Pathomorphologic characteristics of venous vessels after the application of different methods of endovascular eliminating of venous reflux - experimental study
- 作者: Abrosimova T.I1, Kurmanskii A.V2, Borisov A.A2
-
隶属关系:
- Lomonosov Interdistrict Hospital
- Ryazan State Medical University
- 期: 卷 15, 编号 1 (2020)
- 页面: 71-77
- 栏目: Articles
- ##submission.dateSubmitted##: 16.01.2023
- ##submission.datePublished##: 15.03.2020
- URL: https://genescells.ru/2313-1829/article/view/122064
- DOI: https://doi.org/10.23868/202003010
- ID: 122064
如何引用文章
全文:
详细
Varicose veins have been the subject of a recent technologies of nontumescent treatment that outline the safety and effectiveness questions concerning proposed obliteration methods. The goal of this study is to analyze changes in the venous wall structure appearing as a result of using thermal tumescent and nonthermal nontumescent methods in compare. Methods: microscopic investigation of vein specimens of adult sheep (n=9) performed on 1, 7 and 100 day after procedure to determine the grade of damage and inflammation. Results: On the 1st and 7th days after the use of endovenous laser, endothelial destruction was 100%, with total depth damage of vein wall and total destruction of the elastic carcass, also traces of carbonization on the first and vaporization on the seventh day have been seen. In a result of the use of nonthermal method, there was a residual endothelium up to 30%; with the use of cyanoacrylate glue - up to 10%. In the long-term period of observation, glue masses undergo a sewage process and is preserved as separate lumps, there is an abundance of multicore macrophages with fragmented glue in the cytoplasm. Conclusion: the results allow us to consider nonthermal nontumescent methods as a possible alternative to thermal methods available in clinical practice.
全文:
Варикозная болезнь вен нижних конечностей (ВБНК) является серьезной клинической, социальной и экономической проблемой во всем мире. Множественность как видимых изменений, так и функциональных нарушений, в поверхностных венах нижних конечностей делает ее наиболее часто встречающимся сосудистым заболеванием [1]. Показатель заболеваемости варикозной болезнью вен нижних конечностей в разных регионах земного шара варьирует от 2,0 до 63,9%, если учитывать все клинические классы по международной классификации хронических заболеваний вен CEAP [2-4]. Такой широкий разброс связан, прежде всего, с этническими особенностями, а также различиями в образе жизни, соответствующими географической локации и социально-экономическому уровню развития общества. Ключевой момент в лечении варикозной болезни вен нижних конечностей - устранение венозного рефлюкса, патологического ретроградного тока венозной крови, возникающего вследствие увеличения венозной стенки в диаметре и нарушения работы венозных клапанов. В течение длительного периода времени основным методом хирургической коррекции кровотока в венозном русле нижних конечностей была традиционная операция - флебэктомия [5]. Однако стремление уменьшить травматичность вмешательства, а также снизить экономические потери, связанные с длительностью госпитализации и утратой трудоспособности, привело к активному внедрению в хирургическую практику эндоваскулярных методов, позволяющих проводить лечение ВБНК в амбулаторных условиях [6-8]. В последние два десятилетия термические тумесцент-ные эндоваскулярные методы воздействия, такие, как эндовазальная лазерная облитерация (ЭВЛО) и радиочастотная облитерация (рЧО), активно замещают классическую операцию [5, 6, 9, 10]. Обладая неоспоримыми преимуществами перед классическими хирургическими операциями (минимальное повреждение кожных покровов и окружающих тканей, амбулаторное ведение пациентов, отсутствие рисков анестезиологического пособия), эти технологии вытеснили открытую комбинированную флебэктомию на территории США на 95% уже к 2008 г. [5, 6]. Все имеющиеся в арсенале флеболога эндоваску-лярные методы устранения венозного рефлюкса можно разделить на две группы: термические, требующие выполнения тумесцентной анестезии, и нетермические нетумесцентные (NTNT) способы воздействия на вену. К первой группе относятся радиочастотная облитерация и лазерная облитерация с использованием световодов разного типа эмиссии лазерного излучения (торцевых световодов и разновидностями радиальных световодов). NTNT методы включают в себя различные варианты механического и химического повреждения венозной стенки без использования высоких температур: различные виды химического воздействия на стенку в сочетании с механическим повреждением венозной стенки со стороны внутренних слоев, клеевая облитерация и др. Недостатком термических тумесцентных методов лечения являются необходимость выполнения обезболивания на протяжении всего участка обрабатываемой вены [6]. Помимо длительности операции, введение значительного количества анестетика по-разному воспринимается пациентами, в зависимости от их болевого порога - для некоторых из них процедура становится крайне дискомфортной. Еще один недостаток данного метода - выделение большого количества энергии, несмотря на создание т. н. водяной муфты, что может повредить окружающие ткани и нервы помимо целевой венозной стенки, и вызвать более выраженный болевой синдром в раннем послеоперационном периоде [6, 7, 11]. Цианоакрилатная и механохимическая облитерации, являясь представителями группы NTNT методов лечения варикозной болезни вен нижних конечностей, лишены перечисленных недостатков [12-14]. Одним из нетермических методов, использованным в экспериментах, является цианоакрилатная облитерация. Цианоакрилатный клей, синтезированный в 1 949 г. в качестве тканевого клея, обладает способностью полимеризоваться сразу под воздействием жидкой среды. Эта реакция полимеризации приводит к немедленной окклюзии варикозно расширенных вен при инъекции [15]. Достоверная безопасность и эффективность применения, патоморфологическая картина воздействия нетермических облитераций пока не достаточно широко освещены в публикациях и требуют сравнительной оценки с уже зарекомендовавшими себя в клинической практике термическими облитерациями. Целью настоящей работы является сравнение и анализ изменений в венозной стенке, происходящих в результате воздействия на нее термических тумес-центных и нетермических нетумесцентных методов через 1, 7 и 100 сут. после воздействия в эксперименте на животных. Материал и методы Дизайн эксперимента Исследование проводилось на баранах (n=9). Все животные содержались в привычных для них условиях, получали корм и воду в достаточном количестве. Все необходимые манипуляции выполняли в соответствии с Директивой ЕС 2010/63/ЕС по экспериментам на животных. На трех из четырех конечностей животных было выполнено по одной из следующих процедур: 1 - эндо-вазальная лазерная облитерация с использованием цилиндрического световода с экспериментальным покрытием (Лахта-Милон, Россия), 2 - эндовазальная лазерная облитерация с применением радиального световода (Biolitec, Германия), 3 - цианоакрилатная клеевая облитерация системой VenaSeal (Medtronic, США). Каждый из этих методов повреждения венозной стенки носил локальный характер и не оказывал влияния на другие конечности. Эндовазальная лазерная облитерация при использовании обоих вариантов световодов выполнялась лазерным аппаратом с длинной волны 1470 нм, установленной мощностью 6 Вт, с автоматической тракцией световода со скоростью 0,75 мм/с. Цианоакрилатная облитерация с помощью VenaSeal проводились по инструкциям, рекомендованным производителем. Животные были разделены на три группы в зависимости от сроков выведения из эксперимента для последующего гистологического анализа: группа 1 (n=3) - животных выводили из эксперимента через 1 сут. после выполнения вмешательства; группа 2 (n=3) - через 7 сут.; группа 3 (n=3) - через 100 сут. Размер выборки исследовательских групп соответствует опубликованным в международных публикациях при проведении аналогичных экспериментов [12, 16]. Экспериментальные процедуры Всех животных оперировали в условиях внутривенной седации (для премедикации, за 30 мин. до начала процедуры, делали п/к инъекцию атропин сульфата и метоклопрамида; для седации использовали в/м инъекции ксилазин гидрохлорида в дозе, соответствующей весу животного) с дополнительной тумесцентной анестезией физиологическим раствором в случае применения лазерного излучения. Животные были размещены на операционном столе лежа на спине. Зону операционного поля выбривали, кожу дезинфицировали. Небольшой поперечный разрез кожи на длину обрабатываемого сегмента, в среднем 20±5 см, был сделан для визуализации дистальной боковой подкожной вены и установки интродьюсера (7F), через который вставляли рабочую часть световода или катетера. Средний диаметр выбранной вены составлял 4,0±0,5 мм по данным предоперационного ультразвукового исследования. После операции на место разреза накладывалась давящая повязка. Гистологический анализ Через 1 , 7 и 1 00 сут. после операции вены были обнажены продольным разрезом на всю длину подвергшегося воздействию участка для атравматического извлечения сосудов. Фрагменты сосудов экспериментальных животных фиксировали в 10% забуференном формалине, проводили гистологическую проводку по стандартной схеме в изопропиловом спирте и материал заливали в парафин. Срезы толщиной 3-5 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, орсеином - для выявления эластических волокон, по Маллори - для оценки коллагенового каркаса и степени фиброза. Цилиндрический световод Цилиндрический световод Радиальный световод Радиальный световод Цианоакритальный клей А Цианоакритальный клей Цианоакритальный клей ^**4 UVH«^V vi° *st ^ л Б Радиальный световод Цилиндрический световод 5- +а. ВИП^‘ % «итЧ‘ ^owiequw*'4* В Рис. 1. Степень повреждения и воспалительного ответа венозной стенки через на разных сроках после эндоваскулярного воздействия термических тумесцентных и нетермического нетумесцентного метода: А - 1 сут., Б - 7 сут., В - 100 сут. Морфометрический анализ выполняли с помощью разработанной полуколичественной шкалы для оценки следующих параметров: сохранность эндотелия, степень карбонизации, сохранность внутренней и наружной эластических мембран, повреждение прилежащих к вене структур (vasa vasorum), выраженность лейкоцитарной инфильтрации. Сохранность эндотелия и эластических мембран анализировали по изменениям на всем участке среза сосуда и выражали в процентах. Воспалительный ответ оценивали по выраженности лейкоцитарной инфильтрации: сосуд условно делили на 4 сектора, в каждом секторе исследовали два слоя t. media, прилежащих к t. adventitia и t. intima, т. е. 8 зон. Каждую зону оценивали по шкале от 0 до 3 баллов: 0 - отсутствие лейкоцитов, 1 - незначительная лейкоцитарная инфильтрация, 2 - умеренная лейкоцитарная инфильтрация, 3 - выраженная лейкоцитарная инфильтрация. После оценки каждой из 8 зон определяли среднее значение, которое и характеризовало лейкоцитарную инфильтрацию на данном микропрепарате. Результаты морфометрического анализа деструкции эндотелия и эластических волокон, а также степени лейкоцитарной инфильтрации в зависимости от типа воздействия и сроков наблюдения отражали на круговых диаграммах. Результаты После эндовазальной лазерной облитерации, как с применением цилиндрического световода (волокна), так и радиального, через 1 сут. (рис. 1А, 2) и через 7 сут. (рис. 1Б, 2) деструкция эндотелия составила 100% (эндотелий не визуализировался). Общая структура стенки вены была сохранена. Перфораций венозной стенки не было выявлено ни в одном случае. При использовании цилиндрического волокна обращает на себя внимание термическое повреждение периваскулярного пространства. Через 100 сут. (рис. 1В, 2) после воздействия радиальных световодов сохранность эндотелия равнялась 45%, для цилиндрических световодов этот показатель был несколько ниже - 42%. Наиболее близкий к этому результат был получен после применения цианоакрилатного клея: через 1 сут. (рис. 1А, 2) на всех препаратах деструкция эндотелия составила 100%; через 7 сут. (рис. 1Б, 2) на 50% препаратов была зафиксирована полная деструкция эндотелия, а на других 50% препаратов сохранность эндотелия составила 10% и оценивалась как незначительная; через 100 сут. сохранность эндотелия увеличилась до 37% (рис. 1В, 2). При оценке деструкции эластических структур (окраска орсеином, рис. 3), агрессивными оказались лазерная облитерация и цианоакрилатный клей: после их воздействия было повреждено более 75% t. intima и t. externa как через 1 сут. (рис. 1А), так и через 7 сут. (рис. 1 Б). Кроме того, t. intima вены не выявлялись после использования радиального световода (в 67% случаев) и цианоакрилатного клея (в 100% случаев). Однако на финальном сроке наблюдения деструкция эластических структур после лазерного воздействия превышала таковую после клеевой облитерации и составила 71% и 53%, соответственно (рис. 1В). Глубокие повреждения были выявлены после применения лазерного излучения с использованием радиального световода: через 1 сут. в 33% случаев прослеживались следы карбонизации; через 7 сут. вся стенка сосуда повреждалась и расслаивалась в 100% случаев; в 67% случаев были обнаружены следы карбонизации и вапоризации. Кроме того, после применения эндовазальной лазерной облитерация определялось тромбирование vasa vasorum. Рис. 2. Поперечные гистологические срезы венозных сосудов через 1, 7 и 100 сут. после эндоваскулярного воздействия термических тумесцентных и нетермического нетумесцентного метода. Окраска гематоксилином и эозином (Н&Е). Световая микроскопия. Ув. х200 Практически аналогичные результаты были получены после использования цилидрического световода: через 1 сут. следы карбонизации наблюдались на всех препаратах; через 7 сут. в 75% случаев вся стенка сосуда повреждалась и расслаивалась, а вапоризация была выявлена на половине препаратов. Также были отмечены повреждения vasa vasorum. Значительно меньшие повреждения были выявлены после применения цианоакрилатного клея: через 1 сут. на 100% препаратов была затронута только t. intima. Характерной особенностью было значительное уплощение стенки сосуда, при этом ядра гладких миоцитов были сохранены. В 100% случаев через 100 сут. после воздействия радиальных световодов и цианоакрилатного клея не встречались повреждения vasa vasorum, в то время как для цилиндрических световодов этот показатель составил 75%. Общий эффект нетермического метода отличало наличие вала грануляционной ткани: при применении цианоакрилатной облитерации - на всю толщину стенки сосуда (рис. 1, 2). Для комплексной оценки структурных изменений в сосудистой стенке на конечном сроке эксперимента был введен интегративный критерий - равномерность структурных изменений, полученных при вычислении средних показателей сохранности эндотелия и эластических структур по периметру сосуда. При использовании радиальных световодов визуализировать сосудистые структуры удалось только на одном препарате, равномерность структурных изменений составила менее 25%. В 2/3 случаев на изученных препаратах были обнаружены конгломераты умеренно васкуляризированной рубцовой ткани в области дермы и гиподермы. После применения цилиндрических световодов равномерность структурных изменений составила 67%, в половине случаев на микропрепаратах были обнаружены коллатеральные вены. Равномерность структурных изменений после использования цианоакрилатного клея составила 47%, в 50% случаев были обнаружены коллатерали и в 25% (на 1 препарате) наблюдалась реканализация сосуда. При этом цельные клеевые массы претерпевали процесс канализации, клей на препаратах был сохранен в виде отдельных глыбок (окраска по Маллори, рис. 4) в просвете сосуда наблюдалось обилие многоядерных макрофагов - гигантских многоядерных клеток инородных тел с участками фрагментированного клея в цитоплазме. Просвет сосуда сохранялся, но стенка подвергшейся экспериментальному воздействию вены интимно была связана с организующейся грануляционной тканью. Обсуждение Рис. 3. Элементы эластических волокон (сохранившихся и разрушенных) через 1, 7 и 100 сут. после эндоваскулярного воздействия термических тумесцентных и нетермического нетумесцентного метода. Окраска Орсеином. Ув. х200 Не оставляет сомнений то, что термическое воздействие является наиболее агрессивным из примененных в эксперименте, без существенных отличий при использовании световодных волокон с разными типами эмиссии. Картина, описанная нами при термическом повреждении венозной стенки после применения лазерной облитерации, в целом, совпадает с общепринятыми представлениями о результатах изменений, представленных в литературе: повреждение стенки на всю толщину с развитием коагуляционного некроза [17]. И, хотя общие наблюдаемые повреждения венозной стенки при лазерном воздействии могут быть вариабельными, от трансмурального некроза до незначительных изменений внутренней оболочки - объяснением этому считаются процессы карбонизации на лазерном световоде и, как следствие, неравномерное воздействие на стенку вены за счет поглощения энергии обугленными массами [18, 19]. Тем не менее, в полученной нами выборке, результаты лазерного воздействия в заданных аппаратных параметрах и независимо от типа используемого световода и наличия признаков карбонизации, показали стабильное циркулярное повреждение всех слоев венозной стенки. Сопутствующее тромбирование vasa vasorum подтверждает распостранение термического воздействия на все слои стенки сосуда, а также возможность повреждения близлежащих окружающих структур [6, 11]. При индукции эндотелиального повреждения скле-розирующими агентами происходит активация системы свертывания крови с образованием тромбина и развитием тромба с последующей окклюзией сосуда [12-14]. Первое упоминание о гистологических исследованиях цианоакрилатного клея с целью попытки понимания механизма его действия при внутрисосудистом введении появляется в 2006 г. Основным проявлением гистопатологии на сроках от 3 дней до 2 недель была острая воспалительная реакция; она прогрессировала до подо-строго васкулита в течение 3 недель; хроническая гранулематозная реакция инородного тела развивалась через 4 недели. Клеевая масса практически исчезала через 2-3 мес., заменяясь фиброзной тканью с частичной реканализацией сосудов [15]. На изученных препаратах после применения цианоакрилатного клея происходило тромбирование просвета сосуда полимеризованной массой с тотальным повреждением внутренней оболочки сосуда. На одном из препаратов через 1 сут. наблюдалось значительное истончение стенки, что было похоже на растяжение при сохранности эластических структур, объяснить которое механическим растяжением вводимым проводником не представляется возможным, так как его диаметр был меньше изначального калибра вены. Также значительно был выражен воспалительный ответ. Ни в одном случае не было тромбирования vasa vasorum, которые остались функционально полноценными. В 2006 г. в эксперименте на кроликах с целью изучения сосудистых изменений в артериях и венах после введения цианоакрилатного клея были описаны аналогичные изменения: в острой стадии (3 сут.) наблюдался некротизирующий васкулит с потерей эндотелия, в ряде случаев с неповрежденной или разрушенной средней оболочкой. Через 7 сут. в образцах было обнаружено острое воспаление c участием полиморфноядерных лейкоцитов, при этом клеевые массы уже постепенно начинали утилизироваться [15]. На отдаленных сроках наблюдений (30 сут. и более] гистологически определялись фиброзная ткань и клетки воспаления, сегментарное утолщение стенки, волокнистая ткань с большим количеством макрофагов окружала просветы в зоне эндоваскулярного пространства, что, как предполагалось, явилось реакцией на инородный материал - то есть формировалось гранулематозное воспаление по типу реакции гиперчувствительности замедленного типа [20, 21]. Цилиндрический Радиальный Цианоакритальный световод световод клей НОРМА Рис. 4. Поперечные гистологические срезы сосудов [вен] через 1, 7 и 100 сут. после эндоваскулярного воздействия термических тумесцентных и нетермического нетумесцентного метода. Окраска по Маллори. Ув. х200 Полученные нами данные подтверждают возможность биологической деградации полимеризованных клеевых масс путем фагоцитоза. Выраженный воспалительный ответ и последующее замещение сосудистой стенки грануляционной тканью потенциально располагают к эффективной облитерации и последующей абляции вены. Но, наблюдаемая нами в 25% случаев реканализация целевого сосуда не является достаточным уровнем эффективности для использования этого метода в клинической практике. Несмотря на то, что во многих опубликованных исследованиях, мелкий рогатый скот был использован в качестве экспериментальной модели [12, 13, 21], к переносу результатов экспериментов в клинику×
作者简介
T. Abrosimova
Lomonosov Interdistrict Hospital
Email: abrosimova9409@gmail.com
A. Kurmanskii
Ryazan State Medical University
A. Borisov
Ryazan State Medical University
参考
- Criqui M. Chronic venous disease in an ethnically diverse population: the San Diego population study. AJE 2003; 158(V): 448-56.
- Callam M.J. Epidemiology of varicose veins. BJS 1994; 81: 167-73.
- Zolotukhin I., Seliverstov E., Shevtsov Y. et al. Prevalence and risk factors for chronic venous disease in the general russian population. Eur. J. Vasc. Endovascular Surg. 2017; 54: 752-8.
- Wittens C., Davies A.H., Bakgaard N. et al. Management of chronic venous disease: clinical practice guidelines of the European Society for Vascular Surgery (ESVS). Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 2015; 49: 678-737.
- Van den Bos R., Arends L., Kockaert M. et al. Endovenous therapies of lower extremity varicosities: a meta-analysis. J. Vasc. Surg. 2009; 49: 230-9.
- Belramman A., Bootun R., Lane T.R.A. et al. Endovenous Management of Varicose Veins. Angiology 2019; 70: 388-96.
- Boersma D., van Eekeren R.R., Werson D.A. et al. Mechano-chemical endovenous ablation of small saphenous vein insufficiency using the ClariVein® device: one-year results of a prospective series. Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 2013; 45: 299-303.
- Subwongcharoen S., Praditphol N., Chitwiset S. Endovenous microwave ablation of varicose veins: in vitro, live swine model, and clinical study. Surgical Laparoscopy, Endoscopy and Percutaneous Techniques 2009; 19: 170-4.
- Rabe E., Puskas A., Scuderi A. et al. Epidemiology of chronic venous disorders in geographically diverse populations: results from the Vein Consult Program. Int. Angiol. 2012; 3: 105-15.
- Rasmussen L.H., Lawaetz M., Bjoern L. et al. Randomized clinical trial comparing endovenous laser ablation, radiofrequency ablation, foam sclerotherapy and surgical stripping for great saphenous varicose veins. BJS 2011; 98: 1079-87.
- Van Eekeren R.R., Boersma D., Konijn V. et al. Postoperative pain and early quality of life after radiofrequency ablation and mechanochemical endovenous ablation of incompetent great saphenous veins. J. Vasc. Surg. 2013; 57: 445-50.
- Boersma D., van Haelst S.T., van Eekeren R.R. et al. Macroscopic and Histologic Analysis of Vessel Wall Reaction After Mechanochemical Endovenous Ablation Using the ClariVein OC Device in an Animal Model. Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 2017; 53: 290-8.
- Tal M.G., Dos Santos S.J., Marano J.P. et al. Histologic findings after mechanochemical ablation in a caprine model with use of ClariVein®. J. Vasc. Surg. Venous Lymphat. Disord. 2015; 3: 81-5.
- Whiteley M.S., Dos Santos S.J., Lee C.T. et al. Mechanochemical ablation causes endothelial and medial damage to the vein wall resulting in deeper penetration of sclerosant compared with sclerotherapy alone in extrafascial great saphenous vein using an ex vivo model. J. Vasc. Surg. Venous Lymphat. Disord. 2017; 5: 370-77.
- Wang Y.M., Cheng L.F., Li N. Histopathological study of vascular changes after intra-arterial and intravenous injection of N-butyl-2-cyanoac-rylate. Chin. J. Dig. Dis. 2006; 7: 175-79.
- Kendler M., Averbeck M., Simon J.C. et al. Histology of saphenous veins after treatment with the ClariVein® device - an ex-vivo experiment. Journal of the German Society of Dermatology 2013; 11: 348-52.
- Alur i., Dodurga Y., Gune§ T. et al. Effects of endovenous laser ablation on vascular tissue: molecular genetics approach. Int. J. Clin. Exp. Med. 2015; 8: 11043-7.
- Шайдаков Е.В., Илюхин Е.А., Петухов А.В. и др. Сравнение лазеров с длиной волны 970 и 1470 нм при моделировании эндо-вазальной лазерной облитерации вен in vitro. Флебология 2011; 4: 23-30.
- Schmedt C.G., Sroka R., Steckmeier S. et al. Investigation on radiofrequency and laser (980 nm) effects after endoluminal treatment of saphenous vein insufficiency in an ex-vivo model. Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 2006; 32: 318-25.
- Almeida J.I., Min R.J., Raabe R. et al. Cyanoacrylate adhesive for the closure of truncal veins: 60-day swine model results. Vasc. Endovasc. Surg. 2011; 45: 631-5.
- Min R.J., Almeida J.I., McLean D.J. et al. Novel vein closure procedure using a proprietary cyanoacrylate adhesive: 30-day swine modelresults. Phlebology 2012; 27: 398-403.
补充文件
