Морфогенез геморрагического панкреонекроза и его коррекция сочетанием сандостатина и малоинвазивных методов (стр. 1 )

На правах рукописи

ПРОЦЕНКО
Светлана Ивановна

МОРФОГЕНЕЗ ГЕМОРРАГИЧЕСКОГО ПАНКРЕОНЕКРОЗА

И ЕГО КОРРЕКЦИЯ СОЧЕТАНИЕМ САНДОСТАТИНА

И МАЛОИНВАЗИВНЫХ МЕТОДОВ

14.03.02 – патологическая анатомия

14.01.17 – хирургия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора медицинских наук

Новосибирск – 2011

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте региональной патологии и патоморфологии Сибирского отделения РАМН (Новосибирск) и ГОУ ВПО Новосибирском государственном медицинском университете Минздравсоцразвития РФ.

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, профессор

член-корреспондент РАМН,

доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты:

член-корреспондент РАМН,

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук

Ведущая организация:

ФГУ Новосибирский научно-исследовательский институт патологии крово­обращения имени академика Минздравсоцразвития РФ.

Защита состоится « _____ » ____________ 2011 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 001.037.01 в Научно-исследовательском институте региональной патологии и патоморфологии СО РАМН ( Новосибирск, ул. Тимакова, 2).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научно-исследовательс­кого института региональной патологии и патоморфологии СО РАМН.

Автореферат разослан «____»__________2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 001.037.01

доктор биологических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Проблема диагностики и лечения острого и хронического панкреатита является одним из значимых направлений в современной панкреатологии. Прежде всего, это связано с анатомо-функциональным предназначением этого органа и многообразием влияния поджелудочной железы на процессы метаболизма. В патогенезе острого панкреатита поджелудочная железа рассматривается как шоковый орган и как орган, усугубляющий течение шока другой этиологии (, 2000, и др., 2005; и др., 2007; и др., 2007; и др., 2009; Ferguson W. et al. 1972; Lefer A., Spath I., 1974; Eliakin R. et al., 1993; Nedev P. I. et al., 2003). Трипсину, одному из главных ферментов поджелудочной железы, отводят роль стартера всей эстеропротеазной системы ( и др., 1982; и др., 2000).

Уникальным и не до конца исследованным феноменом острого и хронического панкреатита в период обострения является активация собственных ферментов поджелудочной железы (аутоферментный «взрыв») с последующим аутолизом ( и др., 1983, 2000; , 1995, 2007; , , 2001). О незавершенности в исследовании этого раздела хирургии свидетельствуют многочисленные теории и концепции этиологии и патогенеза панкреатита, многообразие лечебных тактик ( и др., 1983, 1996; и др., 2009; и др., 2009; , , 2010; Berger Z., Fehrrer E., 1997).

В настоящее время увеличивается распространенность острого панкреатита (3-е место в ургентной хирургии) с преобладанием деструктивных форм с высокой летальностью (30 – 40% при панкреонекрозах), высоким процентом осложнений и хронизацией процесса с последующей инвалидизацией больных (, 1977; Гостищев и др., 2000; и др., 2000; , 2001; , 2003; и др., 2004; и др., 2009; Chen C. C. et al., 1999).

Спорным остается вопрос о частоте перехода острого панкреатита в хронический. В патогенезе хронического панкреатита большое значение имеют случаи недиагностированного острого панкреатита – 60% случаев (, 2003). Существует мнение, что острый панкреатит в 40% случаев переходит в хронический в результате развития осложнений (, 1996; , 2001; , 2001). Переход острого панкреатита в хроническую форму подтверждается современными методами исследования, согласно которым через год после перенесенного острого панкреатита в 86,7% случаев выявляют различные изменения поджелудочной железы (, 2001; , 2002; Banks P. A., 1998). С другой стороны, у 85,6% больных с клинической картиной острого панкреатита значительно повышена эхогенность органа ( и др., 1991).

Хронический панкреатит является прогрессирующим воспалительным заболеванием поджелудочной железы и характеризуется нарастающими структурно-функциональными изменениями органа, которые сохраняются даже в условиях прекращения действия этиологического фактора (, 1997; , 1997; , , 1998; Beger et al., 1990; Steer et al., 1995). Морфологическим субстратом хронического панкреатита являются отек, воспаление и очаговые некрозы поджелудочной железы, которые развиваются на фоне стриктур панкреатических протоков, кальцинатов и псевдокист, возникающих в исходе острого панкреатита ( и др., 1985; ,1996; , , 2004).

Ряд исследователей считают, что в большинстве случаев следует говорить не об остром и хроническом панкреатите, а о едином воспалительно-дегенеративном процессе в поджелудочной железе с чередованием обострений, сопровождающихся деструкцией ткани железы, и периодов относительного благополучия, когда отмечается замещение поврежденной паренхимы органа соединительной тканью (, , 1995; Sarles et al., 1990).

В патоморфогенезе острого и хронического панкреатита имеется множество нерешенных проблем. Недостаточно изучена ферментная агрессия в формировании полиорганной недостаточности; не выработана единая концепция острого и хронического панкреатита, обосновывающая диагностику заболевания и тактику лечения с учетом этиологических факторов и характера изменений главного панкреатического протока. Кроме того, почти не исследован патоморфогенез сочетанной панкреатодуоденальной патологии.

«Золотым стандартом» в диагностике болезней органов пищеварения общепризнано эндоскопическое обследование в сочетании с биопсией, что позволяет получить интегральную информацию о морфо-функциональных изменениях исследуемых объектов. Значительно меньше внимания уделяется оценке репаративных и компенсаторно-приспособительных реакций различных структурно-функциональных компартментов поджелудочной железы при развитии выраженных деструктивных поражений. Это связано в том числе с отсутствием хорошо воспроизводимых моделей панкреонекроза, которые моделировали бы наиболее распространенные формы этого заболевания в клинике.

Одной из важнейших клинических характеристик острого и хронического панкреатита является комплекс местных и системных осложнений, которые требуют не только консервативного, но и оперативного лечения ( и др., 2000). Морфо-функциональным нарушениям органов панкреатодуоденальной зоны при панкреатитах посвящены лишь единичные исследования ( и др., 1992; , , 2001). Не определена роль сандостатина в коррекции ферментной агрессии при остром и хроническом панкреатите. Отсутствует алгоритм лечебной тактики острого и хронического панкреатита, построенный на патогенетических принципах лечения. В целом, результаты лечения этой тяжелой патологии далеко не удовлетворяют практических врачей и требуют новых патогенетических подходов к решению данной проблемы.

Цель исследования – на основе комплексного клинического и экспериментального исследования органов гепатопанкреатодуоденальной зоны изучить патоморфогенез острого и хронического панкреатита и разработать алгоритм лечебных мероприятий, направленных на купирование энзимной токсемии и прерывание лавинообразного протеолиза.

Задачи исследования:

1. Разработать модель геморрагического панкреонекроза и оценить в эксперименте значение ферментной агрессии в развитии структурных изменений панкреатодуоденальной зоны и в других органах.

2. Провести комплексное патоморфологическое (светооптическое и электронно-микро­скопическое) исследование органов гепатопанкреатодуоденальной зоны при моделировании геморрагического панкреонекроза и в условиях его коррекции сандостатином.

3. Провести комплексное патоморфологическое исследование операционного и секционного материала поджелудочной железы при геморрагическом панкреонекрозе.

4. Провести комплексное патоморфологическое и клинико-эндоскопическое исследование двенадцатиперстной кишки при остром геморрагическом панкреонекрозе и двух формах хронического панкреатита.

5. По данным патоморфологического исследования органов гепатопанкреатодуоденальной зоны при остром и хроническом панкреатите описать два клинико-патоморфологических варианта хронического панкреатита – паренхиматозный и дуктальный.

6. Провести сравнительный анализ результатов лечения больных с геморрагическим панкреонекрозом, а также с паренхиматозной и дуктальной формами хронического панкреатита, с использованием сандостатина и малоинвазивных способов хирургического вмешательства с результатами традиционного лечения.

7. На основании клинических и экспериментальных исследований создать концептуальное представление о патоморфогенезе острого и хронического панкреатита с обоснованием лечебной стратегии, предусматривающей применение сандостатина и малоинвазивных методов.

Научная новизна. Впервые по данным комплексного клинического и экспериментального исследования сформулирована концепция патоморфогенеза острого и хронического панкреатита, который включает в себя комплекс взаимосвязанных патологических феноменов – аутоферментная агрессия, полиорганная недостаточность, оксидативный стресс.

Впервые разработана экспериментальная модель острого геморрагического панкреонекроза путем введения в тело и хвост поджелудочной железы раствора кристаллического трипсина. Трехчасовое наблюдение за экспериментальным животным при открытой брюшной полости и через 24-48 ч позволило изучить динамику структурных изменений поджелудочной железы и других органов гепатопанкреатодуоденальной зоны в модели острого геморрагического панкреонекроза и при разработке способов его коррекции с помощью сандостатина.

Впервые продемонстрированы патоморфологические и ультраструктурные особенности тканей и клеток висцеральных органов, что позволяет рассматривать геморрагическую форму панкреонекроза как синдром аутоферментной агрессии, обусловливающий генерализованное поражение органов гепатопанкреатодуоденальной зоны в сочетании с изменениями реологических свойств и свертывающей системы крови.

Впервые изучено влияние сандостатина на развитие острого экспериментального панкреатита в зависимости от сроков введения препарата. Показано, что сандостатин, введенный с профилактической (за 15 мин до начала эксперимента) или лечебной (через 5 мин после введения трипсина) целью, лимитирует патологический процесс (предотвращает развитие некроза ацинусов поджелудочной железы), что обеспечивает 100%-ую выживаемость экспериментальных животных. При позднем введении сандостатина (через 30 мин после начала эксперимента) развивается необратимый геморрагический панкреонекроз. Результаты экспериментального исследования демонстрируют патогенетическую обоснованность высокой эффективности сандостатина в коррекции системного поражения висцеральных органов при геморрагическом панкреонекрозе при раннем применении препарата.

Впервые на основании изучения этиологических (алкогольного и билиогенного) факторов, анализа изменений главного панкреатического протока и комплексного клинико-патоморфологического исследования двенадцатиперстной кишки доказано наличие двух патогенетически различных форм хронического панкреатита: паренхиматозной и дуктальной.

При эндоскопической ретроградной панкреатохолангиографии установлены типичные характеристики протоковой системы поджелудочной железы с выявлением основных количественных параметров главного панкреатического протока, что определяет характер морфо-функциональных изменений поджелудочной железы. Для хронического паренхиматозного панкреатита характерен преимущественно малоизмененный проток; при хроническом дуктальном панкреатите имеют место деструкция, дилатация и кальцификация главного панкреатического протока.

При дуктальной форме хронического панкреатита более значительно, по сравнению с паренхиматозной формой, повышаются показатели оксидативного стресса. Показана эффективность антиоксидантной терапии при обеих формах хронического панкреатита.

Наиболее важную патогенетическую роль в развитии дуктальной формы хронического панкреатита играют обструктивные изменения протоковой системы, сочетающиеся с вовлечением в патологический процесс двенадцатиперстной кишки со стриктурой холедоха, желчной гипертензией, гипербилирубинемией и гипокинетическим типом моторной функции. Патогенетические особенности паренхиматозной формы хронического панкреатита связаны с альтерацией паренхиматозного компартмента органа при значительно меньшей степени поражения протоковой системы и структурно-функциональных изменений двенадцатиперстной кишки.

Патогенетически обоснован выбор тактики лечения при различных формах хронического панкреатита. Впервые на основании экспериментальных, клинических и патоморфологических исследований дано концептуальное представление о динамике развития острого и хронического панкреатита как системного заболевания, обусловленного аутоферментной агрессией. Раскрыт патогенез острого и хронического панкреатита (в стадии обострения), составлен алгоритм лечебно-тактических мероприятий при лечении больных с острым и хроническим панкреатитом.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Острый геморрагический панкреатит, который развивается в виде двух последовательных стадий – геморрагического отека и некроза, воспроизводится введением в ткань поджелудочной железы активного кристаллического трипсина в дозе 35 мг/кг массы тела экспериментального животного.

2. Динамика структурных изменений висцеральных органов при остром экспериментальном панкреатите имеет определенную закономерность. В первую фазу патологического процесса развиваются некротические изменения поджелудочной железы, позже сопровождающиеся некрозом печени; затем патологическим изменениям подвергаются двенадцатиперстная кишка, брыжейка поперечно-ободочной и слепой кишки. В последнюю очередь сегментарные отек и некроз развиваются в тонкой кишке.

3. Введение сандостатина, профилактическое и на ранних стадиях формирования паренхиматозной формы острого панкреатита (в стадии геморрагического отека и некроза), препятствует развитию патологического процесса, предотвращая структурные изменения в органах гепатопанкреатодуоденальной зоны.

4. В клинике как острого, так и хронического панкреатита, характер изменения главного панкреатического протока определяет функциональное состояние поджелудочной железы.

5. Структурные изменения слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки при остром и хроническом панкреатите определяются этиологическими факторами (билиогенным и алкогольным).

6. Включение в комплекс консервативной терапии острого и хронического панкреатита препарата «сандостатин» позволяет купировать протеолитические процессы. Оперативные малоинвазивные методы лечения острого и хронического панкреатита направлены на снятие гипертензии в панкреатобилиарной системе.

Теоретическая и практическая значимость. С помощью разработанной экспериментальной модели острого геморрагического панкреатита и комплексного клинико-патоморфологического исследования создана единая концепция острого и хронического панкреатита, в основе которой – первичная аутоферментная агрессия с повреждением ацинусов поджелудочной железы и генерализованным поражением висцеральных органов. Результаты изучения динамики структурных изменений органов гепатобилиарной системы в созданной модели острого панкреатита могут быть экстраполированы на клинические проявления и использованы для разработки новых методов консервативного и оперативного лечения острого панкреатита.

Изучение патоморфогенеза острого и хронического панкреатита, а также поражения двенадцатиперстной кишки при остром геморрагическом и хроническом панкреатите (в стадии обострения), обосновывает необходимость рассматривать формы панкреатита в едином контексте. Исследование главного панкреатического протока при остром и хроническом панкреатите с помощью эндоскопической панкреатографии продемонстрировало, что функциональное состояние поджелудочной железы во многом обусловлено характером изменения протоковой системы. Для сохранения функции поджелудочной железы необходима целостность протоковой системы, обеспечиваемая ранним купированием панкреатита с помощью своевременного применения сандостатина (октреотида) и ранних дренирующих операций на протоковой системе, панкреатобилиарных органах и санирующих операций с использованием малоинвазивных технологий.

Проведенные клинические и экспериментальные исследования показали, что при лечении больных панкреонекрозом оптимальной лечебной тактикой в раннем периоде заболевания является сочетанное использование в комплексе лечебных мероприятий сандостатина и малоинвазивных технологий, которые позволяют снизить летальность с 31,1 до 22,2%.

Лечение хронического панкреатита необходимо проводить с учетом формы заболевания – паренхиматозной или дуктальной: при паренхиматозной форме основные корригирующие мероприятия направлены на устранение этиологического фактора, в то время как при дуктальной – на устранение возникших осложнений. Как при остром, так и хроническом панкреатите (в стадии обострения), определяющей является ферментативная токсемия (аутоагрессия), купируемая как консервативными методами, включающими сандостатин (октреотид), так и ранними оперативными методами дренирующего характера на протоковой системе и санирующими брюшную полость малоинвазивными манипуляциями.

Внедрение в практику. Результаты исследования внедрены в клиническую практику МУЗ ГКБ № 25 и МУЗ ГКБ № 34 г. Новосибирска, ГУ «Дорожная клиническая больница ст. Новосибирск». Результаты исследования включены в курс лекций по патологической анатомии и хирургии в Новосибирском государственном медицинском университете Минздравсоцразвития РФ.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Новосибирской городской научно-практической конференции «Актуальные вопросы клинической медицины» (Новосибирск, 1993), научной конференции хирургов «Новые технологии в хирургии» (Новосибирск, 1999), IV Сибирской междисциплинарной научно-практической медицинской конференции «Перспективы лечения вирусных инфекций в ХХI веке» (Новосибирск, 1999); 4-м Всероссийском съезде хирургов-эндоскопистов (Москва, 2000), 8-й научно-практической конференции «Достижения современной гастроэнтерологии» (Томск, 2000), IV Международном конгрессе по эндоскопической хирургии (Москва, 2000); конференции Сибирского региона «Актуальные вопросы абдоминальной и сосудистой хирургии» (Белокуриха, 2002); городской научно-практической конференции «Актуальные вопросы лечения острого и хронического панкреатита» (Новосибирск, 2004); заседании Новосибирского областного общества хирургов (2004), Ученом совете в Научно-исследовательском институте региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (Новосибирск, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 40 работ, из них 15 – в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК для опубликования материалов докторских диссертаций.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 350 страницах компьютерного текста и содержит введение, обзор литературы (1 глава), характеристику материала и методов исследования (1 глава), результаты собственных исследований (13 глав), обсуждение результатов (1 глава), выводы, практические рекомендации, список литературы. Работа иллюстрирована рисунками, таблицами, панкреатограммами, диаграммами, микрофото - и электронограммами.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В основу работы положены клинические и экспериментальные исследования, имеющие целью изучение паренхиматозной формы острого панкреатита в стадии геморрагического отека и некроза, а также хронического панкреатита.

Характеристика клинических наблюдений. Проведен анализ результатов лечения 435 пациентов, из них 111 человек с острым геморрагическим панкреатитом (первично-ацинозная, или паренхиматозная, форма) и 324 пациента с хроническим панкреатитом паренхиматозной и дуктальной формы (табл. 1).

Острый панкреатит. Пациенты разделены на 2 группы в зависимости от метода лечения. В 1-ю вошли 54 пациента, пролеченные с применением активной хирургической тактики в сочетании с использованием эндовидеохирургических методик и сандостатина. Санационная лапароскопия и дренирование брюшной полости выполнены в первые 6 ч с момента поступления в стационар; кроме того, назначен сандостатин в суточной дозе 300 – 600 мг при трехкратном подкожном введении в течение 5 сут. Сандостатин является пролонгированной формой соматостатина – пептида, состоящего из 14 аминокислот и вырабатываемого во многих тканях организма (McKay C. J. et al., 1993), в том числе в D-клетках островков Лангерганса.

Во 2-ю группу (контрольную) вошли 57 больных, при лечении которых также применяли активную хирургическую тактику, но в первые сутки с момента поступления в стационар выполняли широкую лапаротомию и дренирование брюшной полости, а также использовали традиционные методы ингибирования ферментов без введения сандостатина.

Пациенты сравниваемых групп не отличались по тяжести состояния; степень нарушения витальных функций определяли по шкале RАNS, она составила свыше 15 баллов при остром геморрагическом панкреонекрозе. Сроки поступления в стационар и выполнения хирургической операции у ,7%) больного не превышали 2 сут от начала заболевания; большинство больных оперированы в первые сутки поступления в стационар (табл. 2 и 3). Эффективность лечения острого панкреатита оценивали по количеству летальных исходов.

Хронический панкреатит. Прооперировано 145 больных, из них 39 пациентов с паренхиматозной формой и 106 – с дуктальной (табл. 4). Важно отметить, что оперативные вмешательства показаны и при остром, и при хроническом панкреатите. Общность патогенетических факторов гипертензии в панкреатобилиарной системе в обоих случаях требует выполнения дренирующих операций. Показанием для оперативных вмешательств является наличие гнойных осложнений, а также купирование болевого синдрома в результате нарушения дренажной функции главного панкреатического протока при хроническом панкреатите.

Историю болезни каждого пациента анализировали по схеме, в которую включали сведения об анамнезе жизни и заболевания, жалобы, субъективное и объективное состояние больного. Оценивали данные эндоскопического и рентгенологического обследований, вирсунгографии, ультразвукового исследования, результаты клинико-биохимической лабораторной диагностики.

Таблица 1. Общая характеристика клинических наблюдений, методы исследования и лечения
Клинические группы	Количество больных	Пол	Возраст	Методы исследования	Методы лечения
м	ж	Эзофагогастродуоденоскопия	Эндоскопическая ретроградная холангиопанкреатография	Дуоденобиопсия	Лапароскопия	Световая микроскопия	Электронная микроскопия	Консервативное	Оперативное
Острый панкреатит	111	57	54	30-81	90	11	45	111	45	45-	-	111
Хронический панкреатит:	324	190	134	21-80	324	324	67	-	-	35	179	145
- паренхиматозная форма	138	78	60	27-76	138	84	50	-	50	26	-	-
- дуктальная форма	186	112	74	21-80	186	140	17		17	9	-	-
ИТОГО:	435	247	188	21-80	414	235	112	111	112	35	179	256

Таблица 2. Сроки и объемы хирургических вмешательств в основной группе больных
Вид операции	Количество больных	Сроки выполнения операции
до 24 ч	после 24 ч
абс.	%	абс.	%	абс.	%
Холецистэктомия, холедохостомия	10	18,5	10	18,5	-	-
Холецистостомия и дренирование брюшной полости	16	29,6	13	24,0	3	5,5
Лапароскопическая санация и дренирование брюшной полости	28	51,8	23	42,9	5	9,2
ВСЕГО:	54	100	46	85,1	8	14,8

Таблица 3. Сроки и объемы хирургических вмешательств при остром панкреатите в контрольной группе больных
Вид операции	Количество больных	Сроки выполнения операции
до 24 ч	после 24 ч
абс.	%	абс.	%	абс.	%
Холецистэктомия + дистальная резекция поджелудочной железы или секвестрэктомия	15	26,3	8	14	7	12,2
Холецистэктомия + абдоминизация поджелудочной железы, дренирование общего желчного протока	32	56,1	24	42,1	8	14,0
Холецистэктомия + дренирование полости малого сальника	10	17,5	7	12,2	3	5,2
ВСЕГО:	57	100	43	81	10	17,5

Таблица 4. Характер хирургических вмешательств у больных с хроническим панкреатитом
Вид операции	Количество вмешательств	Осложнения	Летальность
абс.	%	абс.	%	абс.	%
Холецистэктомия	18	12	-	-	-
Эндоскопическая ретроградная папиллосфинктеротомия	26	17,9	1	3,9	-
Трансдуоденальная папилло­сфинктеротомия	10	6,9	-	-	-
Двойное дренирование	21	13,8	2	9,5	-
Операции при кистах поджелудочной железы	33	22,8	2	6,1	1	3,4
Операции при свищах	9	6,3	2	22,2	1	11,1
Спланхэктомии	7	4,9	1	14,2	-
Окклюзии главного панкреатического протока	5	3,5	-	-	-
Панкреатодуоденальная резекция	3	2,2	1	33,3	-
Панкреатоеюностомия	5	3,5	1	20	-
Дуоденоеюноанастомоз	3	2,2	-	-	-
Вскрытие абсцесса	5	3,5	-	-	1	20
ВСЕГО:	145	100	10	6,9	3	2,07

Характеристика экспериментальной модели. Острый геморрагический панкреонекроз моделировали у 93 белых лабораторных крыс Вистар обоего пола, массой – 250 г. С помощью лапаротомии в стерильных условиях под эфирным наркозом в ткань поджелудочной железы по ходу общего желчного протока и в область хвоста железы вводили активный кристаллический трипсин, растворенный в 1 мл дистиллированной воды, в дозе 35 мг/кг массы тела. Для разработки способов коррекции проведено еще 3 серии экспериментов, различающихся по времени введения сандостатина в дозе 0,25 мг/кг массы тела в динамике острого панкреонекроза. В каждом случае описывали макроскопические изменения висцеральных органов с последующим забором материала для патоморфологического исследования.