Урология №6 / 2012
Особенности гидродинамики при дренировании верхних мочевыводящих путей (экспериментальное исследование)
Кафедра урологии ГБОУ ВПО “Кубанский государственный медицинский университет” (ректор – С. Н. Алексеенко) Минздравсоцразвития России
Настоящая работа посвящена поиску физических факторов, влияющих на внутрилоханочное давление у больных с почечными катетерами. На основе математического прогнозирования и эксперимента удалось показать значение воздушных пузырьков, создающих препятствие оттоку мочи и способствующих развитию гнойных послеоперационных осложнений в урологии. При определенном их количестве в катетерах возможно формирование воздушно-мочевых пробок, что ведет к резкому повышению внутрилоханочного давления. Корреляционный анализ показал прямую зависимость между количеством пузырьков воздуха в дренажах и силой сопротивления току мочи. Проведенное исследование показало, что наличие воздушных пузырьков в катетерах и дренажных трубках недопустимо. Соблюдение определенных правил и стандартов работы позволит исключить их образование, что в свою очередь снизит риск инфицирования мочи и развития гнойных осложнений. Такой подход поможет прогнозировать возможные послеоперационные осложнения, ускорить внедрение современных технологий, повысить качество оказываемой урологической помощи населению.
Введение. С внедрением достижений научно-технического прогресса значительно возрос удельный вес эндоурологических вмешательств, сопровождающихся введением в полости мочевыделительного тракта трубчатых инструментов, катетеров, дренажей. Расширены возможности удаления камней мочеточников от 90 (верхняя и средняя треть) до 98% (нижняя треть), при этом 7% всех осложнений связаны с инфекцией [1]. Мнения о нормах лоханочного давления до сих пор разнятся. По данным А. Я. Пытеля, форникальные рефлюксы в интактной почке могут наступать при повышении внутрилоханочного давления в среднем до 1,96 кПа (1,27–2,94 кПа) [2]. Тубулярные рефлюксы могут наступать вследствие экстравазации мочи в сосочек по прямым канальцам, что может иметь место при пиелонефрите, когда форникс склеротически изменен, а отверстия почечных канальцев теряют
свою ригидность и зияют [3]. Максимальное давление в лоханке у детей при гидронефрозе (как пример хронической обструктивной нефропатии) не должно превышать 14 см водн. ст. во избежание вредного влияния на гломерулярную фильтрацию, тубулярную функцию и почечный кровоток [4, 5]. По данным [6], давление выше 30 см водн. ст. вызывает пиеловенозные и пиелолимфатические рефлюксы. В здоровой почке при кратковременной обструкции мочеточника внутрилоханочное давление возрастает в 2–3 раза и может достигать 150 см водн. ст. [7–9].
Известно, что капиллярный эффект (влияние сил поверхностного натяжения), играя решающую роль
в патологических процессах, может проявляться поразному. Например, схлопывание газового пузырька
в жидкости и как следствие – возникновение такого поражащего фактора, как кавитация [10–12]. Какие процессы происходят при взаимодействии мочи и воздуха в дренажах и катетерах и каково их влияние на процессы уродинамики?
В некоторых случаях аналитические способы диагностики дают такую информацию, которую невозможно получить никаким другим способом [12]. Возможно ли прогнозирование эффективности работы почечных катетеров на основе математического анализа? Какие основные физические факторы влияют на развитие рефлюксов, что может помочь в борьбе с внутрибольничной инфекцией и снизить риск контаминации? Ответам на эти вопросы и посвящена настоящая работа.
Целью выполненной научной работы является определение факторов, влияющих на эффективность работы мочевых катетеров и скорость контаминации.
Материалы и методы. Исследования проведены по теоретическому и экспериментальному направлению. Поскольку отведение мочи подчиняется законам гидродинамики, в работе предпринята попытка объяснить и спрогнозировать возможные осложнения именно в соответствии с этими законами. Были исследованы физические процессы, способствующие контаминации.
Математический анализ. Проведем несложные расчеты в предположении, что использовано два вида
катетеров диаметром 1 и 2 мм и количество выделенной мочи по каждому катетеру составило 1000 мл (см3). В таком случае скорость вытекания (Q) будет равна отношению объема выделенной мочи ко времени, т. е. 0,011 см3/с. Количество же мочи, проходящей по катетерам в единицу времени, будет следующим: для катетера с диаметром 0,1 см скорость равна:
для катетера с диаметром 0,2 см:
Весьма сомнительно было бы утверждение, что восходящий путь инфицирования возможен при таком
течении мочи. Наверняка есть физические факторы, способствующие контаминации, одним из которых могут быть воздух как переносчик инфекции и более легкая по сравнению с мочой среда, способная подниматься вверх. Проникновение его в полостную систему возможно либо при отрицательном давлении в полости лоханки (при наличии связи с внешней средой), которое создает эффект “подсасывания”, либо при попадании воздуха в катетер при неплотном подсоединении удлиняющих трубок.
Отрицательное давление в полости лоханки может возникать при одновременном нахождении в ее полости двух дренажей (нефростома и стент или катетер, два катетера), когда столб жидкости в одном из них или в соединительной трубке превышает таковой во втором. Такие прецеденты возможны при ретроградной или антеградной пиелографии или во время ...
