СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРА ТЕЧЕНИЯ РЕПАРАТИВНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ПОСЛЕ ОПЕРАТИВНОГО ЛЕЧЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАВМЫ ПЕЧЕНИ
METHOD FOR PREDICTION OF CLINICAL COURSE OF REPARATIVE REGENERATION FOLLOWING SURGICAL MANAGEMENT OF MECHANICAL INJURY OF LIVER

Изобретение относится к области медицины, а именно к клинической и экспериментальной абдоминальной хирургии и может быть использовано для прогнозирования характера течения репаративной регенерации после оперативного лечения механической травмы печени.
В настоящее время активно исследуется сравнительные морфологические, морфометрические, иммунологические, биохимические и микроциркуляторные аспекты операций укрытия ран печени, селезенки и почки искомым аутотрансплантатом (Мусатов О.В., Зурнаджан С.А., Хайрулин Ю.Х. Динамика тканевого IgG после гастропластики ран печени, селезенки и почки в эксперименте // Вести. ВолГМУ. - 2009. - №4. - С.72-75; Мусатов О.В., Зурнаджан С.А. Динамика общего титра гетерологичных антител к шигеллам Флекснера в сыворотке крови после гастропластики ран печени, селезенки и почки в эксперименте // Новости хирургии. - 2011. - Т.19. - №4. - С.10-15; Мусатов О.В., Тризно М.Н. Сравнительная оценка микроциркуляции желудочных аутотрансплантатов (экспериментальная работа) // Вестник хирургической гастроэнтерологии. - 2012. - №2. - С.44-49.).
Для подтверждения эффективности применения данного оперативного метода в экспериментальной и клинической хирургической гепатологии актуальной задачей становится поиск прогностических критериев заживления паренхиматозных органов, прежде всего - печени.
Известно, что для исследования функционального состояния печени в клинической лабораторной диагностике применяется достаточно много биохимических тестов и маркеров (Хазанов А.И. Функциональная диагностика болезней печени. - М.: Медицина, 1988. - 304 с.).
Однако изобилие индикаторов отдельных функций печени до настоящего времени не решило проблем адекватных лабораторных показателей, отражающих регенераторный потенциал оперированного паренхиматозного органа.
Существующие способы прогнозирования характера течения репаративной регенерации печени после оперативного вмешательства основаны на неинвазивных инструментальных или инвазивных лабораторных методах.
Наиболее распространенными клиническими способами неинвазивного исследования деструктивных и репаративных процессов в печени в настоящий момент являются ультразвуковое исследование (УЗИ) и компьютерная томография (КТ), которые позволяют установить деструктивный процесс в печени с вероятностью 94% (Загайнов В.Е., Горохов Г.Г., Заречнова Н.В., Бельский В.А. Способ прогнозирования развития печеночной недостаточности в послеоперационном периоде у пациентов, перенесших гемигепатэктомию // Патент РФ №2409317 от 11.08.2009).
КТ относится к недешевым, и сопровождающихся довольно высокой лучевой нагрузкой методике (Munoz-Bongrand N., Panis Y., Soyer P. et al. Serial computed tomography is rarely necessary in patients with acute pancreatitis: a prospective study in 102 patients // J. Am. Coll. Surg. - 2001. - №193(2). - С.146-152.).
Показателями эффективности регенерации при проводимых в экспериментальной хирургии пластических операциях на паренхиматозных органах являются положительные результаты гистологических, иммунологических, биохимических тестов.
Известны морфологические способы оценки и прогнозирования регенераторных процессов поврежденной печени (Антопольская Е.В., Швейнов И.А., Конопля А.И., и Ушкалов А.В. Способ оценки восстановительных процессов печени // Патент РФ №2308031 от 28.12.2005).
Недостатками морфологических способов являются:
1) преобладающий элемент субъективности, основанный на бальной шкале оценок, известной своей условностью;
2) инвазивность способа, заключающаяся в получении биопсийного материала для гистологических срезов;
3) способ применим в основном для выдачи патолого-анатомического заключения, но не исследований in vivo.
В наибольшей степени о состояния регенераторного потенциала могут информировать тонкие иммунохимические методы определения различных белковых маркеров с помощью иммуносенсорной технологии, иммуноферментного анализа (ИФА) и иммунохроматографического анализа (ИХА) на основе методов сухой химии (Меньшиков В.В. Портативные аналитические устройства в оперативном лабораторном обеспечении медицинской помощи // Клин. лабор. диагностика. - 2008. - №9. - С.31-32).
Особенно перспективно применение в абдоминальной хирургии специфических иммунохимических маркеров регенерации, имеющих ряд преимуществ над стандартными лабораторными методами анализа. На роль таких маркеров в первую очередь претендуют онкофетальные белки - онкомаркеры.
Показано, что продукция этих белков во взрослом организме является не специфической реакцией на злокачественное перерождение, а общебиологической закономерностью, характерной для изменений пролиферативного режима тканей и иммунологических сдвигов, происходящих при «болезнях пролиферации» (Мирошников В.М. Восстановительные реакции организма и стадиоспецифические антигены. - Саратов, 1992. - 160 с.).
Первым иммунохимическим индикатором пролиферативных процессов в печени (Татаринов Ю.С. Обнаружение эмбриоспецифического белка при первичном раке печени // Тезисы I Всесоюзного биохимического съезда. М. - Л.: АН СССР, 1963. - Т.2. - С.274) является белок альфа-фетопротеин (АФП). Альфа-фетопротеин (АФП) - белок сыворотки крови развивающегося эмбриона млекопитающих. Он почти полностью исчезает из крови вскоре после рождения животного или человека, но появляется в крови взрослых особей при развитии рака печени и некоторых опухолей репродуктивной системы. В этих случаях АФП используется как специфический индикатор (маркер) этих опухолей для их обнаружения и мониторинга эффективности лечения (Абелев Г.И. Альфа-фетопротеин: взгляд в биологию развития и природу опухолей // Соросовский Образовательный журнал. - 1998. - №9. - С.8-13).
Коммерческие диагностические наборы на АФП широко применяются в медицине для диагностики гепатоцеллюлярного рака и тератобластом (Татаринов Ю.С. Прошлое и будущее онкофетальных белков // Лекция к актовому дню института. - М. - 1988. - С.23-25). Обнаружены перспективы его применения как маркера восстановительных процессов в травматологии, комбустиологии и хирургии (Мирошников В.М. Стадиоспецифичесекие антигены и восстановительные процессы. Саратов, изд-во СГУ, 1986. - 176 с.), а также в педиатрии (Силищева Н.Н. Клиническое значение определения альфа-фетопротеина в постнатальном периоде и при некоторых заболеваниях у детей: Автореф. дис. д-ра мед. наук. - Астрахань., 1978. - 45 с.) и неонатологии для оценки степени зрелости печени у недоношенных детей (Порецкова Г.Ю., Захарова Л.И. Способ оценки функционального созревания печени у недоношенных новорожденных // Патент РФ №2312355 от 23.11.2004).
Известно о взаимосвязи уровня АФП в кровотоке со степенью повреждения печени при вирусных (Татаринов Ю.С. Прошлое и будущее онкофетальных белков // Лекция к актовому дню института. - М. - 1988. - С.23-25) и токсических гепатитах (Коняева А.Г., Вишневецкий Ф.Э. О влиянии глюкокортикоидов на синтез альфа-фетопротеина и структуру печени мышей при остром отравлении четыреххлористым углеродом // Бюл. эксперим. биол. и мед.- 1977. - Т.83. - №2. - С.151-153).
Кроме того, существует большое число биохимических маркеров функционального состояния печени на основе определения в сыворотке крови различных белков и их сочетаний: например, (Роменский Р.В., Роменская Н.В., Капустин Р.Ф. Способ оценки функционального состояния печени // Патент РФ №2305844 С1 от 20.12.2005), (Паршиков В.В., Немов В.В. Способ оценки степени повреждения печени // Патент РФ №2132071 от 21.04.1998), (Tony E. Hugli, Craig М. Jeckson. Диагностические маркеры дисфункции печени // US патент №20030087316 А1 от 08.05.2003).
Недостатками известных способов прогнозирования функционального состояния печени, основанных на применении иммунохимической техники определения в сыворотке крови различных белков-маркеров и их сочетаний являются:
1) отслеживание только текущего состояния печени на момент обследования, что не позволяет прогнозировать характер течения репаративной регенерации, поэтому не могут быть использованы как прогностические тесты;
2) мониторирование функционального состояния печени включает в себя не только состояние ее регенераторного потенциала, но и другие функции печени (белково-синтезирующую, детоксикационную и желчеобразующую)
Наиболее близким к предлагаемому является способ, предусматривающий забор проб крови у пациента до и после операции в динамике 1-е, 7-е и 14-е сутки и определение в ней уровней общего белка, средних молекул и активности аланинаминотрансферазы, затем расчета отношения уровня общего белка к уровню средних молекул и отношения активности аланинаминотрансферазы к уровню средних молекул и при значении первого показателя 255,2-284,2, второго 2,1-3,15 прогнозируют благоприятное течение, а при значении первого показателя 150,5-196,8, второго 5,53-7,2 - неблагоприятное течение послеоперационного периода (Альперович Б.И.; Арефьева Е.С.; Цхай В.Ф.; Федорова Т.С. Способ прогнозирования тяжести течения послеоперационного периода у больных с очаговыми поражениями печени // Патент РФ №2040797 от 25.07.1995).
Недостатками прототипа являются:
- большое количество точек забора проб крови (четыре точки);
- большое число неоднородных показателей проб крови (три), требующих различного лабораторного оборудования;
- удлинение процедуры анализа;
- трудоемкость используемых методов для практического применения;
- большое количество различных коэффициентов (как минимум девять), которые могут давать противоречивые прогнозы.
Изобретение направлено на повышение точности и упрощение процедуры прогнозирования характера течения репаративной регенерации после оперативного лечения механической травмы печени.
Указанный технический результат достигается тем, что на 3-й и 7-й день после оперативного вмешательства на печени в сыворотке крови исследуют уровень альфа-фетопротеина, определяют коэффициент регенерации (КР) по формуле:
<mrow><mi>К</mi><mi>Р</mi><mfrac><mrow><mi>А</mi><mi>Ф</mi><msub><mi>П</mi><mn>7</mn></msub></mrow><mrow><mi>А</mi><mi>Ф</mi><msub><mi>П</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mfrac></mrow>
,
где КР - коэффициент регенерации в условных единицах;
7
АФП - уровень альфа-фетопротеина в сыворотке крови (нг/мл) на 7-й день после оперативного вмешательства на печени;
3
АФП - уровень альфа-фетопротеина в сыворотке крови (нг/мл) на 3-й день после оперативного вмешательства на печени,
и при величине КР, равной 1,0 и более условных единиц, прогнозируют вялый характер репаративной регенерации.
Предлагаемый способ основан на обнаруженном нами феномене количественного дифференцированного биосинтеза и выхода в кровь эмбриоспецифического белка альфа-фетопротеина после аутопластики ран печени различными аутотрансплантатами и гепаторафии в эксперименте (см. Рис.1 и Табл.1).
Предварительные эксперименты показали, что после аутопластики раны печени серозно-мышечным лоскутом больной кривизны желудка на сосудистой ножке имел место продуктивный тип воспалительно-репаративного процесса с адекватной регенерацией и развитием нежного соединительнотканного рубца на месте раны под лоскутом в отдаленном периоде. После обычного ушивания раны печени выявлена хронизация воспалительно-репаративного процесса с выраженным разрастанием соединтельной ткани на месте ее моделирования и формированием грубого фиброзного рубца.
Предлагаемый способ прошел успешную апробацию на кафедре оперативной хирургии с топографической анатомией Астраханской государственной медицинской академии в течение 2011-2012 гг.
Ниже приводятся результаты апробации.
Пример 1. Исследование выполнено на 45 кроликах «Шиншилла». Под наркозом проводилась лапаротомия, из большой кривизны желудка на сосудистой ножке выкраивался серозно-мышечный лоскут, которым укрывались моделированные рвано-ушибленные раны печени (гепатопластика). Сроки наблюдения - 1-е, 3-и, 5-е,7-е, 14-е, 21-е, 30-е, 60-е, 90-е, 120-е, 150-е, 180-е, 360-е сутки после операции. Определение титров АФП в крови оперированных кроликов осуществлялось методом твердофазного иммуноферментного анализа с конъюгатом антител против АФП кролика из банка иммунохимических тест-систем кафедры биохимии АГМА с пероксидазой хрена (Serva) (чувствительность метода 4 нг/мл).
3
7
Начиная с третьих суток (Табл. 1.), у всех кроликов после гепатопластики в крови в 3-4 раза повышался уровень АФП по сравнению с контрольной интактной группой (6,1±1,82 нг/мл, n=21). В этой группе после гепаторафии средние значения АФП на 3-й сутки (АФП) составили 35,9±2,40 нг/мл, а на 7-е сутки (АФГ) - 27,0±1,95 нг/мл, коэффициент регенерации КР=0,75 (разброс индивидуальных КР от 0, 57 до 0,89; медиана 0,75).
3
7
Пример 2. Исследование выполнено на 17 кроликах «Шиншилла». Под наркозом проводилась лапаротомия, моделировали рвано-ушибленную рану печени и проводили ее ушивание (гепаторафию). Состояние животных сразу после операции удовлетворительное. Сроки наблюдения и определение титров АФП такие же, как в примере 1 - от одних суток до года. Начиная с третьих суток (Табл.1) у всех кроликов в крови в 3-4 раза повышался уровень АФП по сравнению с контрольной интактной группой (6,1±1,82 нг/мл, n=21), в которой после гепаторафии средние значения АФП на 3-й сутки (АФП) составили 35,1±4,47 нг/мл, а на 7-е сутки (АФП) - 33,8±4,41 нг/мл, коэффициент регенерации КР=0,97 (разброс индивидуальных КР от 0,75 до 1,20; медиана 1,00). Ретроспективный анализ на основании морфологических методов исследования выявил, что группа неоднородна: 7 кроликов с признаками вялой регенерации. Вычисленные в первую неделю коэффициенты регенерации КР составили у этих животных 1,20; 1,14; 1,11; 1,07 и трижды 1,00, а у 6 кроликов - меньше единицы.
Из рисунка 1 следует, что наиболее прогностически значимые различия в уровнях АФП и, соответственно, максимальный коэффициент регенерации - (КР) наблюдаются при определении титров АФП именно на 3-й и 7-е сутки, а не на 5-е или 14-е, не говоря о последующих сроках определения уровней АФП.
Полученные результаты показали, что динамика сывороточного АФП после исследуемых операций зависит от вида оперативного вмешательства и от пластических свойств используемого аутотрансплантата. Применение серозно-мышечного лоскута желудка на сосудистой ножке способствует более интенсивному выходу АФП в кровяное русло в сроки 5-7 суток вследствие активации операционной травмой иммунной системы. Использование серозно-мышечного лоскута желудка на сосудистой ножке способствует менее напряженному состоянию репаративной регенерации в процессе заживления ран печени по сравнению с гепаторафией вследствие более продуктивного течения воспалительно-репаративного процесса. При сохранных операциях сывороточный АФП восстанавливается в ближайшие сроки послеоперационного периода.
Предлагаемым способом достигается повышение точности и упрощение процедуры прогнозирования характера течения репаративной регенерации после оперативного лечения механической травмы печени.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет выявить развивающиеся в послеоперационном периоде осложнения в виде вялотекущей регенерации печени.
Таблица 1
Уровни альфа-фетопротеина (нг/мл) в сыворотке крови кроликов в различные сроки после различных вариантов оперативного лечения механической травмы печени
№№ п/п
Срок, сутки
Гепатопластика 45 животных
Ушивание раны печени (гепаторафия) 17 животных
1
1
9±0,81
11±1,03
2
3
36±2,40
35±3,47
3
5
33±2,94
36±3,18
4
7
27±1,95
34±2,41
5
14
15±1,32
18±1,62
6
21
14±1,21
16±1,50
7
30
12±0,81
14±1,55
8
60
10±0,93
13±1,06
9
90
7±0,64
10±1,19
10
120
5±0,47
7±1,06
11
150
7±0,55
7±1,53
12
180
0
8±0,44
13
360
0
8±0,71