Способ объективной интраоперационной оценки жизнеспособности кишки

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии органов брюшной полости, и может быть использовано для контроля компартментов ткани стенки кишки. Для этого путем лазерной флуоресцентной спектроскопии регистрируют показатели метаболизма исследуемого участка кишечной стенки - уровни амплитуд флуоресценции коферментов окислительного метаболизма: Анадн и Афад. Указанные показатели регистрируют последовательно на визуально жизнеспособном участке кишки. Определяют соответствующие разницы полученных значений по трем показателям: показатель микроциркуляции, амплитуды флуоресценции Анадн и Афад. Сравнивают с допустимыми величинами разницы значений для показателя микроциркуляции не более 4,0910, для Анадн - не более -0,3036 по модулю, для Афад - не более 0,0708. Оценивают кишечную стенку как жизнеспособную при одновременном наличии допустимых значений разницы не менее чем по двум из трех указанных показателей. Изобретение позволяет оценить жизнеспособность кишечной стенки, осуществить выбор оптимальной хирургической тактики и снизить число послеоперационных осложнений.

 

Настоящее изобретение относится к области медицины, а именно к хирургии органов брюшной полости, и может быть использовано для оценки жизнеспособности кишечной стенки во время плановых и экстренных оперативных вмешательств путем контроля компартментов ткани: микроциркуляции крови и окислительного метаболизма с применением методик лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) и лазерной флуоресцентной спектроскопии (ЛФС).

В настоящее время в интраоперационной оценке жизнеспособности кишечной стенки применяется методика флуоресцентной ангиографии с внутривенным введением индоцианина зеленого (ИЦЗ). [Liot, Е. et al. Does near-infrared (NIR) fluorescence angiography modify operative strategy during emergency procedures? Surgical Endoscopy. 2018.]. При данном способе пациенту вводится фармакологический препарат-флюорофор индоцианин зеленый (ИЦЗ) в дозировке 5 мг/мл. Через 3-5 мин, после распределения препарата по кровотоку производится оценка его флюоресценции в исследуемых участках кишечной стенки путем локального лазерного облучения в ближнем инфракрасном диапазоне (БИК). Насыщенный уровень флюоресценции в исследуемом участке свидетельствует об адекватном уровене тканевой перфузии, что позволяет выполнить резекцию, межкишечный анастомоз на этом уровне; при слабой или отсутствующей флюоресценции ИЦЗ в БИК-диапазоне принимают решение о ререзекции.

Однако к недостаткам данного способа можно отнести как высокую стоимость аппаратуры для лазерного облучения и визуализации в БИК диапазоне, так и высокую стоимость самого ИЦЗ. Способ неудобен тем, что повторная оценка участка кишки, либо оценка другого отдела кишки в большинстве случаев потребует повторного введения ИЦЗ. Кроме того внутривенное введение ИЦЗ само по себе является инвазивной процедурой, способной вызывать осложнения.

Наиболее близким аналогом является способ инструментальной интраоперационной оценки жизнеспособности кишки на основании показателей микроциркуляции крови, получаемых методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) [Прямиков А.Д. Острое нарушение мезентериального кровообращения: современный подход к диагностике и лечению: автореферат дис. … доктора медицинских наук: 14.01.17 / Рос. нац. исслед. мед. ун-т им. Н.И. Пирогова, Москва 2014]. Задачей данного способа является оценка параметров микроциркуляции стенки исследуемой кишки методом ЛДФ и определение их соответствия вычисленным параметрам жизнеспособной кишки. При помощи компьютеризированного лазерного анализатора микроциркуляции крови ЛАКК-02 (исполнение 4), выполненного научно-производственным предприятием "Лазма" проводится зондирование ткани лазерным излучением и обработка отраженного от ткани излучения на основании выделения допплеровского сдвига частоты отраженного сигнала, пропорционально скорости движения эритроцитов. Параметры микроциркуляции жизнеспособной кишечной стенки определены на основании исследований визуально явно жизнеспособных отделов тонкой и толстой кишки во время плановых оперативных вмешательств. Регистрируемые параметры микроциркуляции в исследуемых во время операции участках кишки методом ЛДФ сравниваются с нормальными значениями, при этом, в случае выявления меньших значений показателей микроциркуляции показана резекция кишки в пределах границ с нормальными показателями микроциркуляции, зарегистрированных методом ЛДФ. В случае нормальных значений параметров микроциркуляции, полученных методом ЛДФ, резекция кишки не показана.

Однако при изолированной оценке параметров микроциркуляции не диагностированным остается возможное реперфузионное повреждение тканей, которое может влиять на увеличение зоны некроза в послеоперационном периоде и приводить к увеличению частоты релапаротомий, послеоперационных осложнений и летальности. Данная методика подразумевает оценку микроциркуляции относительно определенных контрольных величин и не учитывает возможность индивидуальной изменчивости показателей микроциркуляции жизнеспособной кишки у каждого отдельного пациента.

Известен также способ оценки жизнеспособности тканей с помощью метода лазерной флуоресцентной спектроскопии (ЛФС) амплитуд флуоресценции коферментов: восстановленного никотинадениндинуклеотида (НАДН) и флавинадениндинуклеотида (ФАДН2). Поддержание клеточного гомеостаза требует непрерывного обеспечения клетки молекулами АТФ, получаемых в ходе процесса переноса энергии, заключенных в клеточных субстратах (белки, жиры, углеводы) на конечный акцептор дыхательной цепи в митохондриях при участии кислорода. Переносчиками энергии в виде электронов от субстратов на дыхательную цепь являются коферменты энергетического метаболизма: окисленный никотинадениндинуклеотид (НАД) и окисленный флавинадениндинуклеотид (ФАД). При этом образуются, соответственно, молекулы НАДН и ФАДН2. Указанные молекулы не способны переносить электроны на дыхательную цепь и снова переходить в окисленное состояние в условиях сниженной доставки кислорода, что объясняет их накопление в клетке в условиях гипо- и аноксии. При этом НАДН и ФАД являются эндогенными внутриклеточными флуорофорами [Rose J. High-resolution intravital NADH fluorescence microscopy allows measurements of tissue bioenergetics in rat ileal mucosa // Microcirculation. 2006. Vol. 13, № LP. 41-47.]. Методика ЛФС позволяет определить относительную величину содержания коферментов окислительного метаболизма НАДН и ФАД в ткани посредством возбуждения их флуоресценции в спектре излучения 365 и 450 нм, соответственно. При этом по значениям величин амплитуд сигналов флуоресценции косвенно судят об ишемии ткани [Klauke HI, Minor Т, Vollmar В, Isselhard W, Menger MD. Microscopic analysis of NADH fluorescence during aerobic and anaerobic liver preservation conditions: A noninvasive technique for assessment of hepatic metabolism // Cryobiology. 1998. Vol. 36, №2. P. 108-14].

Однако в литературе не встречается упоминаний о применении данного способа в контексте интраоперационной оценки жизнеспособности кишечной стенки. Не известны референсные параметры амплитуд флуоресценции коферментов окислительного метаболизма для жизнеспособной кишки.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является устранение указанных недостатков и разработка более чувствительного, информативного, быстрого, неинвазивного, доступного для любой операционной персонализированного способа объективной оценки жизнеспособности кишечной стенки путем комплексного контроля компартментов ткани: микроциркуляции крови и окислительного метаболизма с применением методик лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) и лазерной флуоресцентной спектроскопии (ЛФС).

Указанная задача достигается в способе интраоперационной оценки жизнеспособности кишечной стенки, включающем определение показателя микроциркуляции кровотока (ПМ) методом ЛДФ по формуле ПМ=К Nэр.х Vcp.(где К - коэффициент пропорциональности, Nэр. - число эритроцитов, Vcp. - средняя скорость движения эритроцитов) и регистрацию амплитуд флуоресценции коферментов окислительного метаболизма способом ЛФС: восстановленный никотинадениндинуклеотид Анадн и окисленный флавинадениндинуклеотид Афад исследуемого участка кишечной стенки при помощи анализатора лазерного микроциркуляции крови портативного ЛАЗМА-ПФ, выполненного ООО НПП «ЛАЗМА» (г. Москва), сравнения указанных показателей с допустимыми значениями, причем указанные показатели регистрируют последовательно на визуально жизнеспособном и исследуемом участках кишки, определяют соответствующие разницы значений между показателями, включая величину показателя микроциркуляции ПМ, определяемого в перфузионных единицах, п. е.; амплитуды флуоресценции Анадн и Афад в относительных ед., и сравнивают с допустимыми значениями, считая допустимыми разницу значений для показателя микроциркуляции кровотока не более 4,0910 п.е., Анадн - не более -0,3036 по модулю, Афад - не более 0,0708, и оценивают кишечную стенку как жизнеспособную при одновременном наличии допустимых значений разницы не менее, чем по двум из трех показателей.

Допустимые разницы значений на исследуемом и визуально жизнеспособном участках кишки по трем показателям (4,0910, -0,3036 и 0,0708) были определены экспериментально на 6 лабораторных кроликах породы «Кролик Калифорнийский», с измерением показателей в 11 точках в каждом случае с суммарным количеством статистического материала - 66 точек. Чувствительность, специфичность и диагностическая точностью метода при этом составила 85,7%, 66,7% и 72,7%, соответственно.

Сравнение показателей микроциркуляции и метаболизма исследуемого участка с аналогичными показателями визуально явно жизнеспособного участка стенки кишки у того же биологического объекта, позволяет проводить персонализированную интраоперационную оценку жизнеспособности кишки.

Способ осуществляют, например, следующим образом.

В отдалении от очага повреждения (острая мезентериальная ишемия, участок ущемления петли кишки, заворота петли кишки, участка мобилизованной кишки) находят визуально жизнеспособный участок кишки с такими признаками, как розовый цвет, сохраненная пульсация сосудов, активная перистальтика. Включают в режим работы портативный прибор «ЛАЗМА-ПФ» (ООО НПП «ЛАЗМА»), модернизированный для комплексной оценки жизнеспособности стенки кишки, а также принимающее устройство (смартфон, планшет, персональный компьютер) с установленным соответствующим программным обеспечением и возможностью беспроводных приема и передачи информации.

Аппарат, в который одновременно встроено 2 лазерных излучателя-регистратора для измерения ЛДФ и ЛФС прикладывают без надавливания стороной с выходом лазерного излучателя-регистратора микроциркуляции и флуоресценции последовательно к явно жизнеспособному и исследуемому участкам кишки. В случае выполнения эндовидеохирургического вмешательства к портативному прибору подключают оптоволоконный зонд, который затем через 5-мм троакары вводят в брюшную полость и аналогично прикладывает к исследуемым участкам кишки. В течение 30 секунд происходит запись данных микроциркуляции и метаболизма последовательно в явно жизнеспособном и исследуемом участках кишки. С помощью программного обеспечения анализатора ЛАЗМА-ПФ выполненного научно-производственным предприятием «Лазма» вычисляется разница этих показателей в исследуемых явно жизнеспособном и сомнительном участках кишки с последующим сравнением полученной разницы показателей микроциркуляции с известным допустимым значении не более 4,0910, Анадн - не более -0,3036 по модулю, уровня Афад - не более 0,0708. После вычисления разницы всех трех показателей: одного показателя микроциркуляции и двух показателей метаболизма, в программном обеспечении производят оценку по типу «два против одного», по результатам которой на панели прибора загорится зеленый сигнал, если по крайней мере 2 значения свидетельствуют о жизнеспособности участка исследуемой кишки, или загорится красный сигнал на панели прибора, если по крайней мере 2 указанные разницы превышают допустимые значения, что свидетельствует о нежизнеспособности участка кишки. Измеренные цифровые значения выводятся на экран смартфона, планшета или персонального компьютера в онлайн-режиме.

Способ позволяет индивидуализировать оценку жизнеспособности кишечной стенки, повысить чувствительность, точность, информативность оценки, может использоваться в любой операционной.

Комплексный способ контроля компартментов ткани стенки кишки с помощью анализатора лазерного микроциркуляции крови портативного «ЛАЗМА-ПФ» и разработанного программного обеспечения, отличающийся тем, что дополнительно регистрируют показатели метаболизма исследуемого участка кишечной стенки по уровню амплитуд флуоресценции коферментов окислительного метаболизма: Анадн и Афад, способом лазерной флуоресцентной спектроскопии, причем показатели регистрируют последовательно на исследуемом и визуально жизнеспособном участках кишки, определяют соответствующие разницы полученных значений по трем показателям, включая показатель микроциркуляции, амплитуды флуоресценции Анадн и Афад, и сравнивают с допустимыми значениями, считая допустимыми разницы значений для показателя микроциркуляции не более 4,0910, для Анадн - не более -0,3036 по модулю, для Афад - не более 0,0708, и оценивают кишечную стенку как жизнеспособную при одновременном наличии допустимых значений разницы не менее чем по двум из трех указанных показателей.