27 березня, 2015
Криохирургические методы лечения неоперабельных опухолей органов брюшной полости. Начало.
В последние годы успешно применяются низкие температуры в практическом здравоохранении, особенно в онкологии. Преимущественное использование метода криогенной деструкции тканей объясняется прежде всего тем, что из-за непреодоленных трудностей ранней диагностики опухолей больные, как правило, обращаются впервые за лечебной помощью будучи в условно операбельном и неоперабельном состоянии. Метод криодеструкции позволяет расширить рамки операбельности опухолей [1-8].
Образно говоря, для того, чтобы созидать, хирургия должна разрушать. Именно поэтому на протяжении десятилетий хирурги упорно и целеустремленно ищут не только лучшие методы разреза здоровых тканей для доступа к патологическому очагу, но и методы деструкции этого очага [1,9].
Криохирургия является сравнительно молодой отраслью медицины, хотя первые попытки применения холода, наряду с целебными травами и кровопусканием, были самыми старыми в истории человечества методами лечения.
На сегодняшний день не существует четкого определения понятия криохирургии. Э. И. Кандель определяет ее как отрасль медицины, которая ставит своей задачей глубокое охлаждение (замораживание) участков различных тканей человеческого тела с целью их разрушения. Б. И. Альперович и соавт. (1985) считают, что криохирургия — это низкотемпературное воздействие на очаг болезни. В. И. Грищенко и Б. П. Сандомирский (1987) дают такое определение: криохирургия — это методы местного лечения холодом с целью разрушения или удаления патологически измененных тканей.
Местное низкотемпературное воздействие на ткани, как правило, сопровождается общими реакциями организма, приводящими к изменению биохимических показателей крови, особенно иммунологических.
К. С. Терновой и Л. Г. Гасанов (1988) под криохирургией понимают направленное разрушение клеток путем локального охлаждения живой ткани до низких температур. Такое определение также не отражает всей сути термина, так как различные режимы низкотемпературных параметров могут быть использованы для стимуляции репаративных процессов, например, при лечении хронических диффузных поражений печени, ограничения (локализации) воспалительного очага, для предотвращения микробного обсеменения тканей, стимуляции иммунного ответа и т. д.
С нашей точки зрения, криохирургия — это область клинической медицины, в которой для лечения заболеваний используют низкотемпературные методы, разрабатывая и регламентируя условия их эффективного и безопасного использования применительно к особенностям конкретного патологического процесса.
Применение низких температур в лечебной практике известно очень давно. Так, в Древнем Египте холодные компрессы использовали для лечения переломов костей черепа и ранений в области грудной клетки. Гиппократ в своих сочинениях подробно описывает лечебный эффект местного воздействия холодом для остановки кровотечения из ран и при травматическом отеке. Широко использовал в лечении ран действие холода Н. И. Пирогов. «Холод безусловно назначается там, где к опухшей горячей и раздраженной ране присоединяется паренхиматозное (капиллярное) кровотечение», — писал он.
Главный хирург Наполеона Larrey заметил, что после того, как раненые солдаты долго лежали на снегу, можно было безболезненно производить ампутацию поврежденных конечностей. Спустя 100 лет этот метод был возрожден выдающимся хирургом С. С. Юдиным в годы Великой Отечественной войны.
Первые дозированные попытки применения холода относятся к 1851 году, когда смесь поваренной соли и льда в кожаных мешках S. Arnott использовал для лечения рака молочной железы и шейки матки и получил благоприятные результаты: у пациенток уменьшились боли, кровотечение и выделения, наблюдалось обратное развитие опухоли. Аналогичному лечению были подвергнуты пациенты с головной болью, межреберной невралгией, зудом промежности и половых органов, рожистым воспалением.
Существенным толчком в развитии криохирургии явилось получение физиками этила хлорида, твердой и жидкой углекислоты, сжиженного кислорода и особенно жидкого азота [1,3,6,10]. Указанные криоагенты позволили начать изучение влияния глубокого охлаждения на биологические ткани и объекты, которое ведется по следующим направлениям: изучение процессов разрушения нормальных и патологически измененных тканей и клеток, что является основой криохирургии и будет детально рассмотрено в данной статье применительно к потребностям онкологии; длительная консервация клеток и тканей для потребностей онкологии, а также с целью сохранения их жизнеспособности.
До настоящего времени нет исчерпывающего объяснения механизмов холодовой деструкции живых клеток и тканей, тем не менее, предложен ряд гипотез, подкрепленных большим фактическим материалом [11,12,13,14].
Многочисленные исследования позволили установить 5 основных факторов, обусловливающих необратимую деструкцию клеток при замораживании:
- значительная дегидратация клеток в процессе образования экстра- и интрацеллюлярного льда, ведущая к резкому повышению концентрации электролитов в клетках и осмотическому шоку;
- механическое повреждение клеточных мембран острыми кристаллами льда, а также сдавливание клеточных тел этими кристаллами;
- денатурация фосфолипидов в клеточных мембранах;
- прекращение подвижности цитоплазмы, так называемый термальный шок;
- остановка кровообращения в замороженном объеме ткани, ведущая к развитию очага ишемического некроза.
Образование кристаллов льда сопровождается появлением градиента осмотического давления, вследствие чего вода через клеточные мембраны выходит из клетки в перицеллюлярное пространство и там замерзает. В состоянии переохлаждения этот градиент увеличивается. Важно также отметить, что масса образованного льда занимает объем на 10% больший, чем объем воды, из которой образуется лед [1].
Механическое повреждение клеточных структур ледяными кристаллами зависит от особенностей и скорости замораживания [1,3,15]. Установлено, что биологическое действие быстрого и медленного замораживания существенно отличается [12,16,17]. Помимо этого, при быстром замораживании в тканевой среде возникают более высокие концентрации токсических веществ и более резкие изменения рН.
При быстром охлаждении — со скоростью несколько десятков градусов в минуту — вода «не успевает» быстро диффундировать из клеток в экстрацеллюлярные пространства. Внутриклеточная вода сначала переохлаждается, а затем в ней начинается процесс кристаллизации, идущий параллельно с образованием льда в экстрацеллюлярных пространствах. Именно этим объясняется образование льда только экстрацеллюлярно при медленном, а экстра- и интрацеллюлярно при быстром охлаждении [1,12].
Доказано, что клетки могут погибать в результате охлаждения и при отсутствии интрацеллюлярного льдообразования. Даже после очень медленного снижения температуры (1 градус в минуту), когда внутри клеток практически не образуются кристаллы льда, выживает лишь 10-14% клеток [20].
Повреждающее действие низких температур возникает не только в процессе превращения клеток в лед, но и во время их оттаивания до нормальной температуры. Деструкция клеток во время оттаивания происходит не менее интенсивно, чем при замораживании. При оттаивании возникает перемещение (миграционная перекристаллизация, по терминологии Rey) кристаллов льда, что усугубляет их деструктивное воздействие на живые клетки. В результате повышения температуры особенно сильно проявляется губительное действие на клетки высокой концентрации электролитов. Надежность криодеструкции в значительной степени зависит не только от скорости охлаждения, но и от скорости согревания. Если оно происходит медленно, то интрацеллюлярные кристаллы льда продолжают расти и, достигнув больших размеров, повреждают внутриклеточные структуры. При очень быстром согревании таяние кристаллов происходит раньше и поэтому выживаемость клеток может увеличиваться. Таким образом, процесс оттаивания не менее важен для деструкции, чем само замораживание [16,17].
Для повышения надежности необратимой деструкции клеток в зоне замораживания предлагают два пути: 1 — увеличение диаметра ледяной сферы с выходом ее за пределы заданной зоны деструкции с таким расчетом, чтобы в пределах этой зоны была температура ниже — 20°С; 2 — медленное оттаивание ледяной сферы (со скоростью 10-30 градусов в минуту от минимальной температуры до полного исчезновения льда) [12].
Повреждение клеточных мембран также является одним из важных факторов, ведущих к гибели ткани при замораживании. С помощью электронной микроскопии и биохимических исследований показано, что в процессе замораживания в фосфолипидных комплексах мембран наблюдаются резкие изменения [18-21]. При замораживании происходят разделение обоих слоев оболочки ядра и разрыв эндоплазматической сети, что обусловливает гибель клеток. Под термином «термальный шок» подразумевается не только прекращение подвижности цитоплазмы, но и летальное угнетение внутриклеточного метаболизма [18-22].
В процессе охлаждения в живой ткани возникают резкое замедление кровотока и стаз крови в сосудах, которые переполняются эритроцитами. Если замораживание происходит быстро, то стаз не успевает развиться в достаточной степени, и тогда возникновение крионекроза в большей мере будет зависеть от действия других факторов [11]. Прекращение кровотока в результате замораживания также ведет к развитию некробиоза и некроза. При этом мелкие сосуды в очаге деструкции полностью тромбируются, при гистологическом исследовании обнаруживаются грубые деструктивные изменения, в то время как сосуды большого диаметра после замораживания остаются интактными, и в них восстанавливается нормальное кровообращение [20,23,24,36]. В последние годы появились данные о том, что повторное замораживание того же участка ткани увеличивает уверенность в деструкции [11,20,24-26].
Криохирургия во второй половине XX века завоевала относительное признание и более или менее систематически применяется почти во всех областях медицины [1,3,6,17,27,28]. Наиболее перспективен этот метод, с нашей точки зрения, в онкологии, где большинство больных в силу множества объективных и субъективных причин могут рассчитывать лишь на условно радикальную и паллиативную помощь.
Так, например, отдаленные результаты лечения рака желудка оставляют желать лучшего. Одной из существенных причин проблемы является развитие местных рецидивов и отдаленных метастазов у больных, перенесших радикальные операции, что непосредственно связано с имплантацией опухолевых клеток по линии анастомоза, диссеминацией жизнеспособных опухолевых клеток, усиливающейся во время хирургических вмешательств, и с другими факторами.
Во время выполнения обычных операций на желудке сложно достичь абсолютной абластики. В этом плане криовоздействие при хирургическом методе позволяет существенно повысить реальную эффективность радикального хирургического вмешательства у данного контингента больных [2,29].
Исследования ряда авторов показывают, что применение предварительной деструкции опухоли желудка непосредственно перед мобилизацией и резекцией его позволяет предотвратить выброс жизнеспособных опухолевых клеток в кровеносное русло [2,29-31].
Большой интерес представляют сообщения об использовании криогенных методов в хирургии печени и поджелудочной железы. Так, криохирургические методы применяли с целью профилактики и остановки кровотечений из паренхимы печени, путем промораживания линии резекции для лечения альвеолококкоза и эхинококкоза [32-34, 48-50].
Помимо гипотермического воздействия, в хирургической панкреатологии буквально в последние годы появились сообщения об использовании более низких температур (порядка –180-190°C) в лечении хронических болевых панкреатитов [35,36], а также криодеструкции и абдоминизации поджелудочной железы в лечении острых деструктивных панкреатитов.
Впервые в отечественной и зарубежной практике в 1980–1981 годах нами проведен цикл работ по разработке и использованию низкотемпературной деструкции в лечении первичных и метастатических новообразований органов гепатопанкреатодуоденальной зоны. Клиническому разделу работы предшествовал экспериментальный — по изучению структурных изменений, возникающих в паренхиме печени и поджелудочной железы после различных параметров низкотемпературного воздействия (–50°, 100°, 150°, 196°С) и в различные сроки после его выполнения. Это стало возможным благодаря разработке новой криогенной аппаратуры большой мощности — универсальных криохирургических установок «Криоэлектроника-2», «Криоэлектроника-4» и их модификаций.
Результаты экспериментальных исследований были положены в основу этого клинического метода. Криохирургическое лечение выполнено по разработанным нами методикам у 185 больных с новообразованиями печени, поджелудочной железы, большого сосочка двенадцатиперстной кишки, из них у 14 — с первичными опухолями печени, у 19 — с гемангиомами печени, у 18 — с метастатическими новообразованиями печени, у 18 — по поводу опухолей желчного пузыря, у 27 — новообразований большого сосочка двенадцатиперстной кишки и у 89 — с новообразованиями различных отделов поджелудочной железы.
Криогенная деструкция по поводу опухоли печени выполнена нами у 69 больных (28 мужчин и 41 женщина в возрасте от 20 до 69 лет), из них в связи с первичными новообразованиями у 14 больных, вторичными метастатическими — у 18, гемангиом печени — у 19 и у 18 больных — с опухолями желчного пузыря с прорастанием в печеночную паренхиму. Всем больным в раннем послеоперационном периоде проводили общепринятую консервативную терапию.
Криохирургическое вмешательство выполняли по нашей методике с помощью универсальных криохирургических установок. Проведение низкотемпературного воздействия у всех указанных категорий больных существенно не отличается, за исключением времени экспозиции, зависящей от размеров новообразования. После лапаратомии освобождали переднюю поверхность опухоли, а также выполняли дополнительные хирургические манипуляции: перевязку или пережатие собственной или долевой печеночной артерии, холецистэктомию, взятие биопсии, мобилизацию связок печени и т. д., накладывали на переднюю поверхность опухоли аппликатор так, чтобы его охлаждающая поверхность плотно прилегала к органу. При деструкции новообразований печени мы отдаем предпочтение базовой криохирургической установке «Криоэлектроника-4». Размер криоаппликатора подбирали в зависимости от размера и формы новообразования с учетом предстоящей зоны деструкции. В течение 3-5 минут температуру аппликатора снижали до заданной величины и контролировали ее на цифровом табло установки (–135°-196°С), фиксируя в течение 10-95 минут (в зависимости от размера патологического очага). После прекращения холодового воздействия ап-пликатор отогревали в течение 3-5 минут. Отогрев зоны деструкции в дальнейшем происходил самопроизвольно.
Некоторым больным криохирургическое лечение выполняли на фоне прекращения притока крови к печени по печеночной артерии после предварительной перевязки собственной печеночной артерии или ее эмболизации накануне оперативного вмешательства. Прекращение притока крови по печеночной артерии производилось с целью уменьшения теплопритока к опухоли, тем самым достигая более глубоких режимов низкотемпературного воздействия, а также основываясь на том факте, что опухолевая ткань питается, в основном, артериальной кровью и, следовательно, прекращение артериального кровотока ведет к гипоксической гибели опухолевых клеток, что положено в основу лечения новообразований с помощью рентгенохирургических методов лечения новообразований печени. Так, известно, что во время криогенной деструкции в значительной мере нарушается микроциркуляция (сосуды диаметром до 3-5 мм тромбируются) в зоне воздействия, таким образом эти два метода существенно дополняют друг друга и, по-видимому, в дальнейшем при разработке криохирургических методов лечения данной патологии их надо будет рассматривать как единый комплекс лечебных мероприятий, выполняемых в специализированных клиниках.
В случаях, когда зона опухолевого роста была значительного размера и занимала всю долю печени (скажем, правую), выходила за ее пределы или находилась на границе двух долей печени, распространяясь далеко за пределы IV сегмента, выполняли криохирургическую деструкцию из двух или трех точек таким образом, чтобы распространяющиеся зоны криогенной деструкции полностью перекрывали опухоль. По такой методике, впервые предложенной нами, прооперировано 4 больных с новообразованиями правой доли печени.
В случаях, когда не было уверенности в промораживании всего объема опухоли после первого сеанса криогенного воздействия и для усиления повреждающего действия низких температур, в некоторых случаях криогенную деструкцию проводили в два цикла. Замораживание зоны опухолевого роста — отогрев — это один цикл, затем снова замораживание и отогрев.
Вторую подгруппу составили 19 больных (15 женщин и 4 мужчин) в возрасте от 31 до 62 лет, криохирургическое лечение которым выполняли по поводу гемангиомы печени.
У 13 больных (68,43%) патологический процесс локализовался в правой доле, у 5 (31,57%) гемангиом было несколько, и находились они одновременно в обеих долях печени. В одном случае (5,26%) гемангиома локализовалась на границе двух долей печени, занимая полностью IV и частично III и V сегменты.
Криохирургические методы лечения неоперабельных опухолей органов брюшной полости. Продолжение.