ПОРІВНЯЛЬНЕ ВИПРОБУВАННЯ ОРГАННОЇ МОДЕЛІ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОЗВАРНОГО МІЖКИШКОВОГО АНАСТОМОЗУ В ЛАБОРАТОРНОМУ ЕКСПЕРИМЕНТІ

  • S. S. Podpriatov Київський центр електрозварювальної хірургії та новітніх технологій Київська міська клінічна лікарня № 1 Національна медична академія післядипломної освіти імені П. Л. Шупика
  • S. Ye. Podpryatov Київський центр електрозварювальної хірургії та новітніх технологій Київська міська клінічна лікарня № 1 Інститут електрозварювання імені Є. О. Патона НАН України
  • S. G. Gichka Національний медичний університет імені О. О. Богомольця
  • V. G. Hetman Національна медична академія післядипломної освіти імені П. Л. Шупика
  • A. V. Makarov Національна медична академія післядипломної освіти імені П. Л. Шупика
  • G. S. Marinsky Інститут електрозварювання імені Є. О. Патона НАН України
  • V. A. Tkachenko Інститут електрозварювання імені Є. О. Патона НАН України
  • O. V. Chernets Інститут електрозварювання імені Є. О. Патона НАН України
  • V. A. Vasylchenko Інститут електрозварювання імені Є. О. Патона НАН України
  • O. F. Petrenko Національний університет біоресурсів і природокористування України
  • D. V. Tarnavsky Національний університет біоресурсів і природокористування України
Ключові слова: тиск, імпеданс, тканина, кишка, анастомоз, електрозварювання, тваринна модель, орган, заміщення, свиня, експеримент.

Анотація

При заміщенні живої свині органною моделлю кишки людини зі свинячого органокомплексу для потреб експерименту незрозумілою є повноцінність збереження діелектричних властивостей стінки кишки та можливості утворення в ній субстрату електрозварного з’єднання.

Мета – визначити відповідність обраної органної моделі потребам лабораторного етапу відпрацювання умов створення міжкишкового анастомозу з застосуванням методу електрозварювання, замість проведення гострого експерименту на тварині.

Матеріал і методи. Дослідили особливості зміни товщини, імпедансу та утворення субстрату електрозварного з’єднання в тканинах тонкої кишки діаметром 24–27 мм та товстої кишки діаметром 27–31 мм. Органною моделлю слугував органокомплекс свині. Його охолоджували до 4 ºС та протягом 6–10 годин доставляли до лабораторії. Там біоімітатор занурювали у теплий (26–32 ºС) розчин 0,9 % NaCl на 10–20 хв. Отримані показники порівняли з отриманими в гострому експерименті на свині масою 45 кг, за згодою комітету з біоетики. Створили 8 електрозварних анастомозів на тваринній моделі та 52 на органокомплексі. Ззовні на електроди прикладали тиск 2,1 Н/мм2 або 3,0 Н/мм2. Подавали імпульсну високочастотну напругу, що рівномірно зростала від 80 В до 120 В впродовж 0,2 секунди. Ділянку з’єднання кишки видаляли для гістологічного дослідження.

Результати. Під зовнішнім стисненням ми відзначили подібність еластичності та щільності, на межі еластичності. У живої тварини була вища об’ємна резистентність м’язового шару, але динаміка стоншання – тотожною, що свідчить про подібність структурної міцності шарів тканини. У первинному імпульсі імпеданс плавно знижувався, після чого плавно зростав. У наступному імпульсі імпеданс миттєво падав, а потім майже лінійно зростав впродовж всього імпульсу. Подібна форма реактивності імпедансу стабілізувалася з другого імпульсу в 92,3 % проб на органокомплексі та 96,2 % – на тварині. В усіх дослідженнях утворювалось щільне з’єднання внаслідок коагуляційних змін пучків гладеньком’язових волокон та колагенових волокон неоднорідної глибини, але з утворенням суцільної безперервної структури.

Висновки. Динаміка стиснення, перебіг електрозварного імпульсу крізь тканину та структура електрозварного анастомозу при використанні органокомплексу були такими ж, як і під час гострого експерименту на тварині.

З огляду на синергійність впливу на тканини кишки при створенні електрозварного анастомозу, розробка технології його створення потребує проведення численних експериментальних досліджень. Враховуючи відтворення у дослідженій органній моделі базових механічних та електричних характеристик живої тканини та очікуваних морфологічних електрозварних перетворень можна зробити висновок, що існує можливість повноцінного заміщення тваринної моделі на цій стадії розробки та проведення тривалого лабораторного експерименту.

Біографія автора

S. S. Podpriatov, Київський центр електрозварювальної хірургії та новітніх технологій Київська міська клінічна лікарня № 1 Національна медична академія післядипломної освіти імені П. Л. Шупика

лікар-хірург-проктолог

Посилання

Bosmans, J.W.A.M., Jongen, A.C.H.M., Bouvy, N.D., & Derikx, J.P. (2015). Colorectal anastomotic healing: why the biological processes that lead to anastomotic leakage should be revealed prior to conducting intervention studies. BMC Gastroenterology, 15 (1), 180. DOI: 10.1186/s12876-015-0410-3

Ho, Y.-H., & Ashour, M.A.T. (2010). Techniques for colorectal anastomosis. World Journal of Gastroentero­logy: WJG, 16 (13), 1610-1621. doi.org/10.3748/wjg.v16.i13.1610

Bosmans, J.W.A.M., Moossdorff, M., Al-Taher, M., van Beek, L., Derikx, J.P.M. & Bouvy, N.D. (2016). International consensus statement regarding the use of animal models for research on anastomoses in the lower gastrointestinal tract. Int. J. Colorectal Dis., 31, 1021. DOI: 10.1007/s00384-01

Dedhia, P.H., Bertaux-Skeirik, N., Zavros, Y., & Spence, J.R. (2016). Organoid models of human gastrointestinal development and disease. Gastroenterology, 150 (5), 1098-1112. DOI: 10.1053/j.gastro.2015.12.042

Yauw, S.T., Wever, K.E., Hoesseini, A., Ritskes-Hoitinga, M. & van Goor, H. (2015). Systematic review of experimental studies on intestinal anastomosis. Br. J. Surg., 102, 726-734. DOI: 10.1002/bjs.9776

Holmer, C., Winter, H., Kröger, M., Nagel, A., Jaenice, A., Lauster, R., … Ritz, J.P. (2011). Langenbecks Arch. Surg., 396, 529. DOI: 10.1007/s00423-011-0756-0

Sánchez-De Pedro, F., Moreno-Sanz, C., Morandeira-Rivas, A., María Tenías-Burillo, J., Alhambra-Rodríguez De Guzmán, Cr., Moreno-Sanz, C., … Alhambra-Rodríguez De Guzmán, Cr. (2014). Colorectal anastomosis facilitated by the use of the LigaSure® sealing device: comparative study in an animal model. Surg. Endosc., 28, 508. DOI: 10.1007/s00464-013-3194-y

Gabriel, S., Lau, R.W., & Gabriel, C. (1996). The dielectric properties of biological tissues: II. Measurements in the frequency range 10 Hz to 20 GHz. Physics in Medicine and Biology, 41 (11), 2251.

Lindstedt, S., Malmsjö, M., Hlebowicz, J. & Ingemansson, R. (2015). Comparative study of the microvascular blood flow in the intestinal wall, wound contraction and fluid evacuation during negative pressure wound therapy in laparostomy using the V.A.C. abdominal dressing and the ABThera open abdomen negative pressure therapy system. Int. Wound J., 12, 83-88. DOI: 10.1111/iwj.12056

Jorgensen, C.S., Dall, F.H., Jensen, S.L. & Greger­sen, H. (2013). A new combined high-frequency ultrasound-impedance planimetry measuring system for the quantification of organ wall biomechanics in vivo. Int. Wound J., 10 (4), 411-417. DOI: 10.1016/0021-9290(95)95275-A

Xue, F., Guo, H.-C., Li, J.-P., Lu, J.-W., Wang, H.-H., Ma, F., … Lv, Y. (2016). Choledochojejunostomy with an innovative magnetic compressive anastomosis: How to determine optimal pressure? World Journal of Gastroentero­logy, 22 (7), 2326-2335. DOI: 10.3748/wjg.v22.i7.2326

Paton, B.E. & Ivanova, O.M. (Eds.). (2009). Tkanesokhra­nyayushchaya vysokochastotnaya elektrosvaroch­naya khirurgiya (Atlas) [The live tissue preserving high-frequency electric welding surgery (Athlas)]. Kyiv: Naukova Dumka [in Russian].

Starzl, T.E., Hakala, T.R., Shaw, B.W., Hardesty, R.L., Rosenthal, T.J., Griffith, B.P., … Bahnson, H.T. (1984). A flexible procedure for multiple cadaveric organ procurement. Surgery, Gynecology & Obstetrics, 158 (3), 223-230.

Guibert, E.E., Petrenko, A.Y., Balaban, C.L., Somov, A.Y., Rodriguez, J.V., & Fuller, B.J. (2011). Organ Pre­servation: Current Concepts and New Strategies for the Next Decade. Transfusion Medicine and Hemotherapy, 38 (2), 125-142 DOI: 10.1159/000327033

Humphries, A.L.Jr., Russell, R., Stoddard, L.D. & Moretz, W.H. (1968). Successful five-day kidney preservation. Perfusion with hypothermic, diluted plasma. Invest. Urol., 5 (6), 609-618.

Taylor, M.J. & Baicu, S.C. (2010). Current state of hypothermic machine perfusion preservation of organs: The Clinical Perspective. Cryobiology, 60 (3S), S20-S35. DOI:10.1016/j.cryobiol.2009.10.006

Collins, G.M., Bravo-Shugarman, M. & Terasaki, P.I. (1969). Kidney preservation for transportation. Lancet, 2, 1219-1222.

Egorov, V.I., Turusov, R.A., Schastlivtsev, I.A. & Baranov, A.O. (2004). Kishechnyy shov. Fiziko-mekhaniches­kiye aspekty [Intestinal suture. Physical-mechanical aspects]. Moscow: Vidar [in Russian].

Grant, D., Abu-Elmagd, K., Reyes, J., Tzakis, A., Langnas, A., Fishbein, T., … on behalf of the Intestine Transplant Registry. (2005). 2003 Report of the Intestine Transplant Registry: A New Era Has Dawned. Annals of Surgery, 241 (4), 607-613. DOI: 10.1097/01.sla.0000157265.85388.a1

Salehi, P., Bigam, D.L., Ewaschuk, J.B., Madsen, K.L., Sigurdson, G.T., Jewell, L.D. & Churchill, T.A. (2008). Alleviating intestinal ischemia-reperfusion injury in an in vivo large animal model: Developing an organ-specific preservation solution. Transplantation, 27, 85 (6), 878-884. DOI: 10.1097/TP.0b013e318166a42f.

Brockmann, J.G., Reddy, S., Coussios, C., Pigott, D., Guirriero, D., Hughes, D., … Friend, P. (2009). Normothermic perfusion a new paradigm for organ preservation. Annals of Surgery, 250, 1-6. DOI: 10.1097/SLA.0b013e3181a63c10.

Опубліковано
2018-07-23
Як цитувати
Podpriatov, S., Podpryatov, S., Gichka, S., Hetman, V., Makarov, A., Marinsky, G., Tkachenko, V., Chernets, O., Vasylchenko, V., Petrenko, O., & Tarnavsky, D. (2018). ПОРІВНЯЛЬНЕ ВИПРОБУВАННЯ ОРГАННОЇ МОДЕЛІ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОЗВАРНОГО МІЖКИШКОВОГО АНАСТОМОЗУ В ЛАБОРАТОРНОМУ ЕКСПЕРИМЕНТІ. Здобутки клінічної і експериментальної медицини, (3), 117-124. https://doi.org/10.11603/1811-2471.2018.v0.i3.9256
Номер
Розділ
Оригінальні дослідження