ДВУХБАЛЛОННЫЙ ТРЕХКАНАЛЬНЫЙ ЭНДОКАВАЛЬНЫЙ КАТЕТЕР ДЛЯ СОСУДИСТОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПЕЧЕНИ

Полезная модель относится к медицинской технике и может использоваться для сосудистой изоляции печени, в том числе при ее массивных повреждениях.
От различного рода травм в мире ежегодно погибают более 5 млн. человек [1, 2, 3]. В последние десятилетия в общей структуре травматизма частота тяжелых сочетанных травм увеличилась вдвое, что объясняется ростом количества автодорожных, производственных травм, в том числе кататравм [4, 5], достигая 14,0% в травматологических центрах, с уровнем летальности более 60,0% [6, 7]. Следует заметить, что травма живота в 26,7-40,8% случаев сопровождается повреждением печени [8, 9].
Основные сложности у хирургов возникают при оказании помощи пострадавшим с повреждением «труднодоступных» сегментов печени, когда трансабдоминальный доступ к печени не позволяет адекватно произвести оперативный прием и принимается решение о необходимости и возможности осуществления комбинированного доступа [10]. При этом нужно учитывать, что выполнение торакофренотомии наносит дополнительную травму и увеличивает интраоперационную кровопотерю, как за счет расширения доступа, так и в связи с увеличением продолжительности операции.
В разные годы предлагались различные способы временного выключения печени из кровотока и уменьшения объема интраоперационной кровопотери. Одним из таких способов является методика эндоваскулярной окклюзии нижней полой вены. В нашей стране данная методика была предложена В.С. Шапкиным и А.Ф. Малышевым (1980, 1981) и усовершенствована А.М. Грановым и А.Е. Борисовым (1993). Для выполнения этой методики используется двухбаллонный трехканальный эндокавальный катетер, разработанный в 1979 году S. Franke и T. Urban [11].
Данная конструкция по наиболее близкой технической сущности выбрана нами в качестве прототипа. Двухбаллонный трехканальный эндокавальный катетер представляет собой дренажную трубку с закругленным наконечником из полиуретана, у которой имеются два баллона и два отверстия, которые расположены в межбаллонном пространстве для изолированной перфузии печени, при этом перфузия по нижней полой вене не происходит. Межбалонное расстояние при этом составляет 8 см, что является причиной частого перекрытия почечных сосудов и приводит к нарушению кровоснабжения почки.
Диаметр отверстий в катетере, выбранном нами в качестве прототипа, составляет 2 мм, что не обеспечивает адекватный кровоток. Катетер устанавливают с помощью рентгенконтрастного проводника и электронно-оптического преобразователя (ЭОП).
Недостатком конструкции прототипа является то, что параметры используемого катетера были рассчитаны эмпирическим путем без учета прижизненных характеристик нижней полой вены и типа конституции человека, что является причиной:
- возможного перекрытия кровотока в почечных сосудах;
- нередкой травматизации клапанов сердца, так как верхний баллон зачастую устанавливается в правое предсердие;
- отсутствия шунтирующего кровотока нижней полой вены;
Также немаловажным является то, что при установке катетера, выбранного нами в качестве прототипа, необходимо использовать специальный проводник и рентгеновский электронно-оптический преобразователь (ЭОП). В противном случае, возможна травма нижней полой вены. К тому же вся процедура установки данных катетеров требует 20-40 минут и специально-оборудованной операционной, в которой невозможно дальнейшее проведение лапаротомии, а, следовательно, требует транспортировки пострадавшего в другую операционную.
Задачей полезной модели является:
- исключение перекрытия кровотока в почечных сосудах у пациентов;
- обеспечение шунтирующего кровотока нижней полой вены, осуществляя при этом изоляцию позадипеченочного сегмента нижней полой вены в месте впадения печеночных вен;
- снижение травматизации клапанов сердца;
- исключение необходимости применения специального проводника и рентгеновской установки ЭОП при использовании полезной модели;
- сокращение времени и упрощение процедуры установки двухбаллонного трехканального эндокавального катетера.
Техническим результатом полезной модели является разработка технических характеристик двухбаллонного трехканального эндокавального катетера для сосудистой изоляции печени с учетом анатомической вариабельности нижней полой вены и ее притоков, а также типа конституции человека.
Технический результат полезной модели достигается тем, что двухбаллонный трехканальный эндокавальный катетер для сосудистой изоляции печени выполнен в виде дренажной трубки с двумя отверстиями для кровотока. Диаметр отверстий для кровотока составляет 0,4 см. Одно из отверстий расположено выше верхнего баллона на расстоянии не менее чем 0,5 см от него, а второе - ниже нижнего баллона на расстоянии не менее чем 0,5 см от него. Наружный диаметр катетера - 1,0 см, а внутренний - не менее 0,8 см. Длина катетера - не менее 70,0 см. Диаметр баллона не более 30,0 мм, его ширина - 10,0 мм. Межбаллонное расстояние - 50,0 мм или 65,0 мм или 82,0 мм.
Отличительные существенные признаки заявляемой полезной модели и причинно-следственая связь между ними и достигаемым результатом:
- Диаметр отверстий для кровотока в двухбаллонном трехканальном эндокавальном катетере для сосудистой изоляции печени составляет 0,4 см.
- Одно из отверстий для кровотока расположено выше верхнего баллона на расстоянии не менее чем 0,5 см от него, а второе - ниже нижнего баллона на расстоянии не менее чем 0,5 см от него.
- Наружный диаметр катетера - 1,0 см, а внутренний - не менее 0,8 см. Длина катетера - не менее 70,0 см.
- Диаметр баллонов не более 30,0 мм, их ширина - 10,0 мм.
- Межбаллонное расстояние - 50,0 мм или 65,0 мм или 82,0 мм.
Для разработки технических характеристик эндокавального катетера для сосудистой изоляции печени с учетом анатомической вариабельности нижней полой вены и ее притоков, а также типа конституции человека необходимо было установить расстояние между почечными и печеночными венами, определить прижизненный диаметр нижней полой вены в заданных точках, а также определить протяженность впадения печеночных вен и установить расстояние между печеночными венами и правым предсердием.
Был осуществлены сбор, обработка компьютерных томограмм, анализ информации и классификации 3D моделей, а также определены прижизненные топографо-анатомические параметры нижней полой вены и ее притоков [12, 13]. Модуль сбора информации включал в себя базы данных компьютерных томограмм: накопленные 2D снимки пациентов, полученные с помощью компьютерной томографии, и 3D модели, построенные на основе 2D снимков и обработанные методами математической статистики с помощью модуля обработки компьютерных томограмм. Модуль обработки компьютерных томограмм позволяет: открывать 2D снимки, полученные с помощью компьютерной томографий, в формате DICOM; производить обработку информации; формировать 3D модели грудной клетки и живота.
В модуле классификации 3D моделей происходила обработка информации методом кластерного анализа. Система сгруппировала пациентов (3D модели) в зависимости от возраста, пола и типа конституции.
В результате реконструкции 381 одномоментно выполненного КТ-исследования грудной и брюшной полостей с внутривенным контрастированием были получены модели груди и живота с сосудистой системой человека. Выборка включала мужчин и женщин, преимущественно трудоспособного возраста (табл. 1).
Полученные модели были разделены на три блока, с учетом типа конституции. Надчревный угол (между реберными дугами) у астеников считали меньше 85°, для нормостеников параметры надчревного угла были определены в промежутке 85°-95°, а у гиперстеников - больше 95°. Затем было осуществлено моделирование повреждений «труднодоступных» (VII-VIII) сегментов и печеночных вен путем их маркировки. С помощью математической обработки полученных данных были установлены варианты анатомической вариабельности нижней полой вены и ее притоков (Таблица 2).
Полученные данные позволили с высокой точностью установить такие принципиальные параметры разрабатываемого катетера, как: межбаллонное расстояние, диаметр и ширину баллонов, а также установить закономерности вариабельности в зависимости от типа конституции человека. Наружный диаметр непосредственно самого катетера должен составлять 1,0 см, а внутренний диаметр не менее 0,8 см. С целью обеспечения шунтирующего кровотока диаметр каждого из двух отверстий в катетере должен быть 0,4 см. Одно из отверстий должно быть расположено выше верхнего баллона на расстоянии не менее чем 0,5 см от него, а второе - ниже нижнего баллона на расстоянии не менее чем 0,5 см от него, что обеспечивает полноценный шунтирующий кровоток по нижней полой вене.
Общая длина катетера должна составлять не менее 70,0 см.
Исходя из полученных данных, было предложено три варианта двухбаллонного трехканального катетера, учитывающие тип конституции и позволяющие произвести сосудистую изоляцию печени. Для астеников рекомендован катетер с межбаллонным расстоянием 50,0 мм (размер Small); для нормостеников катетер с межбаллонным расстоянием 65,0 мм (размер Media); и для гиперстеников катетер с межбаллонным расстоянием 82,0 мм (размер Large) (табл. 3).
Расположение баллонов между почечными и печеночными венами, а также между печеночными венами и правым предсердием является оптимальным, то есть выполнено с учетом типа конституции, что исключает необходимость применения специального проводника и рентгеновской установки ЭОП при использовании полезной модели, что упрощает процедуру установки катетера и сокращает ее на 15-30 минут.Для установки заявляемой полезной модели необходимо 5-10 мин, а для установки прототипа - 20-40 мин.
Таким образом, впервые разработаны технические характеристики эндокавального катетера для сосудистой изоляции печени с учетом анатомической вариабельности нижней полой вены и ее притоков, а так же типа конституции человека, что позволяет:
- обеспечить шунтирующий кровоток нижней полой вены, осуществляя при этом изоляцию позадипеченочного сегмента нижней полой вены в месте впадения печеночных вен;
- исключить перекрытие кровотока в почечных сосудах;
- снизить травматизацию клапанов сердца;
- исключить необходимость применения специального проводника и рентгеновской установки ЭОП при использовании полезной модели, что сокращает время и упрощает процедуру установки двухбаллонного трехканального эндокавального катетера.
Сущность полезной модели поясняется Фиг. 1, на которой изображен общий вид заявляемой полезной модели, где:
1. - катетер;
2. - нижний баллон;
3. - воздушный канал, подведенный к нижнему баллону;
4. - верхний баллон;
5. - воздушный канал, подведенный к верхнему баллону;
6. - центральный канал;
7. - отверстия для кровотока.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом:
Предлагаемый двухбаллонный трехканальный эндокавальный катетер используется при оказании помощи пострадавшим с повреждением «труднодоступных» сегментов печени или печеночных вен, когда трансабдоминальный доступ не позволяет адекватно произвести оперативный прием и принимается решение о возможности и необходимости осуществления комбинированного доступа. Повреждение «труднодоступных» сегментов печени иллюстрирует Фиг. 2.
Перед установкой катетера определяют тип конституции больного - астеник, нормостеник или гиперстеник. В зависимости от типа конституции используют катетер с определенным межбалонным расстоянием: для астеников используют катетер с межбаллонным расстоянием 50,0 мм (размер Small); для нормостеников - катетер с межбаллонным расстоянием 65,0 мм (размер Media); для гиперстеников -катетер с межбаллонным расстоянием 82,0 мм (размер Large).
Учитывая, что выполнение торакофренотомии увеличивает продолжительность операции, и как следствие, - усугубление тяжести кровопотери, осуществляют тугое тампонирование зоны повреждения, как метод временного гемостаза. Затем осуществляют «взятие» на держалку печеночно-двенадцатиперстной связки (прием Принта), с последующей катетеризацией нижней полой вены методикой трансабдоминальной веносекции нижней полой вены с помощью заявляемого двухбаллонного трехканального эндокавального катетера (1). Катетеризацию нижней полой вены иллюстрирует Фиг. 3. Далее под мануальным и визуальным контролем раздувают нижний баллон (2) катетера (1) у нижнего края печени через воздушный канал (3), который подведен к нижнему баллону (2). Затем раздувают верхний баллон (4) катетера (1) через воздушный канал (5), который подведен к верхнему баллону (4). В случае необходимости производят герметизацию веносекционного дефекта нижней полой вены. Таким образом, установленный катетер позволяет выполнить сосудистую изоляцию печени, а так же осуществлять шунтирующий кровоток посредством центрального канала (6) и двух отверстий для кровотока (7).
Катетер выполнен из латекса с силиконизированным покрытием, а его внутренняя поверхность дополнительно пропитана гидрофобным составом.
Заявляемый двухбаллонный трехканальный эндокавальный катетер для сосудистой изоляции печени был разработан и успешно апробирован при выполнении 1 операции в клинике кафедры факультетской хирургии им. И.И. Грекова Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова, г. Санкт-Петербург.
Таким образом, впервые разработаны технические характеристики эндокавального катетера для сосудистой изоляции печени с учетом анатомической вариабельности нижней полой вены и ее притоков, а также типа конституции человека, что позволяет:
- обеспечить шунтирующий кровоток нижней полой вены, осуществляя при этом изоляцию позадипеченочного сегмента нижней полой вены в месте впадения печеночных вен;
- исключить перекрытие кровотока в почечных сосудах у пациентов;
- снизить травматизацию клапанов сердца;
- исключить необходимость применения специального проводника и рентгеновской установки ЭОП при использовании полезной модели, что сокращает время и упрощает процедуру установки двухбаллонного трехканального эндокавального катетера.
Литература:
1. Гуманенко, Е.К. Военно-полевая хирургия / Е.К. Гуманенко. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - С. 763.
2. Кабанов М.Ю., Чикин А.Е., Пешехонов С.И. Структура повреждений живота в стационаре скорой медицинской помощи // Ежегодная научно-практическая конференция “Актуальные проблемы оказания специализированной медицинской помощи в многопрофильном стационаре»”. - Санкт-Петербург, 2013. - С. 67-68.
3. Beckingham I.J., Krige J.E.J. Liver and pancreanic trauma. //Br. Med. J.: 2001; 322; 31; 3: 783-785.
4. Hirshberg A. “Damage control” in trauma surgery A. Hirshberg, K.L. Mattox Brit. J. Surg. 1993. Vol. 80, №12. P. 1501-1502.
5. Dagher I., Giuro G., Dubrez J., Lainas P. et al. Laparoscopic versus open right hepatectomy: a comparative study // Am. J Surg. 2009. - Vol. 198 (2). - P. 173-177.
6. Muller G., Little K. The basis and practice of traumatology. London: Heinemann Medical Books 2001: 33-39.
7. Hirshberg Α., Mattox K.L. “Damage control” in trauma surgery // Brit. J. Surg. 1993. Vol. 80, №12. P. 1501-1502.
8. Меллер, Т.Б. Норма при KT- и МРТ-исследованиях/ Т.Б. Меллер, Э. Райф. - М.: МЕДпресс-информ, 2008. - С.
9. Brown MA, Casola G., Sirlin C.B. et al. Blunt abdominal trauma: screening us in 2,693 patients // Radiology. - 2001. -Vol. 218, №2. - P. 352-358.
10. Hirshberg Α., Sheffer N., Barnea O. Computer simulation of hypothermia during “damage control” laparotomy // Wld. J. Surg. 1999. Vol. 23, №9. P. 960-965.
11. Борисов, A.E. Руководство по хирургии печени и желчевыводящих путей / А.Е. Борисов. В 2-х томах, Т.1 - СПб: Скифия, 2003. - 488 с.
12. Габуния, Р.И. Компьютерная томография в клинической диагностике / Р.И. Габуния, Е.К. Колесникова. - М.: Медицина, 1995. - С. 352.
13. Щедренок, В.В. Клинико-лучевая диагностика черепно-мозговых повреждений при политравме / В.В. Щедренок [и др.]// Вестн. Хирургии. - 2012. - №2, - С. 41-44.