Способ моделирования гнойного обтурационного холангита

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии, и может быть использовано для разработки способов лечения гнойного обтурационного холангита. Для этого проводят сужение общего желчного протока на 2/3 просвета путем наложения манжетки. Затем осуществляют опорожнение желчного пузыря с одномоментным введением в качестве микробной взвеси - взвеси E.Coli штамм 303 в разведении 0,95*10^∧5 КОЕ/мл на стерильном растворе 0,9% натрия хлорида, в объеме 0,5 мл. Микробную взвесь вводят в просвет общего желчного протока выше места наложения манжетки. Указанное сужение просвета общего желчного протока поддерживают на всем протяжении эксперимента в течение 10-12 дней. Способ позволяет обеспечить получение адекватной модели данной патологии за счет сочетанного воздействия факторов, приводящих к возникновению морфологических и патофизиологических нарушений, наиболее близко отражающих сущность обтурационного гнойного холангита. 10 ил.

 

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной и клинической хирургии, и может быть использовано для разработки оперативных способов лечения холангита в эксперименте.

Проблема холангита остается до настоящего времени весьма актуальной в связи с неуклонным увеличением количества больных с холелитиазом и стриктурами желчеотводящих путей. Частота развития холангита у больных механической желтухой колеблется от 30 до 63% (Гальперин Э.И., 1997, Сахаутдинов В.Г., 2001, Carpenter H.A., 1998). Причем, как было отмечено Г.Г. Устиновым (2007), чем длительнее существует холестаз, тем больше вероятность развития холангита и холангиогенных гнойных осложнений. В настоящее время летальность при механической желтухе, осложненной холангитом, остается высокой и колеблется от 13 до 30% (Гальперин И.Э., 1988, Ерюхин И.А., 2003, Черкасов В.А., 2003). Основная причина летальных исходов - прогрессирующее течение гнойно-воспалительного процесса во внутри- и внепеченочных желчных путях с присоединением печеночной недостаточности и бактериального холангиогенного сепсиса. Несмотря на достигнутые успехи в изучении этиологии и патогенеза бактериального холангита, остается ряд нерешенных вопросов, касающихся, прежде всего, хирургического лечения данной патологии. И с развитием технических возможностей интерес к этой проблеме не уменьшается (Зайцев Г.П., 1930, Ваганов В.Н., 1972, Золотаревский В.Я., Вишневский В.А., 1983, Лапкин К.В., 1986, Малярчук В.И., Пауткин Ю.Ф., 2002). Однако широкое внедрение в практику любого из способов хирургического лечения холангита требует экспериментального обоснования.

Общепринятое клиническое представление о гнойном обтурационном холангите складывается из комплекса следующих признаков:

1. Длительное и постоянное нарушение пассажа желчи по желчеотводящим путям с повышением внутрипротокового давления.

2. Наличие инфекции в общем желчном протоке. При гнойном холангите преобладающей микрофлорой является кишечная палочка у 57% пациентов. (Каргаполов Ю.А., 1995, Ермолов А.С., 1999, Пострелов Н.А., 2002).

3. Воспалительные изменения стенки общего желчного протока.

В современной литературе по экспериментальной хирургии достаточно хорошо освещены вопросы формирования моделей холестаза, холелитиаза, механической желтухи, холецистита. Наиболее приближенные к развитию патологии, отвечающей выше указанным критериям обтурационного гнойного холангита, следующие:

1) Ю.М.Лопухин (Экспериментальная хирургия. - М.: Медицина, 1971. - с.130) и С.А.Шалимов (Руководство по экспериментальной хирургии. - М.: Медицина, 1989, - с.189) предлагают воспроизводить механическую желтуху путем перевязки общего желчного протока в толще печеночно-двенадцатиперстной связки с дальнейшим пересечением протока ниже места перевязки. При этом происходит дилятация холедоха в 5-10 раз. После создания такой модели собаки живут не более 7 суток. По данным Ю.М.Лопухина, в части случаев через 14 дней у появляется регрессия симптомов, что связано с явлением спонтанной реканализации перевязанного протока и восстановлением проходимости. Механизм реканализации связан с инвагинацией дистального отдела протока в расширенный его отдел под действием давления. После сращения стенок протока и некроза лигированной части наступает восстановление пассажа.

Основными недостатками такой модели являются:

- острое развитие печеночной недостаточности, связанное с резким повышением внутрипротокового давления, гепатолизом и токсемией;

- отсутствие бактериального воспаления;

- отсутствие воспалительных изменений и гипертрофии стенок желчного протока;

- пересечение общего желчного протока, что нарушает анатомическую целостность желчевыводящих путей.

2) Ю.М.Лопухин (Экспериментальная хирургия. - М.: Медицина, 1971. - с.130) с целью создания в хроническом эксперименте холелитиаза и механической желтухи предлагает суживать желчный проток целлофановой петлей до 1,5-3 мм. Полученная модель характеризуется развитием прогрессирующего желчного стаза, т.к. имеется постоянное сужение общего желчного протока, пролиферацией желчных протоков с одновременной их дилятацией, и согласно автору приемлема для создания хронического воспаления в желчевыводящих путях, но она обладает рядом недостатков:

- отсутствие бактериального воспаления;

- невозможность полноценной оценки уровня механического сужения просвета общего желчного протока, учитывая используемый материал и исходный диаметр протока.

3) А.Л.Ярош с соавт. предлагает следующую модель острого гнойного холангита у экспериментальных животных (Успехи современного естествознания, 2005 г., №12 - с.62). Под ингаляционным масочным эфирным наркозом крыса фиксируется в станке за четыре конечности. Производится лапаротомия, и обнажается участок общего желчного протока, который берется на две держалки. Инъекционным путем в проксимальном направлении в общий желчный проток вводится микробная взвесь штамма №195 гемолитической Е.coli в концентрации 1×10^∧5 КОЕ в 1 мл физиологического раствора в дозе 0,2 мл/кг массы. Сразу после введения производится перевязка протока на игле выше места пункции. Согласно автору к 7-м суткам после операции погибает 84%, а на 9-е сутки летальность достигает 100%.

К недостаткам данной модели следует отнести:

1. Развитие острого воспалительного процесса, который приводит к гибели животного уже к 9 суткам. Причем за это время не происходит гипертрофии стенки общего желчного протока, а только дилятация до 0,4-0,8 см.

2. Отсутствие частичного пассажа желчи, что не отвечает условиям клинического течения заболевания, встречающегося в большинстве случаев в клинике.

Автором прототипа предлагаемой модели является С.А. Шалимов с соавт. (Руководство по экспериментальной хирургии. - М.: Медицина, 1989. - с.189), который рекомендовал создавать модель холангита и холестаза путем наложения на холедох надувной манжетки, которую раздувают ежедневно, через воздуховод на коже на 2-3 часа в течение 1 мес. Операцию заканчивают холецистэктомией. Согласно авторам уже через неделю у части животных путем восходящего инфицирования появляются признаки холангита. Если этого не происходит, то необходимо ввести в желчные пути 500000000 микробных тел суточной культуры Е.Coli.

Недостатками данной модели являются:

1. Отсутствие постоянного дозированного сужения общего желчного протока. При этом не создается постоянного повышения давления в желчеотводящих путях, что соответственно не приводит к необходимой дилятации, гипертрофии стенок протоков, и не создаются условия для развития бактериальной флоры.

2. Необходимость повторных операции с целью отсроченного инфицирования общего желчного протока большим количеством микробных тел, т.к. нет постоянного препятствия оттоку желчи, а учитывая условия формирования модели, имеются условия для постоянной элиминации инфекционного агента в кишечник.

3. Неанатомичность создаваемой модели, т.к выполняется холецистэктомия с целью снижения депонирования желчи и увеличения нагрузки на желчевыводящие пути.

4. Постоянное раздувание манжетки в брюшной полости вызывает механическое трение тканей и соответственно перифокальное воспаление и спаечный процесс, что может привести к значительным трудностям при повторных операциях.

5. Длительность, неудобство и отсутствие визуального контроля при создании патологии.

Таким образом, в представленных выше моделях, в том числе и в моделе-прототипе, отсутствует комплексное сочетание факторов, характеризующих формирование обтурационного гнойного холангита: длительное и постоянное нарушение пассажа желчи, инфекционное воспаление в желчевыводящих путях, воспалительное изменение стенки общего желчного протока.

Новизна предлагаемого нами способа заключается в том, что разработанная модель соответствует патоморфологическому и патофизиологическому процессам развития гнойного обтурационного холангита, встречающимся в клинической практике.

Существенным отличием является то, что производится сужение просвета общего желчного протока на 2/3 диаметра на всем протяжении эксперимента 10-12 дней, с одномоментным введением инфекционного возбудителя в просвет общего желчного протока выше места наложения манжетки.

Экспериментальное животное фиксируется на спине. Под тиопенталовым наркозом выполняется верхнесрединная лапаротомия. В толще печеночно-двенадцатиперстной связки выделяется холедох на протяжении 1,0 см, выше места впадения последнего в двенадцатиперстную кишку (см. фиг.1). Внешний диаметр холедоха обычно колеблется в пределах 3-4 мм. По диаметру холедоха выкраивается силиконовая манжетка с учетом того, что при ее помощи необходимо обтурировать холедох на 2/3 диаметра. После наложения манжетки, она фиксируется на холедохе путем сшивания ее краев нитью «пролен 4/0» (см. фиг.1, 2). После наложения манжетки производится механическое опорожнение желчного пузыря, при этом происходит объемная перегрузка общего желчного протока и дилятация. На фоне этого выше наложения манжетки на 0,5 см выполняется пункция холедоха инсулиновой иглой (см. фиг.1). Через эту иглу в холедох вводится взвесь Е.Coli штамм 303 в разведении 0,95*10^∧5 КОЕ/мл на стерильном растворе 0,9% натрия хлорида, в объеме 0,5 мл. (По данным Зубаревой Н.А., 1996, Ермолова А.С., 1999, Пострелова Н.А., 2002, Багненко С.Ф., Шляпникова С.А., 2007 г., Е.coli при гнойном холангите высевается в 50-60%, с меньшей частотой встречаются Klebsiella spp., Serratia spp., Proteus spp., Enterobacter spp., Acinetobacter spp. (8-20%); грамположительные микроорганизмы Streptococcus, Enterococcus, выявляются в 2-30% случаев). Если имеется просачивание желчи через пункционное отверстие, герметичность достигается наложением серозного шва на холедох нитью «пролен» 7/0. После этого лапаротомная рана ушивается послойно. В результате наложения манжетки, суживающей просвет общего желчного протока, и повышении давления в желчевыводящих путях путем механического опорожнения желчного пузыря происходит дилатация общего желчного протока, что дает возможность для одномоментного введение инфекционного возбудителя в просвет общего желчного протока. Сочетание постоянного и дозированного сужения общего желчного протока с введением культуры микроорганизмов в его просвет представляет единый комплекс воздействия на желчевыводящую систему, где создание дозированной механической желтухи и бактериохолии приводят к возникновению морфологических и патофизиологических нарушений, наиболее адекватно отражающих сущность обтурационного гнойного холангита в клинической практике. Эксперимент продолжался 10-12 суток с учетом того, что при более ранних сроках не происходит развитие воспаления в стенке общего желчного протока и не происходит ее гипертрофии, что не отвечает требованиям развития обтурационного гнойного холангита; при более поздних сроках развиваются явления общей интоксикации, печеночной недостаточности и билиарного сепсиса, что не приемлемо в рамках изучения развитие изолированного патологического процесса. После завершения исследования животные выводились из эксперимента путем введения летальной дозы наркозных препаратов согласно "Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных" (Приказ МЗ СССР №755 от 12.08.1977 г.).

В нашем исследовании было прооперировано 18 беспородных собак с массой тела 14-18 кг, на которых выполнено 18 операций по созданию модели обтурационного гнойного холангита. Оценка эффективности созданной модели проводилась по клиническим и лабораторным данным:

1. Определение бактериохолии осуществлялось путем посева желчи.

2. Показатели холестаза определялись при биохимическом исследовании крови.

3. Оценка изменений желчевыводящей системы и собственно стенки общего желчного протока производилась при интраоперационном макроскопическом исследовании и микроскопическом исследовании полученных гистотопограмм.

4. К клиническим признакам относились: активность животного, наличие аппетита, температура, желтушность склер.

У всех животных примерно через неделю появлялись признаки общей интоксикации: все собаки становились беспокойными, клинически отмечалось повышение температуры тела, тахикардия, отказ от воды и пищи; склеры окрашивались желтым. К 10-12 суткам признаки интоксикации нарастали, собаки ложились на живот, появлялись признаки обезвоживания - суховатый язык, сухой нос и снижение диуреза. На 10-12 сутки животным проводилась повторная операция. При этом обычно наблюдался умеренный спаечный процесс в верхнем этаже брюшной полости, расширение холедоха до 10-12 мм, напряжение желчного пузыря и желчевыводящих путей. При макроскопическом исследовании печени определялась отечность ее ткани (см. фиг.3). После выполнения продольной холедохотомии выше места наложения манжетки желчь поступает под давлением, темно-зеленой окраски, жидкой консистенции, мутная, иногда встречаются мягкие желчные сгустки. Стенка холедоха во всех случаях гипертрофируется до 1,0-1,2 мм (см. фиг.4), сероза гиперемирована, сосуды инъецированы, при использовании микрохирургической оптики четко определяется граница собственной соединительнотканной пластинки слизистой оболочки.

Лабораторно наличие холангита и механической желтухи подтверждается путем посева желчи после релапаротомии и определения билирубина крови. Во всех посевах высеивается кишечная палочка в различных концентрациях от 0,5×10^∧5 до 1×10^∧7 мл. мт/мл. Уровень общего билирубина у всех животных во много раз превышал нормы: от 70 до 130 ммоль/л, в одном случае уровень билирубин составил 232 ммоль/л. Нарушение функции печени подтверждали путем определения Аланинаминотрансферазы и Аспарагинаминотрансферазы, их уровень колебался соответственно от 30 до 213 и от 26 до 161.

При изучении гистотопограмм выявлено, что диаметр общего желчного протока выше уровня наложения манжетки, в среднем колеблется в пределах 10-12 мм, толщина стенки в пределах 1,0 мм. Наблюдается десквамация эпителия общего желчного протока с нарушением целостности эпителиальной выстилки (см. фиг.5). Подслизистая основа разрыхлена, отечна, с нарушением нормального расположения и ориентации коллагеновых и эластичных волокон (см. фиг.6) и с значительной лимфоцитарной инфильтрацией (см. фиг.7). Изменения мышечного слоя характеризуются отеком и умеренной гипертрофией. Вокруг холедоха определяется развитие рыхлой соединительной ткани (см. фиг.8) и значительно увеличенные регионарные лимфоузлы (см. фиг.9). В месте наложения манжетки определяется гиперплазия тканей холедоха, но без десквамации эпителия и без воспалительной инфильтрации подслизистого слоя. Воспалительных изменений в окружающих тканях не выявлено (см. фиг.10).

Таким образом, при наложении манжетки, суживающей просвет общего желчного протока, и повышении давления в желчевыводящих путях путем механического опорожнения желчного пузыря создаются условия для одномоментного введение инфекционного возбудителя в просвет общего желчного протока с использованием тонких игл. Сочетание постоянного и дозированного сужения общего желчного протока с введением культуры микроорганизмов в его просвет представляет единый комплекс воздействия на желчевыводящую систему, где создание дозированной механической желтухи и бактериохолии приводят к возникновению морфологических и патофизиологических нарушений, наиболее адекватно отражающих сущность обтурационного гнойного холангита в клинической практике. А полученные данные подтверждают развитие механической желтухи, изолированного инфекционного воспалительного процесса в желчевыводящей системе и характерного комплекса морфологических изменений в стенке общего желчного протока.

Комплексное действие факторов развития обтурационного гнойного холангита обусловлено следующим:

- Длительное нарушение пассажа желчи производится путем постоянного и дозированного сужение общего желчного протока с сохранением частичного пассажа желчи.

- Достоверное инфицирование желчевыводящей системы происходит однократно и одномоментно с наложением манжетки, что значительно упрощает создание модели. Но развитие инфекционного процесса поддерживается на протяжении всего периода формирования модели за счет холестаза, обусловленного постоянным и дозированным сужением общего желчного протока.

- При длительном и сочетанном развитии механической желтухи и инфекционного процесса в желчных путях развивается воспалительное изменение стенок желчевыводящих протоков, изменение их морфометрических параметров, дилятация и гипертрофия.

Предлагаемая нами модель приемлема для изучения фазности течения холангита на фоне преходящей механической желтухи, а так же для изучения экспериментальных методов хирургического лечения холангита с использованием микрохирургической техники.

Источники информации

1. Багненко С.Ф., Шляпников С.А., Корольков А.Ю. Современные подходы к этиологии, патогенезу и лечению холангита и билиарного сепсиса. // Бюллетень сибирской медицины, 2007, №3 - с.27-32.

2. Беличенко И.А., Бурлаченко В.П. Тактика и техника завершения холедохотомии. Вопросы диагностики и лечения заболеваний органов пищеварения. - М., 1974, - С.51-55.

3. Ваганов В.Н. Холедохотомия при воспалительных заболеваниях желчных путей. // Хирургия, 1972, №7. - С.72-75.

4. Виноградов В.В., Романов В.П. Глухой шов раны печеночно-желчного протока. // Клин. хирургия, 1982, №9. - С.30-31.

5. Гальперин И.Э., Кузовлев Н.Ф. Актуальные вопросы гнойного холангита. // Хирурги,я 1988, №10 - С.21-24.

6. Гальперин Э.И. Вопросы патогенеза, тяжести течения, клинических синдромов и дифференцированного лечения гнойного холангита. // Хирургия, 1997, №1. - С.77-78.

7. Гуляев А.В., Думпе Э.П., Крылов Л.Б., Кригер А.Г. Холедохотомия и методы ее завершения. // Вестн. хирургии, 1980, №10. - С.43-48.

8. Ермолов А.С. Особенности диагностики и лечения гнойно-септических осложнений при повреждениях внутри и внепеченочных желчных протоков. // Анналы хир. гепатологии, 1999, Т.4, №2. - С.98-99.

9. Ерюхин И.А., Гельфанд Б.Р., Шляпников С.А. Хирургические инфекции, Санкт-Петербург, 2003 г.

10. Зайцев Г.П., Королев М.П. Глухой шов или дренаж при желчнокаменной болезни. // Новый хирургический архив, 1930, т.1, кН.1 - С.11-22.

11. Золотаревский В.Я., Вишневский В.А., Саввина Т.В. Морфология заживления общего желчного протока, сформированного с помощью микрохирургии. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 1983, №9. - С.120-122.

12. Каргаполов Ю.А. Пути оптимизации антибактериальной терапии в лечении острого холангита. // Материалы 3-й конференции хирургов-гепатологов "Новые технологии в хирургической гепатологии", СПб., 1995. - С.378-379.

13. Лапкин К.В., Малярчук В.И., Кукушкин В.Н. Экспериментальное обоснование проленового прецизионного глухого шва гепатикохоледоха. // Хирургия, 1986, №7. - С.47-51.

14. Лопухин Ю.М. Экспериментальная хирургия. - М.: Медицина, 1971. - 344 с.

15. Малярчук В.И., Пауткин Ю.Ф. Хирургия доброкачественных заболеваний внепеченочных желчных протоков. - М., 2002.

16. Пострелов Н.А., К.О.Гранстрем. Клинические формы холангиогенной инфекции в хирургической практике. // Вестник хирургии, 2002, Т. 161, №1. - С.45-47.

17. Сахаутдинов В.Г. Малоинвазивные технологии при оперативном лечении больных с механической желтухой и гнойным холангитом // Вестник хирургии, 2001, №1. С.-25-28.

18. Устинов Г.Г. с соавт. Острый холангит: диагностика и лечение. // Проблемы клинической медицины, №3(11), 2007. - с.55-63.

19. Черкасов В.А., Зубарева Н.А. Микробиологические аспекты хирургической патологии билиарной системы. // Вестник хирургии, 2003, Том 162, №2. - С.109-113.

20. Шалимов С.А. с соавт. Руководство по экспериментальной хирургии. - М.: Медицина, 1989. - 272 с.

21. Ярош А.Л., Конопля Н.А., Иванов С.В. Разработка способа моделирования острого гнойного холангита у экспериментальных животных. // Успехи современного естествознания №12, 2005 год. - с.62.

22. Carpenter H.A. Bacterial and parasiltis cholangitis. // Mayo Clin Proc, 1998, Vol.73, №5. - P.473-478.

Способ моделирования гнойного обтурационного холангита, включающий проведение сужения просвета общего желчного протока и введение микробной взвеси, отличающийся тем, что проводят сужение общего желчного протока на 2/3 просвета путем наложения манжетки, после чего производят опорожнение желчного пузыря с одномоментным введением в качестве микробной взвеси - взвеси E.Coli штамм 303 в разведении 0,95·10^∧5 КОЕ/мл на стерильном растворе 0,9%-ного натрия хлорида, в объеме 0,5 мл в просвет общего желчного протока выше места наложения манжетки, при этом указанное сужение просвета общего желчного протока поддерживают на всем протяжении эксперимента в течение 10-12 дней.