моделированием механического повреждения анального канала и тонического сокращения сфинктеров прямой кишки. Следовательно, использовать эту модель для создания анальной трещины у экспериментальных животных невозможно.

Таким образом, изучение экспериментальной модели анальной трещины представляет несомненный интерес не только для практического врача в клинике, но и в эксперименте, проследив развитие патологического состояния в динамике возможно улучшить известные методы его оперативного и консервативного лечения.

По совокупности признаков наиболее близким к заявляемому способу является способ моделирования анальной трещины [RU №2103748 от 1998.01.27], являющийся его прототипом.

При выполнении способа вскрывают брюшную полость экспериментального животного, суживают обе внутренние половые артерии на 50% от исходного диаметра, ушивают брюшную полость, а через три недели вводят в подкожную клетчатку над задней полуокружностью наружного сфинктера 1-2 мл стерильного вазелинового масла и в мышцу наружного сфинктера поливинилпирролидон из расчета 0,3 мл на 1 см площади мышечного брюшка с последующим длительным раздражением прямой кишки путем введения в ее просвет резинового баллончика, раздутого до предельных величин.

Использование способа выявило следующие недостатки: вскрытие брюшной полости является травматичной и длительной манипуляцией, влияющей на общее состояние экспериментальных животных и повышающей их летальность. Воспроизводимость способа-прототипа достаточно низкая и не превышает 80%. Способ-прототип не предполагает создание собственно анальной тещины, как следствия травмы слизистой задней стенки анального канала в условиях дисфункции сфинктеров при моторно-эвакуаторных нарушениях. Выделение и дозированное сужение внутренних половых артерий со стороны брюшной полости возможно лишь у крупных лабораторных животных (собаки 10-15 кг), кроме того, при использовании прототипа общая длительность моделирования составляет не менее трех недель. Введение в просвет кишки резинового баллончика, раздутого до предельных величин, не позволяет количественно оценить давление, оказываемое на внутренний сфинктер и степень его и повреждения, способствует развитию артефактов (разрыв сфинктера, гематомы, склероз, рубцовая стриктура анального канала).

Задачей изобретения является воспроизведение течения заболевания в динамике при сочетании патогенетических факторов, способствующих развитию анальной трещины у человека.

Поставленная задача достигается тем, что осуществляют одновременную перевязку внутренних половых артерий и вены через разрез промежности, а на вторые сутки наносят вертикальный разрез длиной 4 мм по задней полуокружности наружного сфинктера заднего прохода на глубину 2 мм, затем с третьих по шестые сутки, ежедневно внутримышечно, вводят дистигмина бромид в дозе 0,03 мг.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Берут опытное животное, например, лабораторную крысу массой 200-250 г. Производят премедикацию (дроперидол 0,25 (0,5 мг/кг), димедрол 1% (1,5 мг/кг), анальгин 50% (50-70 мг/кг)), затем через 30 минут внутриплеврально вводят раствор барбитурата (гексенал или тиопентал-натрия (50 мг/кг)). После бритья и обработки кожи промежности выполняют доступ к правому или левому половому сосудисто-нервному пучку путем проведения разреза кнутри от седалищного бугра, затем осуществляют одновременную перевязку внутренних половых артерий и вены. На вторые сутки наносят вертикальный разрез длиной 4 мм по задней полуокружности наружного сфинктера заднего прохода на глубину 2 мм, затем с третьих по шестые сутки эксперимента, ежедневно внутримышечно, вводят дистигмина бромид в дозе 0,03 мг.

Сразу после моделирования при реоректографии, по сравнению с контролем, отмечали снижение уровня кровенаполнения сосудов анального канала и наружного сфинктера, особенно артерий и артериол до 9,57±0,03 мм против 12,00±0,05 мм в контроле и замедление оттока крови в вены до 1,2±0,02 усл. ед. против 2,5±0,01 усл.ед. в контроле. К 20 суткам эксперимента эти показатели стабилизировались и были в 1,5-2 раза ниже, чем в контроле. Так показатель кровенаполнения артерий и артериол прямой кишки и наружного сфинктера был 6,75±0,02 мм, а показатель оттока крови в вены 0,82±0,01 усл.ед. Проведенными гистологическими исследованиями было установлено, что в течение 30 дней у животных развивалась анальная трещина от острой до хронической фазы.

Способ опробован на 40 лабораторных крысах, оперированными на курсе оперативной хирургии и клинической анатомии ФПКи ППС ГОУ ВПО "Ростовский государственный медицинский университет", сроки наблюдения за животными составили от 7 до 180 дней.

Пример конкретного выполнения способа.

Осуществили премедикацию самца лабораторной крысы "Vistar" массой 250 г (дроперидол 0,125 мг, димедрол 0,4 мг, анальгин 15 мг), затем через 30 минут внутриплеврально ввели раствор тиопентал-натрия 12,5 мг). Выбрили и обработали кожи промежности, выполняют доступ к левому половому сосудисто-нервному пучку, затем осуществили одновременную перевязку левых внутренних половых артерий и вены. На вторые сутки наноси вертикальный разрез длиной 4 мм по задней полуокружности наружного сфинктера заднего прохода на глубину 2 мм, затем с третьих по шестые сутки эксперимента, ежедневно внутримышечно, вводили дистигмина бромид в дозе 0,03 мг.

Сразу после моделирования при реоректографии, по сравнению с контролем, отметили снижение уровня кровенаполнения сосудов анального канала и наружного сфинктера, особенно артерий и артериол до 9,56 мм и замедление оттока крови в вены до 1,21 усл.ед. К 20 суткам эксперимента эти показатели стабилизировались и были в 1,7 раза ниже, чем в контроле. Так показатель кровенаполнения артерий и артериол прямой кишки и наружного сфинктера был 6,76 мм, а показатель оттока крови в вены 0,81 усл.ед. Проведенным на 30 сутки гистологическим исследованием было установлено, что у животного развивалась хроническая анальная трещина.

Способ позволяет создать в эксперименте на животных модель анальной трещины, провести морфологические и электрофизиологические исследования в динамике, а также изучить эффективность способов лечения хронической анальной трещины, воспроизводимость модели 92,5%.

Способ создания модели хронической анальной трещины, включающий хирургическое вмешательство на внутренней половой артерии экспериментального животного, отличающийся тем, что в качестве экспериментального животного используют крысу, осуществляют у нее справа или слева одновременную перевязку внутренних половых артерий и вены через разрез промежности, а на вторые сутки наносят вертикальный разрез длиной 4 мм по задней полуокружности наружного сфинктера заднего прохода на глубину 2 мм, а затем с третьих по шестые сутки ежедневно внутримышечно вводят дистигмина бромид в дозе 0,03 мг.