Диссертация (Исследование теплообмена при охлаждении биоткани внутренних органов для проведения роботических операций), страница 10

РАЛП начиналаразвиваться в 90-е годы ХХ века в качестве минимально инвазивнойальтернативы, открытой простатэктомии. Сегодня РАЛП нашла широкоеприменение и может служить примером типичной роботической операции. В2006 году в США 41 % таких операций выполнялось с применением робота, а в2008 году их число достигло 80 % [39]. Это связано с тем, что роботическиетехнологии имеют уникальное преимущество перед традиционными в областиурологии – наличие миниатюрных хирургических инструментов, удобных дляабдоминальной хирургии.Статистика онкологических заболеваний в ряде стран, показывает, чторак предстательной железы (простаты) выходит на 2 или 3 место после ракалегких и желудка, а в США и Швеции - на 1-е место.

В США ежегоднодиагностируют около 232 тыс. новых случаев рака предстательной железы, вЕвропе около 238 тыс. случаев. Каждый год около 30 350 американцев и 85 20052европейцевумираютотэтогозаболевания.ВРоссиислучаиракапредстательной железы наблюдаются около 14 тыс. раз в год. По величинеприроста в России (темп прироста 31,4 %) рак простаты занимает 2-е местопосле меланомы кожи (35 %) и значительно превосходит злокачественныезаболевания легких (5 %) и желудка (10,2 %) [38].Радикальная робот-ассистированная простатэктомия относится к классумалоинвазивныххирургическихопераций,которыеиспользуютлапароскопические роботические манипуляторы, системы видеосъемки игазового наддува операционной полости.

При помощи робота хирург проникаетв оперируемую полость через несколько небольших отверстий – «замочныескважины» (от 1 до 2 см) – и осуществляет операцию, используя миниатюрныеи точные инструменты. Это позволяет урологу удалить предстательную железу,сохраняя при этом неповрежденными мышцы и нервы тазового дна, чтоявляется несомненным преимуществом по сравнению с технологиями,используемыми ранее. При подготовке к вмешательству, проводимому спомощью роботической системы «Да Винчи», вводится зонд диаметром 12 мм,осуществляющий видеосъемку с подсветкой операционной зоны, а такжегазовый наддув полости. Далее вводятся три зонда диаметром 8 мм и два зондадиаметром 5 мм, которыми управляют хирург и ассистент.

На данных зондахустановлены роботические манипуляторы с различными хирургическимиинструментами.Однако, несмотря на достоинства, характерные для роботическихопераций, робот-ассистированная радикальная простатэктомия на сегодняшнийдень имеет ряд недостатков: кроме относительно высокой стоимости,оказываются нерешенными проблемы, связанные, например, с повреждениемокружающих предстательную железу нервно-мышечных тканей и сосудов,наличием нестабильной кровопотери [90, 91]. Сложности в нервосбереженииобусловлены предрасположенностью нервных тканей к механическому итепловому повреждению, близостью их к капсуле предстательной железы,сложностью различения сосудистой области от нервной ткани. Данные53проблемы можно считать типичными и для других типов роботическиххирургических вмешательств [39].

Также в медицинской практике удобноиспользовать термонож, однако возможен перегрев тканей, близких к зонеразреза, что может пагубно воздействовать на важные здоровые ткани.При РАЛП оперирующий хирург постепенно прорезает соединительныеткани, чтобы обеспечить хирургический доступ к предстательной железе(Рисунок 1.1, Рисунок 1.2). При этом некоторые чувствительные участкинервно-сосудистых сплетений, близких к предстательной железе, но неотносящихся к ней, необходимо защищать. Сама операция заканчиваетсяудалением предстательной железы вместе с патологической областью биоткани[38].Возможноохлаждатьзонумеханического(либотермического)повреждения биоткани при проведении хирургического вмешательства.Область, в которой необходимо проводить гипотермическое охлаждениявыглядит следующим образом (Рисунок 1.3).

Следует учитывать, что объемобласти разреза имеет аддитивный характер, увеличиваясь пошагово вовремени в течение операции (Рисунок 1.4). Глубокое охлаждение требуетсяориентировочно на расстояние около 2 мм вглубь биоткани.54Рисунок 1.1. Хирургический доступ при РАЛП [92]Рисунок 1.2. Нервные сплетения вблизи предстательной железы [93]Различные пациенты имеют свои индивидуальные особенности строенияорганизма. Например, при РАЛП размеры удаленной предстательной железымогут быть от 30 до 80 см3 и даже более [40]. Так что в данном случае удобноориентироваться на возможности хирургического оборудования, а именносреднюю скорость проведения хирургических разрезов. Исходя из этого,размер ЦО для разных пациентов возможно принять единым.Рисунок 1.3. Область разреза при РАЛП55Для описания задачи также необходимо определить допустимыйдиапазон скоростей охлаждения.

Как было указано в разделе 1.3 при местнойгипотермии скорость охлаждения обычно играет менее важную роль посравнению с общей и может достигать значений порядка нескольких градусов вминуту [18].Рисунок 1.4. Рост области разреза при РАЛППри РАЛП скорость охлаждения ограничена целесообразным временемоперации (не должна быть слишком медленной). То есть добавлениедополнительного элемента не должно значительно увеличивать общуюдлительность хирургической операции. Исходя из этого длительность этапаохлаждения добавленного участка возможно оценить в интервал от 5 до15 минут при длительности РАЛП от 200 до 300 минут.

По данным [39] средняяпродолжительность первых 20 РАЛП в клинике составила (323 ± 106) мин,тогдакакдлительность20РАЛПпослеэтапаобучениясоставила(219 ± 29,8) мин. Причем проведение гипотермического охлаждения можетсовмещаться с другими хирургическими манипуляциями. При начальнойтемпературе промежуточного шага 20 °С исходя из разрешенной длительностиитерации предлагается задать значение минимальной средней допустимойскорости охлаждения в диапазоне от 0,5 до 1 °С/мин, чтобы вводдополнительногоэлементавоперациюнезначительноувеличивалеедлительность.Минимальная и максимальная допустимые температуры могут быть56ограничены различными факторами, среди которых требования безопасности,возможности оборудования, целевые условия процесса.С точки зрения проведения охлаждения для защиты от термическогоповреждения (которое появляется, например, из-за перегрева биоткани прииспользовании термоножа) существует ограничение охлаждения по возможнойтемпературе начала крионекроза клетки – 0 °C (минимально допустимаятемпература), при которой может начаться повреждение наоборот уже отпереохлаждения.С точки зрения достижения сосудосуживающего эффекта [52], местноеохлаждение вызывает прогрессирующее снижение перфузии с понижениемтемпературы биоткани.

Согласно В.В. Будрику, перфузия прекращается притемпературе около (12 ± 2) °C на глубине 3 мм от охлаждаемой поверхностиоргана, то есть при этом кровоток останавливается. Сужение же сосудовначинается при температуре от 30 до 25 °С [36].Длительность поддержания состояния местной гипотермии (длительностьтермостатирования) в первую очередь зависит от общего алгоритма процедуры,операции, а также может быть ограничена общей длительностью операциилибо ее частей.

В данном случае оно может продолжаться всю длительностьоперации и возможно может сохраняться некоторый промежуток временипосле ее проведения.1.4.2. Варианты обеспечения местной гипотермии в урологииПри РАЛП имеются примеры применения гипотермического охлаждения.Для этого непосредственно во время операции для локального охлажденияприменяется состав на основе воды с температурой около 4 °С, а такжепредварительноеректальноеохлаждениеприпомощиспециальногозонда [94-96].В СССР местное охлаждение широко использовалось в урологии [18]. Восновном оно использовалось при проведении хирургических вмешательств. У57больных,подвергающихсяудалениюпредстательнойжелезы,местнаягипотермия давала возможность резко уменьшить кровопотерю во время ипослеоперации.ректальногоСуществуютпарокомпрессионногопримерыиспользованияфреоновогоохладителя,специальноговкоторомциркулировала ледяная вода, поступавшая в мочевой пузырь, одновременночерездвухходовойкатетерпроводилосьпромываниефизиологическимраствором температурой 1 °С, на надлобковую область и подвздошные сосудыразмещали пузыри со льдом.

Температура в области предстательной железыснижалась на величину от 14 до 30 °C, в пищеводе она не уменьшалась болеечем на 1,5 °C. Охлаждение продолжалось несколько часов и после операции.Потеря крови уменьшалась в среднем с 380 до 98 мл. В данных работах вкачестве аппарата для охлаждения использовались приборы с поступлениемпаров фреона непосредственно в ректальный охладитель, или последний былтермоэлектрическим.Часто гипотермия ассоциируется с предотвращением ишемическойтравмы для защиты головного мозга при остановке кровообращения [48,77,80],что основано на способности органов, тканей и нервных волокон лучшевыдерживать ишемию, снижение кровообращения и кровоизлияния припониженной температуре [50].

Однако на этом полезное действие гипотермиине заканчивается. В охлаждаемой зоне установлено замедление циркуляциикрови (сосудосуживающий эффект охлаждения), иногда почти до полногостаза, редкое появление, приостановка развития гематом, послеоперационноговоспалительного отека. Показано обезболивающее, гемостатическое действиехолода [18]. Имеются работы, объясняющие механизм стабилизации системнойгемодинамики в диапазоне снижения температуры от 37 до 27 °С увеличениемпериферическогосопротивлениясосудистогоруслаорганизма.Сдвигисосудистых реакций при охлаждении подопытных животных происходили вдве фазы.