Biophysical parameters of the greater omentum after experimental extended liver resection

封面


如何引用文章

全文:

详细

Bioimpedance parameters of the large omentum after performing extensive liver resection in an experiment were evaluated. The study was performed on 20 Wistar rats that underwent median laparotomy under anesthesia, followed by liver resection with the removal of 70% of the organ. Invasive bioimpedance measurement of the liver and large omentum was performed before and immediately after extensive liver resection on days 3 and 14 after surgery using an original device for measuring the electrical impedance of biological tissues “BIM-II” at frequencies of 2 and 20 kHz with the calculation of the average impedance values at each frequency and measurement zone. Liver tissue was subjected to histological examination. The minimum values of the impedance of the large omentum were recorded on day 3 after extensive liver resection. By day 14, in both zones of the large omentum, the electrical impedance increased relative to day 3 of the postoperative period and did not differ significantly from the indicators before extensive liver resection. Immediately after extensive liver resection, the bioimpedance index in all animals decreased significantly at a frequency of 2 kHz. On day 3 after surgery, the electrical impedance of the liver parenchyma at a frequency of 2 kHz increased significantly. On day 14, the electrical impedance of the liver parenchyma did not differ from the indicators before extensive resection at frequencies of 2 and 20 kHz. A strong significant correlation was found between the electrical impedance of the large omentum and liver parenchyma. At a frequency of 2 kHz, the correlation coefficient of the liver parenchyma and the proximal part of the large omentum was 0.82 and that of the distal part was 0.87 (p < 0.05). A strong correlation was detected at a frequency of 20 kHz, with r = 0.93 and 0.74, respectively, in both parts of the gland. Thus, the electrical impedance of the liver parenchyma by day 3 of the experiment increased compared with values before extensive liver resection, whereas the large omentum decreased. We believe that studying the dynamics of the electrical impedance of the large omentum after extensive liver resection is promising in the development of diagnostic criteria for the severity of liver failure.

全文:

ВВЕДЕНИЕ

Обширная резекция печени (ОРП) является «золотым стандартом» оперативного лечения пациентов, страдающих первичными или метастатическими опухолями печени. Однако выполнение ОРП чревато риском развития постгепатэктомической печеночной недостаточности. Данное состояние считается одним из наиболее грозных осложнений операций на печени, формирующим значительную долю в структуре летальных исходов после ОРП [1, 2]. ОРП является травматичной операцией, которая ведет к существенным морфофункциональным перестройкам в органах желудочно-кишечного тракта после вмешательства. При этом значительную роль в развитии воспалительно-репаративных процессов в брюшной полости после выполнения ОРП играет большой сальник [3, 4].

Интерес исследователей к анатомо-физиологическим свойствам большого сальника на протяжении всей истории хирургии неслучаен. Активное участие в защитных реакциях брюшной полости, с одной стороны, решающая роль в развитии продолженного воспаления и спайкообразования в послеоперационном периоде — с другой, а также уникальные пластические свойства, позволяющие широко использовать большой сальник в реконструктивных операциях, обусловили постоянное повышенное внимание исследователей к этому органу [5]. Роль большого сальника как защитного органа общеизвестна: он отграничивает воспалительные очаги, фиксируясь к ним фибрином [6]. Еще в 1906 г. R. Morrison [7] образно назвал большой сальник «полицейским брюшной полости», подчеркивая его активное перемещение в брюшной полости к патологическому очагу.

При острых воспалительно-деструктивных процессах в брюшной полости наблюдается значительное изменение биофизических показателей большого сальника, отражающих выраженность данных процессов [8].

Исходя из анализа литературных данных, исследование показателей электрического импеданса большого сальника в ближайшем послеоперационном периоде после ОРП не проводилось. Принимая во внимание постоянный поиск диагностических решений в оценке прогноза тяжести протекания послеоперационного периода у пациентов с ОРП, биоимпедансометрия (БИМ) большого сальника заслуживает отдельного исследования, так как показала высокую диагностическую ценность при различных патологических процессах [9].

Цель исследования — оценить параметры биоимпедансометрии большого сальника после выполнения обширной резекции печени в эксперименте.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование выполнено на 20 крысах линии Вистар массой 180–230 г возрастом от 6 до 12 месяцев. Животных содержали в условиях, соответствующих нормативам ГОСТ 33215-2014 «Межгосударственный стандарт. Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур»1. При выполнении экспериментов выполнялись требования Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях2.

Под эфирным наркозом производили срединную лапаротомию, выполняли резекцию печени с удалением 70% органа, для чего выбирали одну из долей печени, пережимали ее пинцетом для биполярной коагуляции. Проводили коагуляцию органа, затем отсекали соответствующую долю печени ножницами по линии коагуляции, при этом достигался надежный гемостаз и кровотечения не наблюдалось. Повторяли данную манипуляцию с оставшимися долями печени, пока не оставалось около 30% от массы органа.

До и после ОРП извлекали печень и большой сальник в лапаротомную рану и проводили биоимпедансометрию, используя биполярные игольчатые электроды с ограничителем, которые вводили так, чтобы их активные части находились в тканях исследуемого органа. Измерение производили в трех точках в проксимальной части большого сальника, ближе к желудку и в дистальной части на частотах 2 и 20 кГц. Затем рассчитывали среднее значение импеданса на каждой частоте и зоне измерения.

На 3-и и 14-е сутки после ОРП производили релапаротомию и повторно измеряли электрический импеданс печени и большого сальника. Животных выводили из эксперимента на 3-и и 14-е сутки послеоперационного периода. Биоимпедансометрию производили инвазивным методом с помощью оригинального устройства для измерения электрического импеданса биологических тканей BIM-II (патент РФ на изобретение № 2366360) [10].

Статистический анализ полученных результатов проводили, используя непараметрические критерии (Манна — Уитни и Колмогорова — Смирнова). Выборки были представлены в виде медианы с указанием минимального и максимального значения показателя. Корреляционные связи оценивались методом Спирмена. Для определения статистической значимости использовалась величина р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В ходе проведения БИМ большого сальника до проведения обширной резекции печени в проксимальной части импеданс на 2 кГц был равен 2,44 кОм, а на 20 кГц — 1,39 кОм (табл. 1). В дистальной части большого сальника показатели полного электрического сопротивления были статистически значимо выше, чем в проксимальной, и составили на 2 кГц — 3,14 кОм, а на 20 кГц — 1,94 кОм. Вероятно, меньшие значения импеданса проксимальной части сальника относительно дистальной связаны с разницей интенсивности кровотока. В проксимальной части он, по-видимому, более высокий, чем в дистальной. После ОРП в проксимальной и дистальной частях большого сальника показатели импеданса между собой статистически не изменялись. Причем такая тенденция наблюдалась на двух исследуемых частотах.

 

Таблица 1. Электрический импеданс большого сальника у экспериментальных животных

Table 1. Electrical impedance of the greater omentum in experimental rats

Срок

наблюдения

n

Электрический импеданс, кОм; Ме (min; max)

проксимальная часть

дистальная часть

2 кГц

20 кГц

2 кГц

20 кГц

До ОРП

14

2,44^

(1,78; 2,83)

1,39^

(1,13; 2,2)

3,14

(2,08; 5,66)

1,94

(1,21; 2,78)

Непосредственно после ОРП

14

1,8*^

(1,42; 2,98)

1,01*^

(0,93; 1,67)

2,66

(2,14; 2,98)

1,78

(0,7; 2,03)

3-и сутки после ОРП

12

1,22*#

(0,9; 1,8)

0,81*#

(0,55;1,16)

1,52*#

(1,08; 1,88)

1,14*#

(0,67; 1,41)

14-е сутки после ОРП

7

1,52

(0,89; 2,03)

1,04

(0,61;1,27)

2,08*

(1,38; 2,58)

1,64

(0,91; 2,04)

Примечание: * — различия по сравнению с данными до ОРП в пределах одной частоты; # — по сравнению с показателями непосредственно после ОРП в пределах одной частоты; ^ — по сравнению с показателями дистальной части большого сальника в пределах одной частоты и срока наблюдения, p < 0,05.

 

Минимальные значения импеданса большого сальника были зафиксированы на 3-и сутки после ОРП. В проксимальной части сальника на частотах 2 и 20 кГц показатели соответственно равнялись 1,22 и 0,81 кОм, а в дистальной — 1,52 и 1,14 кОм. Снижение показателей электрического импеданса большого сальника после ОРП, возможно, связано с усилением кровотока, так как на 3-и сутки послеоперационного периода активно идет воспалительно-регенеративный процесс в брюшной полости. При релапаротомии у исследуемых животных наблюдалась адгезия большого сальника в зоне лапаротомной раны и культи удаленной печени.

К 14-м суткам в обеих зонах большого сальника электрический импеданс возрастал относительно 3-х суток послеоперационного периода и статистически значимо не отличался от показателей до ОРП. Увеличение значений полного электрического сопротивления сопровождалось снижением интенсивности воспалительного процесса в брюшной полости.

При наличии острого воспалительного процесса, септического очага, в брюшной полости большой сальник стремится отграничить патологическую зону от остальных органов в брюшной полости. Следовательно, все это ведет к увеличению кровенаполнения сальника, выходу плазмы из сосудистого русла в межклеточное пространство. Это, в свою очередь, приводит к изменению полного электрического сопротивления большого сальника в сторону его уменьшения [8].

Электрический импеданс печени до ОРП (табл. 2) был равен на частоте 2 кГц — 2,48 (2,16; 3,3) кОм и на частоте 20 кГц — 1,43 (1,13; 2) кОм. Сразу после обширной резекции печени показатель БИМ печени у всех животных статистически значимо (p < 0,05) уменьшился на частоте 2 кГц и его медиана составила 2,04 (1,22; 2,67) кОм. На 3-и сутки после оперативного вмешательства электрический импеданс паренхимы печени статистически значимо (p < 0,05) увеличился до 2,88 (1,96; 3,84) кОм на частоте регистрации 2 кГц. На 14-е сутки электрический импеданс паренхимы печени не отличался от показателей до обширной резекции и составил на частоте 2 кГц — 2,5 (1,81; 2,85) кОм и на частоте 20 кГц — 1,3 (1,11; 1,76) кОм.

 

Таблица 2. Электрический импеданс паренхимы печени у экспериментальных животных

Table 2. Electrical impedance of the liver parenchyma in experimental rats

Срок

наблюдения

n

Электрический импеданс, кОм

2 кГц

20 кГц

Me

min

max

Me

min

max

До ОРП

14

2,48

2,16

3,3

1,43

1,13

2

Непосредственно после ОРП

14

2,04#**

1,22

2,67

1,36

0,7

1,78

3-и сутки после ОРП

12

2,88*#

1,96

3,84

1,32

1,21

2,05

14-е сутки после ОРП

7

2,5

1,81

2,85

1,3

1,11

1,76

Примечание: * — различия по сравнению с данными до и после ОРП в пределах одной частоты; # — по сравнению с показателями на 14-е сутки в пределах одной частоты; ** — по сравнению с показателями до ОРП в пределах одной частоты, p < 0,05.

 

Установлено, что 3-и сутки послеоперационного периода стали критическими, как для изменения показателей импеданса паренхимы печени, где зафиксированы максимальные значения, так и для большого сальника, электрический импеданс которого был в этот период минимальным.

Между показателями электрического импеданса большого сальника и паренхимы печени выявлена сильная статистически значимая корреляционная взаимосвязь. На частоте 2 кГц коэффициент корреляции паренхимы печени и проксимальной части большого сальника составил 0,82, а с дистальной — 0,87 (р < 0,05). Также сильная корреляционная связь была зафиксирована на частоте 20 кГц, при этом r = 0,93 и r = 0,74 соответственно в обеих частях сальника.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Установлено, что у животных до оперативного вмешательства электрический импеданс дистальной части большого сальника был статистически значимо выше, чем проксимальной. После ОРП показатели импеданса обеих зон уменьшались к 3-м суткам послеоперационного периода, а статистически значимые различия между проксимальной и дистальными частями не определялись. К 14-м суткам наблюдалась тенденция к восстановлению биофизических показателей большого сальника до ОРП. Заметим, что электрический импеданс паренхимы печени к 3-м суткам эксперимента увеличивался по сравнению со значениями до ОРП, а большого сальника, наоборот, уменьшался. При этом фиксировалась сильная корреляционная связь между показателями импедаса печени и большого сальника.

Таким образом, исследование динамики электрического импеданса большого сальника после ОРП является перспективным в разработке диагностических критериев тяжести печеночной недостаточности и более глубокого понимания патофизиологических процессов, происходящих в брюшной полости после резекции печени.

1 ГОСТ 33215-2014. Межгосударственный стандарт. Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур. М.: Стандартинформ. 2019. 12 с.

2 Европейская конвенция о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях. Страсбург, 1986. 13 с.

×

作者简介

Sergey Leonov

О.К. Skobelkin State Scientific Center of Laser Medicine

编辑信件的主要联系方式.
Email: leonov-serg@yandex.ru

Candidate of Medical Sciences

俄罗斯联邦, Moscow

Dmitriy Panchenkov

Moscow State Medical and Dental University named after A.I. Evdokimov

Email: leonov-serg@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8539-4392
SPIN 代码: 4316-4651
Scopus 作者 ID: 41262312000

Doctor of Medical Sciences, Professor

俄罗斯联邦, Moscow

Anton Rodin

Smolensk State Medical University

Email: doc82@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9046-7429
SPIN 代码: 3946-3240

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor

俄罗斯联邦, Smolensk

参考

  1. Del Basso C, Gaillard M, Lainas P, et al. Current strategies to induce liver remnant hypertrophy before major liver resection. World J Hepatol. 2021;13(11):1629–1641. doi: 10.4254/wjh.v13.i11.1629
  2. Liu Y, Chen Z-L, Yu X-X, Liang Y-J. Risk factors for hepatic insufficiency after major hepatectomy in non-cirrhotic patients. Asian J Surg. 2021;44(10):1324–1325. doi: 10.1016/j.asjsur.2021.06.046
  3. Paquet JC, Dziri C, Hay JM, et al. Prevention of deep abdominal complications with omentoplasty on the raw surface after hepatic resection. The French Associations for Surgical Research. Am J Surg. 2000;179(2):103–109. doi: 10.1016/s0002-9610(00)00277-4
  4. Aono T, Sakaguchi T, Fujita N, et al. Omental delivery of prostaglandin E1 effectively increases portal venous blood flow in 66%-hepatectomized rats. Surg Today. 1997;27(5):473–476. doi: 10.1007/BF02385718
  5. Nekrutov AV, Karaseva OV, Roshal' LM. Greater omentum: morphofunctional characteristics and clinical significance in pediatrics. Current Pediatrics. 2007;6(6):58–63. (In Russ.).
  6. Khokhlov AV, Zubarev PN, Onnitsev IE. Sindrom fiksirovannogo sal'nika. Grekov's Bulletin of Surgery. 2000;159(2):71–73. (In Russ.)
  7. Morrison R. Remarks on some function of the omentum. Br Med J. 1906;1(2350):76–78. doi: 10.1136/bmj.1.2350.76
  8. Patent RUS № 2436505/20.12.2011. Byul. № 35. Leonov SD, Rodin AV. Sposob diagnostiki ostrogo vospalitel'no-destruktivnogo protsessa v bryushnoi polosti v ehksperimente. 6 p. (In Russ.).
  9. Panchenkov DN, Leonov SD, Rodin AV. Bioimpedance analysis in medicine. Patologicheskaya fiziologiya i ehksperimental'naya terapiya. 2014;58(2):80–86. (In Russ.).
  10. Patent RUS 2366360/10.09.2009. Byul. № 25. Obraztsov SA, Leonov SD, Troitskii YuV, Fedorov GN. Ustroistvo dlya izmereniya impedansa biologicheskikh tkanei. 8 p. (In Russ.).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Eco-Vector, 2022


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 77762 от 10.02.2020.