Isolated lobar arterio-portal liver perfusion in the experiment

Abstract


The study is devoted to topographic, anatomical and experimental justification of isolated lobar arterio-portal perfusion, the material for which served as liver preparations (n=28), explanted from the corpses of adult men and women who died at the age of 48 to 78 years as a result of injuries and diseases not associated with liver lesions and its major vessels, the data of radiographs of liver preparations (n=10), injected with x-ray contrast solutions, as well as selective angiograms (n=24) obtained with celiac topographic and anatomical features of the main vessels of the left lobe of the liver in relation to the problems of its isolated lobar arterio-portal perfusion are clarified. Based on the analysis of selective angiograms, obtained by clickography shown the absence of functioning vascular anastomoses between lobes of the liver. While further studies conducted on liver preparations (n=8), an experimental model of isolated lobar arterio-portal perfusion of the left lobe of the liver was developed. The approbation of this model convincingly confirmed the results obtained during anatomical studies. The peculiarity of the arterial and portal blood flow of the left surgical lobe of the liver is its isolation from the vascular arterio-portal basins of the right lobe of the liver. The experiment shows the possibility of isolated perfusion of the left lobe of the liver. The developed experimental model demonstrated the validity of the idea of isolated lobar arterio-portal perfusion of the left lobe of the liver and created favorable conditions for further improvement of the concept of retrograde isolated liver perfusion and the possibility of improving its technical aspects for further clinical testing in the complex treatment of patients with multiple bilobar metastatic liver damage.

Введение. Комплексное лечение больных с мно- жественными билобарными метастазами в печени является одной из наиболее сложных и до настоящего времени нерешенных проблем клинической онколо- гии и хирургической гепатологии. Разработанные и широко применяемые тактические подходы к лечению данной категории больных, как правило, не позволяют добиться адекватного результата (полного или ча- стичного) или хотя бы стабилизации онкологического процесса [7, 8]. Системная химиотерапия в подавляющем боль- шинстве случаев не оказывает существенного ле- чебного эффекта, а регионарная, как правило, не позволяет улучшить выживаемость больных. Одним из наиболее перспективных направлений является оперативное лечение больных с обширным мета- статическим поражением печени. Однако возмож- ности хирургического метода в значительной мере ограничены масштабами опухолевого поражения, с одной стороны, и недостаточным объемом функ- ционально состоятельной паренхимы печени - с другой. Целенаправленный поиск путей решения данной проблемы привел к появлению и внедрению в клини- ческую практику двухэтапных оперативных вмеша- тельств с предварительной окклюзией правой ветви воротной вены в сочетании с разделением печени in situ. Дальнейшее развитие этого направления показа- ло не только закономерное увеличение резектабель- ности при обширном метастатическом поражении печени, но и обозначило ряд проблем, которые в настоящее время являются предметом активной дискуссии в онкологических и гепатохирургических кругах [6, 10]. Одной из инновационных технологий в лечении больных с множественными метастазами в печени стала изолированная перфузия печени (ИПП), обеспе- чивающая создание и поддержание в течение опре- деленного времени перфузии высокой концентрации химиопрепарата в опухолевой ткани [9]. В то же время критический и систематический анализ доступной литературы позволяет заключить, что данная методи- ка, с одной стороны, сопряжена с риском достаточно тяжелых осложнений, а с другой - в большинстве 180 3 (63) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Экспериментальные исследования наблюдений имеет исключительно самостоятельное значение и не укладывается в единую стратегию комплексного лечения больных с множественными билобарными метастазами в печени. В связи с этим в настоящем исследовании пред- принята попытка обосновать и реализовать в экспе- рименте оригинальную идею изолированной долевой артериопортальной перфузии (ИДАПП) левой доли печени, которая позволит нивелировать негативные эффекты ИПП и обеспечить необходимые условия для дальнейшего совершенствования комплексного лечения больных с множественными метастазами в печени. Цель исследования. Дать морфофункциональ- ное обоснование возможности проведения ИДАПП печени. Материалы и методы. Исследование включало 4 последовательных этапа. Первый этап топографо-анатомических иссле- дований выполнялся на базе кафедры нормальной анатомии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова на 10 препаратах печени, эксплантирован- ных по общепринятой методике. На препаратах печени после мобилизации и канюлирования левой (ЛВ) и правой ветви (ПВ) собственной печеночной артерии (СПА) (n=10) осуществлялась инъекция их сосудистых бассейнов 0,05% раствором брилли- антового зеленого и 0,4% раствором фукорцина в объеме 400 мл, соответственно. После инъекции сосудистых русел во всех наблюдениях выполняли поперечное и продольное рассечение паренхимы печени в проекции долевых и сегментарных гра- ниц и изучали характер распространения крася- щих веществ в обеих долях печени. Осуществляли фотографирование и протоколирование полученных результатов. Второй этап включал в себя рентген-анатомиче- ское исследование, выполненное на 10 препаратах печени. После мобилизации элементов портальной ножки печени в ЛВ (n=5) и ПВ СПА (n=5) канюлировали трубку от системы для внутривенных инфузий и фиксировали её шелковой лигатурой. Затем осуществляли инъек- цию их сосудистых бассейнов рентген-контрастным веществом в объеме 40 мл. В качестве рентген-кон- трастного вещества использовали смесь свинцово- го сурика с добавлением жидкого силикона марки СКТН-Б (ГОСТ 13835-73) в пропорции 1:20. После инъекции сосудистого русла для изучения характера распространения рентген-контрастной смеси в бассейнах соответствующих сосудов прово- дили микрофокусную рентгенографию левой и правой долей печени с помощью портативного рентгенов- ского аппарата «ПАРДУС-У» фирмы «ЭЛТЕХ-МЕД» (Россия). В ходе третьего этапа исследования на основе архивных материалов Санкт-Петербургского научно- исследовательского института скорой помощи им. И.И. Джанелидзе (в период с 2014 по 2017 г.) была создана база данных из 24 ангиограмм, полученных при выполнении целиакографии у больных (16 мужчин и 8 женщин) с патологией органов брюшной полости. Возраст пациентов составил от 33 до 80 лет. Ис- следования проводились на аппарате «Philips Allura» (Нидерланды). С целью селективной ангиографии вводили кате- тер (типа Cobra) через бедренную артерию до устья чревного ствола, откуда производили болюсное вве- дение контрастного вещества в венозную фазу для селективного контрастирования ПВ СПА. Создание экспериментальной модели ИДАПП левой доли печени осуществлялось на 8 препаратах печени, предварительно эксплантированных из трупа. В ходе четвертого этапа с целью аппаратно-техни- ческого обеспечения ИДАПП использовали перфузи- онную установку, которая обеспечивает постоянную циркуляцию перфузата в печени с определенной скоростью, а также его нагревание. Установка включает следующие элементы: - перфузионный насос оригинальной конструкции «Марс» (Центральный научно-исследовательский институт робототехники и технической кибернетики, Россия) с одноразовой перфузионной центробежной насадкой «MAQET» (Германия); - баня термостатирующая прецизионная «LОIР LB-200» (Центральный научно-исследовательский институт робототехники и технической кибернетики, Россия) с теплообменником; - экстракорпоральный контур, состоящий из си- ликоновых магистралей, образующих входной (для притока перфузата) и выходной (для оттока перфу- зата) сегменты; - артериальные и венозные канюли «MAQET» (Германия). ИДАПП печени осуществлялась в следующем режиме: состав перфузата - 0,9% раствор хлорида натрия; температура перфузата - 43°С; скорость перфузии - 300 мл/мин. Приток перфузата осу- ществляли через левую ветвь собственной пече- ночной артерии, ретроградный отток - через левую ветвь воротной вены. Для более эффективной эвакуации тромботических масс сосудистое русло левой доли печени предварительно перфузирова- ли 4% раствором цитрата натрия в объеме 400 мл (рис. 1). Результаты и их обсуждение. Путем препари- рования были уточнены топографо-анатомические взаимоотношения элементов печеночно-двенадца- типерстной связки на 10 препаратах печени трупов взрослых людей применительно к задачам ИДАПП левой доли печени. Во всех случаях в области ворот печени общий ствол воротной вены делился на пра- вые и левые долевые ветви. Собственная печеночная артерия там же делилась на правую и левую ветви, формируя артериальное русло соответствующей доли печени. ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 3 (63) - 2018 181 Экспериментальные исследования Препарирование нижней полой вены (НПВ) в пределах задней части правой продольной борозды показало, что левая и средняя печеночные вены, как правило, образовывали единый ствол, впадающий в надпеченочный сегмент НПВ. По данному стволу осуществлялся отток венозной крови от левой доли печени. В результате инъецирования артериального русла левой доли печени 0,05% раствором бриллиантового зеленого было выявлено прокрашивание преимуще- ственно паренхимы данной доли. При этом посту- пление красящего вещества в сосуды правой доли печени отмечено не было. После инъецирования арте- риального русла правой доли печени 0,4% раствором фукорцина было выявлено прокрашивание преимуще- ственно её паренхимы. При этом на всех препаратах печени отмечалось интенсивное прокрашивание её диафрагмальной и висцеральной поверхностей. На поперечных и продольных разрезах также отмечалось прокрашивание паренхимы и определение границ между долями печени. Граница контрастирования проходила по условной линии Rex-Cantlie, которая в большинстве случаев проецируется на диафрагмаль- ную поверхность по линии, соединяющей середину НПВ сверху и середину желчного пузыря снизу. Линия Rex-Cantlie разделяет печень на две хирургические доли (рис. 2). Кроме того, на аксиальном срезе паренхимы печени видно, что красящие вещества распростра- нились по сосудистым руслам её соответствующих хирургических долей до границы четвертого и пятого сегментов печени. Таким образом, результаты топо- графо-анатомических исследований, выполненных на препаратах печени, наглядно продемонстрировали отсутствие артериальных анастомозов между сосу- дистыми бассейнами обеих долей печени. На рентгенограммах, полученных в ходе рент- генологического исследования препаратов печени (n=10) после введения в артериальное русло рент- ген-контрастного вещества, установлено, что рас- пространение контраста происходит только в зонах кровоснабжения долевых артерий. Следовательно, существует возможность определения долевых гра- ниц печени (рис. 3, 4). Отсутствие макроскопически видимых анастомо- зов между правой и левой печеночными артериями доказывает целесообразность ИДАПП. Результаты анализа селективных ангиограмм, полученных в результате целиакографии (n=24), также во многом подтверждают эти данные (рис. 5). Отсутствие «активных» функционирующих арте- риальных анастомозов между правой и левой долями печени, результаты морфологических исследований свидетельствуют об определенной автономности ар- териального русла левой и правой долей печени и по сути являются теоретическим обоснованием возмож- ности сосудистой изоляции левой доли печени в свете планируемого создания модели ее изолированной долевой артериопортальной перфузии в эксперименте на препарате печени. Экспериментальная модель ИДАПП левой доли печени в ходе четвертого этапа исследования была разработана на 8 анатомических препаратах и вклю- чала следующие этапы: Препарирование элементов печеночно-двенадцати- перстной связки, выделение левой ветви воротной вены и левой ветви собственной печеночной артерии, уточ- нение вариантной анатомии левой портальной ножки. Мобилизация подпеченочного и надпеченочного сегментов НПВ, перевязка притоков ретропеченоч- ного сегмента НПВ. Установка канюли в ЛВ СПА (приток перфузата) диаметром 12 Fr (4 мм), её фиксация лигатурами Vicril 3/0 и наложение сосудистого турникета Румеля на ПВ. Канюлирование армированным прямым венозным возвратным катетером 12 Fr ЛВ воротной вены после её мобилизации в печеночно-двенадцатиперстной связке, фиксация канюли лигатурами Vicril 3/0 (отток перфузата) и наложение сосудистого турникета Румеля на ПВ. Присоединение канюлированных сосудов к экс- тракорпоральному контуру перфузионной системы и проведение гипертермической ИДАПП левой доли печени с притоком перфузата через ЛВ СПА и оттоком через ЛВ воротной вены. Время перфузии - 20 мин; перфузат - физиологический раствор; объем перфу- зата - 6000 мл; скорость подачи перфузата - 300 мл/ мин (рис. 6). Таким образом, особенностью кровоснабжения печени является относительная обособленность её долевого портального и артериального кровотока в левой и правой долях. Данный факт может служить теоретическим обоснованием возможности полной сосудистой изоляции левой доли печени и проведения в хирургических целях её ИДАПП. Заключение. Морфофункциональные исследова- ния особенностей кровоснабжения левой хирургиче- ской доли печени позволили обосновать возможность её ИДАПП. В ходе дальнейших исследований, прове- денных на препаратах печени, была разработана экс- периментальная модель ИДАПП левой доли печени. Апробация данной модели убедительно подтвердила результаты, полученные в ходе анатомических ис- следований. При этом особенностью артериального и воротного кровотока левой доли печени является его изолированность от сосудистых артерио-портальных бассейнов правой доли печени. Разработанная экспериментальная модель про- демонстрировала обоснованность идеи ИДАПП левой доли печени в первую очередь за счет уменьшения рисков развития печеночной недостаточности, воз- можности одновременной перфузии печени через обе сосудистые системы (артериальная система и система воротной вены), отказа от кава-кавального шунтирования, минимизации гемодинамических последствий полной сосудистой изоляции печени. В связи с этим открываются определенные перспек- 182 3 (63) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Экспериментальные исследования Рис. 1. Схема изолированной долевой артериопортальной перфузии левой доли печени: Н - роликовый насос; Л - лигатура, наложенная на печеночные вены Рис. 2. Внешний вид печени (диафрагмальная поверхность) после инъекции растворами красителей: 1 - серповидная связка печени; 2 - круглая связка печени Рис. 3. Рентгенограмма с контрастированием правой ветви собственной печеночной артерии: 1 - белая пунктирная линия - проекция линии Rex-Cantle; 2 - желтая штриховая линия - проекция прикрепления серповидной связки; IV - проекция границ IV сегмента; белые треугольники - терминальные интраорганные артерии, не анастомозирующие между собой Рис. 4. Рентгенограмма с контрастированием левой ветви собственной печеночной артерии: 1 - белая пунктирная линия - проекция линии Rex-Cantle; 2 - желтая штриховая линия - проекция прикрепления серповидной связки; IV - проекция границ IV сегмента; белые треугольники - терминальные интраорганные артерии, не анастомозирующие между собой Рис. 5. Целиакография с контрастированием правой ветви собственной печеночной артерии Рис. 6. Изолированная долевая артериопортальная перфузия левой доли печени: 1 - канюлированная ЛВ СПА; 2 - канюлированная ЛВ воротной вены; → направление притока перфузата; ← направление оттока перфузата ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 3 (63) - 2018 183 Экспериментальные исследования тивы оптимизации метода ИПП и повышения эффек- тивности применения перфузионных технологий в комплексном лечении больных с множественным метастатическим поражением печени.

A S Rybakov

Email: vmeda-nio@mil.ru

V S Tyagun

Email: vmeda-nio@mil.ru

I V Gayvoronsky

Email: vmeda-nio@mil.ru

D A Surov

Email: vmeda-nio@mil.ru

D Yu Anokhin

Email: vmeda-nio@mil.ru

V A Ilyina

Email: vmeda-nio@mil.ru

  1. Гайворонский, И.В. Воротная вена: клиническая анатомия, острая окклюзия и способы хирургической коррекции пор- тального кровотока / И.В. Гайворонский [и др.]. - Белгород: Белгор. обл. тип, 2014. - 204 с.
  2. Гайворонский, И.В. Топографо-анатомическая и морфоме- трическая характеристики корней и конфлюенса воротной вены и экспериментальное моделирование реконструк- тивных операций по сохранению портального кровотока / И.В. Гайворонский, А.Б. Котив // Известия Росс. воен.-мед. акад. - 2017. - Т. 36, № 1, прилож. 1. - С. 122-125.
  3. Гайворонский, И.В. Анатомия внутреннего позвоночного ве- нозного сплетения и её прикладное значение в клинической практике / И.В. Гайворонский [и др.] // Вестн. Росс. воен.- мед. акад. - 2017. - № 1 (57). - С. 232-235.
  4. Гайворонский, И.В. Анатомическое обоснование сосудистой изоляции печени и почек при эксплантации для проведения нормотермической перфузии у донора единым блоком in situ/ex vivo / И.В. Гайворонский [и др.] // Вест. транспл. и искусст. орг. - 2016. - Т. 18, № 5. - С. 173.
  5. Гайворонский, И.В. Вариантная анатомия и морфометриче- ская характеристика воротной вены и ее корней у взрослого человека / И.В. Гайворонский [и др.] // Мат. Всеросс. науч. конф. «Современные аспекты организации учебного про- цесса и музейного дела на кафедрах морфологического профиля». - СПб.: Лема, 2016. - С. 148-151.
  6. Гальперин, Э.И. Лекции по гепатобилиарной хирургии: с приложением СD-ROM «Лекции по гепатопанкреатобилиарной хирургии» / Э.И. Гальперин [и др.]. - М.: Видар-М, 2011. - 563 с.
  7. Захаренко, А.А. Совершенствование сосудистой изоляции печени для её перфузии: автореф. дис. … канд. мед. наук / А.А. Захаренко. - СПб.: ВМА, 2005. - 34 с.
  8. Каприн, А.Д. Злокачественные новообразования в России в 2014 году (заболеваемость и смертность) / А.Д. Каприн, В.В. Старинский, Г.В. Петрова. - М.: ФГБУ «МНИОИ им. П.А. Герцена» Минздрава России, 2016. - 243 с.
  9. Каприн, А.Д. Состояние онкологической помощи населению России в 2013 году / А.Д. Каприн, В.В. Старинский, Г.В. Петрова. - М.: ФГБУ «МНИОИ им. П.А. Герцена» Минздрава России, 2014. - 234 с.
  10. Нечунаев, Л.М. Хирургическая анатомия сосудов и желчных протоков печени человека / Л.М. Нечунаев. - Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1969. - 122 с.
  11. Libutti, S.K. Technique and results of hyperthermic isolated hepatic perfusion with tumor necrosis factor and melphalan for the treatment of unresectable hepatic malignancies / S.K. Libutti [et al.] // J Am Coll Surg. - 2000. - № 191 - P. 519-530.
  12. Mays, E.T., Wheeler C.S. Demonstration of collateral arterial flow after interruption of hepatic arteries in man / E.T. Mays, C.S. Wheeler // New England Journal of Medicine. - 1974. - № 18. - P. 993-996.
  13. Moore, K.L. Clinically oriented anatomy / K.L. Moore [et al.] // Lippincott Williams & Wilkins. - 2013. - Vol. 1, № 5. - P. 773-780.
  14. Pack, G.T. Tumors of the Liver / G.T. Pack, A.H. Islami // Berlin: Springer-Verlag. - 1970. - 306 p.
  15. Segall, H.N. An experimental anatomical investigation of the blood and bile channels of the liver / H.N. Segall // Surg Gynecol Obstet. - 1923. - Vol. 37. - P 152-178.

Views

Abstract - 5

PDF (Russian) - 2

Cited-By



Copyright (c) 2018 Rybakov A.S., Tyagun V.S., Gayvoronsky I.V., Surov D.A., Anokhin D.Y., Ilyina V.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies