Эксперименты in vivo

    Лапароскопическая лазерная резекция почки
   Экспериментальное тестирование возможностей излучения скальпеля-коагулятора комплекса «Лазурит», импульсного Nd:YAG-лазера, для обеспечения гемостаза при резекции ткани почки проводилось на экспериментальных животных — кроликах.
   Выполнена работа по изучению воздействия излучения скальпеля-коагулятора (Nd:YAG лазер с импульсно-периодическим режимом генерации) комплекса «Лазурит» на ткани почки для определения возможностей применения при лечении поверхностных опухолей. Конечной целью являлось определение режимов воздействия и прогнозирование объемов изменений в тканях при лечении опухолей почки. На основе результатов доклинических исследований разработана процедура выполнения лапароскопической парциальной нефрэктомии при раке T1N0M0 и в 29 клинических случаях с использованием лазерного хирургического комплекса «Лазурит» успешно проведены лапароскопические резекции почки при опухолях размерами до 4 см без пережатия почечных сосудов и без риска создания
ишемии почки.(Ссылка)

 

Поперечная резекция паренхимы почки кролика выходная мощность излучения – 46 Вт,
частота повторения импульсов – 100 Гц,
диаметр сердцевины волокна – 600 мкм.

   В качестве экспериментальных животных использовались кролики, самцы, весом от 3 кг, возраст от 1 года, в количестве 6 особей. По истечении экспериментальных сроков — 1, 3, 7, 14, 21, 30 дней из зоны повреждения изымались образцы ткани для проведения морфометрического анализа. Материал фиксировали в нейтральном формалине, заливали в парафин и окрашивали гематоксилином, эозином, пикрофуксином.

   Поперечная резекция почки осуществлялась контактно, дистальным торцом волокна, средняя мощность излучения на выходном торце волокна составляла 63 Вт. После резекции фрагмента, поверхность раны подвергалась дистанционной коагуляции при той же выходной мощности лазерного излучения для осуществления надежного гемостаза. При резекции не проводилось пережатия почечных сосудов ни в одном из случаев воздействия. Среднее время общего воздействия составляло 50 с ± 20%. Во всех случаях был достигнут полный гемостаз за счет применения только лазерного излучения.
эпителия почечных канальцев.

Рис.1 Фрагмент почки после осуществления резекции

   Также проводился анализ фрагментов почки изъятых сразу после осуществления резекции. В отличие от описываемых образцов фрагменты почки не повергались дистанционной коагуляции. На Рис.1 представлено в качестве примера изображение одного из фрагментов. На краю фрагмента просматривается зона краевого коагуляционного некроза шириной 1-1,5 мм. Отмечаются микроочаговые некробиотические изменения эпителия почечных канальцев вблизи зоны некроза.
   Макроскопический анализ изменений в тканях почки кроликов при резекции показывает наличие коагуляционного слоя толщиной от 2÷4 мм на границе резекции, обеспечивающего отсутствие кровотечения. На Рис.2 представлена макроскопическая динамика изменений в тканях почки после резекции.
   В сроки 1 и 3 дня отмечается наличие краевой зоны коагуляционного некроза. Ширина зоны некроза от 1 до 2,5 мм. Непосредственно под зоной некроза имеются очаги кровоизлияния и микрофокусы некробиоза эпителия почечных канальцев.
   В срок 7 дней стенки участка повреждения представлены обугленной тканью, зона обугливания 1÷2 мм. За зоной обугливания расположена зона неравномерного некробиоза шириной 2,5÷3,0 мм. Участок некробиоза окружен зоной коагуляционного некроза со «спеканием» отдельных структур шириной 1 мм. Зона некроза также неравномерная (мозаичная). В ткани почки за зоной некроза отмечается дистрофия эпителия канальцев и сморщивание отдельных клубочков.
   14 дней: зона повреждения расположена под капсулой, представлена участком мозаичного некробиоза (контуры канальцев и клубочков сохранены). Участок некробиоза окружен зоной коагуляционного некроза со «спеканием» отдельных структур шириной 0,5-1 мм. Зона некроза также неравномерная (мозаичная).
   21 день: зона повреждения расположена под капсулой и в прилежащей клетчатке, представлена участком некробиоза (контуры канальцев и клубочков сохранены). Участок некробиоза окружен зоной коагуляционного некроза со «спеканием» отдельных структур шириной 0,5-1 мм. Ткань почки за зоной некроза не повреждена. В клетчатке — скопления лейкоцитов.

Рис.2 Макроскопическая картина динамики изменений в тканях почки после поперечной резекции полюса (63 Вт):
А — сразу после воздействия; Б – на 3-и сутки; В – на 7-е сутки; Г – на 14-е сутки; В – на 21-е сутки; Е – на 30-е сутки

  Экспериментально показано, что эффективная коагуляция на границе резекции почки кролика обеспечивает отсутствие кровотечения. Толщина краевой зоны коагуляционного некроза у резецированных фрагментов ткани достигает 1÷2,5 мм. Толщина коагуляционного слоя ткани при дистанционной коагуляции поверхности резекции достигает 2÷4 мм. Определены оптимальные режимы воздействия, которые для эффективной резекции почки при 40÷60 Вт выходной мощности излучения, составляют 3÷7 кДж.

 

Статьи:
1. Oleg Teodorovich, Natalia Zabrodina, Eduard Galljamov, Inna Yankovskaya, David Kochiev, Alexei Lukashev. Laser laparoscopic partial nephrectomy in clinical cases (N=17) // Proc. of SPIE. 2011. v. 7883. pp. 78831G 1-8.(Скачать)

2. Э. А. Галлямов, Н. Б. Забродина, Д. Г. Кочиев, О. В. Теодорович, О. А. Шерабуров, А. Н. Шариков И. Е. Янковская. Лазерная лапароскопическая резекция почки // Сборник материалов V Троицкая конференция «Медицинская физика и инновации в медицине», 4-8 июня . 2012. т. 2, стр. 317-318.(Скачать)