Урология №3 / 2022
Профилактика инкрустации мочеточниковых стентов путем применения экстракорпорального акустического воздействия ультразвуковым амплитудно-модулированным сигналом в хроническом эксперименте
1) Кафедра хирургических болезней и урологии ДПО ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Минздрава России, Омск, Россия;
2) кафедра машиностроения и материаловедения ФГБОУ ВО «Омский государственный технический университет» Минобрнауки России, Омск, Россия;
3) Научно-образовательный ресурсный центр нанотехнологий «Наноцентр» ФГБОУ ВО «Омский государственный технический университет» Минобрнауки России, Омск, Россия;
4) кафедра патологической анатомии, ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Минздрава России, Омск, Россия
Введение. Мочеточниковые стенты широко используются для дренирования верхних мочевыводящих путей. Инкрустация и колонизация стента микроорганизмами – самые грозные осложнения дренажей данного типа, приводящие к развитию его несостоятельности. Ни один из существующих методов по борьбе с данными осложнениями не решает проблемы полностью.
Цель исследования: оценка эффективности и безопасности применения экстракорпорального акустического воздействия ультразвуковым амплитудно-модулированным сигналом для профилактики инкрустации мочеточниковых стентов в хроническом эксперименте.
Материалы и методы. Коллективом авторов рассчитан, спроектирован и изготовлен ультразвуковой генератор, основным принципом работы которого служит генерация амплитудно-модулированного ультразвукового сигнала. В эксперименте задействовано 10 соматически здоровых беспородных собак без признаков инфекции мочевыводящих путей. Животным выполняли двустороннее стентирование мочеточников. Использовали стандартные полиуретановые стенты 5 СН. Начиная с 7-х суток послеоперацинного периода экстракорпорально воздействовали прибором в проекции мочеточникового стента, оставляя контралатеральный стент интактным. На 28-е сутки эксперимента извлекали стенты, измеряли массу каждого из них, исследовали состояние их поверхности методами растровой электронной микроскопии и сканирующей зондовой микроскопии. Проводили морфологическое исследование мочеточников, нисходящего отдела толстой кишки на стороне акустического воздействия. Результаты. В послеоперационном периоде осложнений не наблюдали. После извлечения средний вес озвученного стента составлял 0,5711±0,0264 г, интактного – 0,6218±0,0296 г (р=0,0023).
Поверхность нового стента имеет стройные ряды технологических дефектов небольших размеров, выявленных методами растровой электронной и сканирующей зондовой микроскопии. На поверхности
озвученного стента отмечаются наложения налета, но этот массив относительно рыхлый, фрагментарно повторяет технологическую исчерченность нового стента. На интактном сnенте исчерченность потеряна, видны образования грубой монолитной структуры с выраженными дефектами рельефа. При сканирующей зондовой микроскопии на поверхности нового стента высота технологических неровностей составила 0,15±0,02 мкм. На озвученном стенте средняя высота наложений составила 0,2382±0,0988 мкм, при средней высоте максимальных пиков 0,8564±0,5013 мкм. На интактном стенте средняя высота наложений достигала 1,2470±0,6559 мкм, средняя высота максимальных пиков – 3,1021±1,3844.
При гистологическом исследовании мочеточников степень повреждения уротелия в обеих группах была сопоставимой. На фоне воздействия ультразвуковым сигналом выявленные изменения не усугублялись. В стенке озвученных мочеточников отметили гипертрофию мышечных волокон, что объясняем рефлекторным усилением перистальтики при вибрации инородного тела в просвете мочеточника под действием ультразвука. Морфологических проявлений травматического повреждения толстой кишки не выявлено.
Выводы. Неинвазивное акустическое воздействие ультразвуковым амплитудно-модулированным сигналом является эффективным и безопасным способом профилактики инкрустации мочеточниковых стентов, требует дальнейшего изучения и адаптапции к клинической практике.
Введение. Одной из распространенных задач в практике оперирующего уролога является выбор метода дренирования верхних мочевыводящих путей. Мочеточниковые стенты используются как для временного, так и для длительного дренирования верхних мочевыводящих путей при обструкции, вызванной мочекаменной болезнью либо злокачественными новообразованиями [1, 2]. Этот тип дренирования является методом выбора, несмотря на все возможные осложнения, связанные с использованием данного типа дренажей. Инкрустация стентов и образование биопленок на их поверхности способствуют длительной персистенции инфекции мочевыводящих путей [3]. Стент-ассоциированные инфекции являются одними из самых распространенных (от 25 до 40%) внутрибольничных инфекций [4, 5].
Агрегация кристаллических отложений происходит как на поверхности стентов, так и в развивающейся бактериальной биопленке. Это приводит к образованию кристаллических бактериальных биопленок с накоплением множества микроорганизмов, встроенных в матрицу из метаболитов и кристаллизованных компонентов мочи [6].
Кристаллические формации на поверхности катетера блокируют его просвет, приводя к несостоятельности его дренажной функции, вызывая гипертензию в вышележащих отделах мочевыводящих путей, повышая риск возникновения пиелонефрита, сепсиса и инфекционно-токсического шока [7]. Все доступные типы катетеров уязвимы для этой проблемы, и в настоящее время нет эффективных методов для ее предотвращения или контроля [8]. Создание новых материалов для изготовления мочеточниковых стентов и покрытий, наносимых на их поверхность, существенно ограничено такими требованиями, как легкость установки, рентгенконтрастность, сочетание достаточной для комфортного нахождения в организме мягкости со способностью поддерживать заданные просвет и структуру, устойчивость к миграции, биологическая инертность, резистентность к инкрустации и контаминации микрофлорой, способность сохранять вышеуказанные свойства в течение всего срока дренирования [9]. Результаты тестирования многочисленных типов катетеров in vitro и in vivo остаются весьма противоречивыми. Мочеточниковый стент с идеальными свойствами до сих пор не создан. В связи с этим исследование эффективности применения методов с использованием физической энергии для воздействия на мочеточниковый стент является малоизученным и перспективным вопросом.
Цель исследования: оценка эффективности и безопасности применения экстракорпорального акустического воздействия ультразвуковым амплитудно-модулированным сигналом для профилактики инкрустации мочеточниковых стентов в хроническом эксперименте.
Материалы и методы. В качестве экспериментальных животных использованы 10 половозрелых беспородных собак (самки) средним весом 18,64±1,44 кг в возрасте от 3 до 4 лет без признаков травматических повреждений и соматических заболеваний.
Животных содержали в отдельном помещении в металлических клетках в условиях регулируемого искусственного освещения, температура воздуха составляла в среднем 25°С, собаки получали полнорационный корм и питьевую фильтрованную воду без ограничений. Условия содержания животных и порядок работы с ним строго соответствовали положениям, принятым Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для исследовательских и иных научных целей, Федерацией европейских ассоциаций по науке о лабораторных животных, Международным советом по науке о лабораторных животных, законодательству Российской Федерации. Исследование получило одобрение локального этического комитета Омского государственного медицинского университета (протокол № 107 от 02.10.2018).
Все животные выдержали карантин в течение 5 сут., были предварительно обследованы на наличие инфекции мочевыводящих путей (общий анализ мочи, посев мочи на микрофлору с определением чувствительности к антибактериальным препаратам).
После премедикации (сульфат атропина – 0,1 мг/кг подкожно) и общей анестезии (Propofol 1%, 10 мг/кг, в/в; Zoletil 100, 8 мг/кг, в/в) животным выполняли нижнесрединную лапаратомию. Тупым путем выделяли мочевой пузырь от окружающих тканей и поднимали его на двух держалках. По передней стенке мочевого пузыря осуществляли продольный разрез длиной 3 см, не повреждая шейки. Далее визуализировали устья правого и левого мочеточников. В устье левого мочеточника вводили струну-проводник, достигая полостной системы левой почки. По ней в устье левого мочеточника устанавливали мочеточниковый полиурета...
