WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

Муслов Сергей Александрович

ОБОСНОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ

СВЕРХЭЛАСТИЧНЫХ ЛИТОЭКСТРАКТОРОВ

В КОМПЛЕКСНОМ ЛЕЧЕНИИ

ХОЛАНГИОЛИТИАЗА

14.00.16 – патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации  на  соискание  ученой  степени

доктора  биологических  наук

Москва

2008

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Московский государственный медико-стоматологический университет” Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Российской Федерации

Научный консультант:

Заслуженный деятель науки РФ,

член-корреспондент РАМН,                                        ЯРЕМА

доктор медицинских наук, профессор               Иван Васильевич

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук,                                 ЧЕРНЫШ

профессор                                               Александр Михайлович

Доктор биологических наук                         ТАТАРЕНКО-КОЗМИНА

профессор                                                                Татьяна Юрьевна

Член диссертационного совета,                                 ЗАРЖЕЦКИЙ

доктор биологических наук                                        Юрий Витальевич

Ведущее учреждение: Научно-исследовательский институт физико-химической медицины Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Российской Федерации

Защита диссертации состоится  “_____” _________________ 2008 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 001.051.01 при ГУ НИИ общей реаниматологии РАМН по адресу: 103031, г. Москва,

ул. Петровка, д. 25, стр. 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ Научно-исследовательский институт общей реаниматологии РАМН по адресу:

г. Москва, ул. Петровка, д. 25, стр. 2

Автореферат разослан        “_____”____________________ 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор                                       Решетняк В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Подходы к лечению холангиолитиаза, как одного из осложнений желчнокаменной болезни (ЖКБ), в настоящее время многовариантны (Д.Л. Пиковский и соавт., 1996; Г.А. Клименко, 2000; С.А. Дадвани и соавт., 2002). Однако наиболее распространенным  является хирургическое лечение, осуществляемое интраоперационным вмешательством через общий желчный проток после холедохолитомии с последующим дренированием, транспузырно или через культю удаленного пузырного протока (Ю.В. Богданов, 1992); лапароскопическая холецистэктомия и холедохолитомия (С.И Емельянов и соавт., 1996; И.В. Федоров и соавт., 2003); бескровное удаление первичных, резидуальных и рецидивных камней чрезфистульно, чрездренажно (А.И. Нечай и соавт., 1987; В.А. Козлов, 1987; Э.В. Луцевич, 1998), а также эндоскопически с применением папиллодилатации или папиллосфинктеротомии в сочетании с литоэкстракцией (Ю.И. Галлингер, 1979; M. Staritz et al., 1983).

Более безопасные неоперативные методы удаления камней становятся все более предпочтительными (Н.А. Майстренко и соавт., 2000), а при наличии абсолютных противопоказаний к открытой операции – едва ли не единственно возможными способами лечения. При резидуальном и рецидивном холангиолитиазе их применение позволяет избежать повторной травматичной операции, чреватой осложнениями и высокой летальностью (Р.Х. Васильев, 1989). На сегодняшний день ключевые вопросы показаний и техники бескровных методов в основном решены и достаточно полно освящены в литературе, а клиницисты располагают определёнными теоретическими знаниями, оснащением и практическим опытом. Однако возросшие требования к качеству лечения и жизни показали, что и эти процедуры не могут рассматриваться как совершенно безопасный и безболезненный способ избавления больных от камней и не всегда гарантируют отсутствие осложнений. Поэтому на сегодняшний день ещё нельзя считать решённой проблему неоперативного удаления камней из желчного русла. Одной из основных причин, создающих предпосылки для риска, опасностей и осложнений является несовершенство используемого инструментария.

В 1969 г. G. Lagrav et al. первыми сообщили о применении петли Дормиа при экстракции желчных камней. С тех пор она стала наиболее используемым инструментом для неоперативного удаления камней (S. Magatey, 1969; H. Mahorher et al., 1971; R. Mazzariello, 1978). Об успешном удалении камней из общего желчного протока с помощью корзинки Дормиа неоднократно сообщалось в отечественной литературе (Д.Ф. Благовидов и соавт., 1975; Б.В. Петровский и соавт., 1980). Наибольшее распространение для литоэкстракции получили относительно доступные улавливатели Дормиа из медицинских сталей. Их основными недостатками являются небольшая “уловистость” и достаточно высокий уровень осложнений (В.И. Ярема, 1999; Н.А. Майстренко и соавт., 2000). Наиболее грозными являются нарушения целостности слизистой оболочки, ранения и перфорации стенки гепатикохоледоха и фистульного хода вплоть до желче- и кровоистечений (Ю.А. Пытель и соавт., 1983; В.И. Малярчук и соавт., 2002), зоны большого дуоденального сосочка (БДС), устья главного панкреатического протока (В.И. Малярчук и соавт., 2004) и т.д. Наблюдали вклинение корзины в интрапанкреатическую часть и терминальный отдел холедоха с невозможностью избежать экстренных оперативных вмешательств (А.А. Карпачев и соавт., 2005). Несовершенство технического уровня литоэкстракторов вместе со сложной топологией органов билиарной зоны являются предпосылками, затрудняющими выполнение результативной и одновременно деликатной литоэкстракции. Известная вариантность и геометрическая неоднородность желчевыводящей системы служат факторами риска, способствующими возникновению болевых ощущений (Э.И. Гальперин и соавт., 1982). Вероятность и объем травмы достаточно жесткими зондами Дормиа возрастают из-за повторных попыток захвата камней после их выпадения из корзинки при тракции (А.И. Курбангалеев и соавт., 2001). Наихудшие результаты дают вмешательства на стриктурах протоков, что часто приводит к стойким последствиям, образованию более обширных стриктур и необходимости повторных вмешательств. Трудности технического характера могут возникнуть при механическом изнашивании корзинки-ловушки, быстро теряющей свои функциональные свойства. Она срабатывается из-за усталости металла до такой степени, что полностью не раскрывается. В литературе описаны реальные случаи поломки корзинки Дормиа внутри гепатикохоледоха или свищевого хода при попытке удаления камней неоперативным путем, когда ее части остаются в наиболее суженных местах (Р.Х. Васильев, 1989).

В связи с вышесказанным клиницистами многих стран проводится усовершенствование существующих бескровных методов и соответствующего инструментального оснащения для лечения холангиолитиаза. На мировой рынок промышленностью поставляется множество вариантов металлических корзинок Дормиа, преимущества и недостатки которых связаны как с материалом, из которого они изготовлены, так и с их конструкцией. Признавая существенные успехи в усовершенствовании дизайна и в целом достаточно высокий технологический уровень изделий, нужно отметить, что часть из них все равно имеет упрощенную и агрессивную конструкцию. До настоящего времени нет обобщающих базовых исследований – изготовители, как правило, обходят стороной этот вопрос. Насколько можно судить по публикациям совсем не обсуждался вопрос механической совместимости инструментария с тканями органов билиарной зоны и его химической совместимости с желчью. Несмотря на многообразие фирм-производителей, предложенные модели экстракторов, их модификации, которые могут значительно отличаться по техническим параметрам, в литературе отсутствуют данные по мониторингу этих изделий и результатах доклинического и клинического использования.

В результате литоэкстракция как бескровный метод лечения при большинстве видов доступа в настоящее время не использует всех своих возможностей и требует повышения безопасности и выполнимости за счет применения новых материалов и модернизации применяемого  инструментария. Научно-практическая значимость описанных выше вопросов диктует необходимость уточнения основных положений, определяющих успешность бескровного лечения холангиолитиаза, изучения патогенных факторов билиарной боли и осложнений, дальнейшего улучшения материальных и геометрических параметров используемого в клинике технического оснащения, что является крайне актуальным и послужило основанием для выполнения данной работы.

Цель исследования

Повысить эффективность и безопасность, уменьшить агрессивность лечебных манипуляций и вероятность развития различных осложнений при вмешательствах на желчевыводящих путях по поводу холангиолитиаза путем обоснования биологической совместимости и применения сверхэластичных литоэкстракторов с памятью формы из никелида титана (нитинола).

Задачи исследования

  1. Исследовать и обосновать возможность использования сверхэластичных материалов с памятью формы для изготовления литоэкстракторов, определить их точный химический состав.
  2. Исследовать химическую совместимость Ti-50,8% Ni с жидкостями, моделирующими желчь человека, и коррозионную устойчивость в агрессивных средах.
  3. Изучить пассивные механические свойства желчных протоков и определить их упругие характеристики.
  4. Выполнить с помощью компьютерного моделирования численный анализ напряженно-деформированного состояния желчных путей при внутрипросветных вмешательствах на них, определить вероятность развития болевого синдрома и выявить преимущества материала и геометрии рабочей части TiNi-сверхэластичных литоэкстракторов по сравнению с механическими прототипами Дормиа из медицинских сталей.
  5. Сравнить эффективность и безопасность лечения холангиолитиаза с помощью биосовместимых нитиноловых литоэкстракторов и традиционных петель Дормиа из медицинских сталей по результатам клинического применения.
  6. Определить роль механического воздействия на билиарную систему в развитии болевого синдрома и осложнений при холангиолитиазе.

Научная новизна работы

Совокупность понятий “билиарная система – механический инструмент” впервые рассмотрена с позиций взаимодействия биологической среды и абиотической части. Сформулированы механические и химические критерии биологической совместимости инструментария с живыми тканями при вмешательствах на органах желчевыводящего тракта. При изучении патогенных факторов билиарной боли и осложнений, анализе основных положений, определяющих успешность бескровного лечения холангиолитиаза и качество жизни больных после операций, рассмотрены вопросы механического воздействия инструментария на желчевыводящую систему. Установлено, что степень механического воздействия на стенки желчного протока во время удаления конкрементов определяется упругими свойствами литоэкстракторов и играет важную роль в развитии болевого синдрома, интра- и послеоперационных осложнений, оказывает влияние на качество жизни больных холангиолитиазом после вмешательств.

На компьютерных моделях методом конечных элементов выполнен сравнительный расчёт напряженно-деформированного состояния органов желчевыводящей системы при внутрипросветных вмешательствах на них литоэкстракторами из TiNi-сплавов с памятью формы и медицинских сталей с различными геометрическими параметрами рабочей части, определены поля напряжений и деформаций, их величина по отношению к болевому порогу и зоны концентрации наибольших значений.

Исследована клиническая эффективность и безопасность и выявлены преимущества применения биосовместимого сверхэластичного инструментария из материала с обратимым формоизменением при неоперативном удалении желчных резидуальных и рецидивных камней (чрезфистульно, чрездренажно, эндоскопически ретроградно после папиллодилатации и папиллосфинктеротомии), а также при интраоперационном удалении камней из желчных путей (чрезпузырно и посредством открытой холедохолитотомии) по сравнению с традиционными петлями Дормиа из медицинских сталей.

Изучена коррозионная стойкость сверхэластичного сплава (нитинола) Ti-50,8% Ni в агрессивных и модельных биологических средах – 1% водном растворе HCl и медицинской консервированной желчи.

Определены дифференциальные упругие модули стенки желчных протоков в кольцевом и продольном направлении. Выявлены нелинейный характер и анизотропия упругих свойств стенки протоков, обусловленные их внутренней структурной организацией и сложной архитектоникой соединительнотканного каркаса стенки желчных путей из коллагеновых и эластиновых волокон.

Практическая значимость

Разработан и выпускается промышленно комплекс многофункционального сверхэластичного (СЭ) инструментария из биоинертного материала никелида титана (нитинола) с обратимым формоизменением для неоперативного удаления камней различных размеров, формы и локализации, микролитов и сладжей с минимальным травматизмом – литоэкстракторы с симметричной и асимметричной рабочей частью, различным количеством и геометрией бранш на дистальном и проксимальном отделах корзиночек-улавливателей.

Использование сверхэластичных литоэкстракторов с памятью формы при удалении желчнокаменных конкрементов обладает большими техническими возможностями, сводит к минимуму необходимость повторных операций и сокращает среднее время пребывания больных в стационаре.

Сверхэластичный инструментарий идеально сохраняет первоначальную форму после использования и может быть применен многократно без потери механических свойств и потребительских качеств при условии его стерилизации. Применение в качестве материала сверхэластичных износостойких сплавов увеличивает срок службы литоэкстракторов в 8-10 раз, что позволяет снизить себестоимость их использования.

Сверхэластичные литоэкстракторы из TiNi-сплавов неоднократно отмечены дипломами и медалями на российских и международных выставках и рекомендованы к широкому использованию для удаления инородных тел из различных полых органов, например из дыхательных и мочевыводящих путей, а также из пищевода.

Установленная анизотропия упругих свойств стенки желчевыводящего русла может быть использована при решении дальнейших задач по биомеханике и моделированию билиарного тракта, исследований общей гидродинамики желчеоттока, а также может быть применена для анализа процессов деформирования различных биологических систем, которые могут быть представлены полыми органами и мягкими оболочками.

Предложена методика подсчета связанного со здоровьем гастроинтестинального индекса качества жизни (КЖ), основанная на введении весовых коэффициентов, присвоенных различным категориям КЖ: физическое состояние (1,0), психоэмоциональное состояние (0,9) и социальная адаптация (0,8).

Создана электронная полнотекстовая база данных “Применение сверхэластичных материалов с памятью формы в науке, технике и медицине (гепатологии)”, отвечающая международным требованиям, предъявляемым к подобного рода системам. База данных имеет беспрецедентный размер 10 Гб, свободный интернет-доступ для студентов и научных работников, зарегистрирована в Российском реестре проектов электронных библиотек и включена в каталог образовательных ресурсов федерального портала “Российское образование”.

Основные положения, выносимые на защиту

  1. Полученное в численном эксперименте и клиническое обоснование механической совместимости сверхэластичного никелида титана (нитинола) Ti-50,8% Ni и билиарной системы, его химической стойкости в желчи и агрессивных средах (даже в условиях деформации) позволяет считать никелид титана материалом биологически инертным, целесообразным и оптимальным для комплексного применения в билиарной хирургии и гепатологии.
  2. Применение сверхэластичных литоэкстракторов на основе никелида титана с памятью формы снижает интенсивность болевого синдрома, частоту и тяжесть различных осложнений в послеоперационном периоде, повышает эффективность и безопасность неоперативного и интраоперационного удаления желчных камней, улучшает ближайшие и отдаленные результаты комплексного лечения холангиолитиаза.
  3. Факторы механического воздействия на органы желчевыводящей системы при вмешательствах, определяемые степенью биомеханической совместимости литоэкстракторов, играют существенную роль в развитии болевого синдрома и осложнений, влияют на параметры качества жизни больных холангиолитиазом.

Внедрение результатов работы

Результаты исследования внедрены в практическую деятельность хирургических отделений Городских клинических больниц № 33 им. проф. А.А. Остроумова, № 40 департамента здравоохранения города Москвы, клинической больницы Центросоюза РФ и эндоскопического отделения Центральной городской больницы города Ноябрьска и подтверждены актами внедрения. Основные положения диссертации используются при чтении лекций и проведении практических занятий для студентов 4-6 курсов на кафедре госпитальной хирургии лечебного факультета ГОУ ВПО МГМСУ.

Апробация работы

Результаты исследования и основные положения диссертации доложены на XXVIII-XXXII совместных заседаниях кафедр медицинской и биологической физики ММА им. И.М. Сеченова, РГМУ, МГМСУ, РУДН и МГАВМиБ им. К.И. Скрябина (Москва, 2003-2007 гг.); IX Всероссийском съезде по эндоскопической хирургии (Москва, НИИ Хирургии им А.В.Вишневского РАМН, 15-17 февраля 2006 г.); Научно-практической конференции кафедры госпитальной хирургии МГМСУ “Клиническая медицина Центросоюза (к 175-летию со дня основания)” (Москва, март 2006 г.); Пленуме Общества эндоскопических хирургов России “Актуальные вопросы миниинвазивной хирургии”, посвященном 50-летию кафедры общей хирургии Алтайского медицинского университета (Барнаул, 8 июня 2006 г.); World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 2006 (WC 2006 Seoul) “Imaging the Future Medicine” (Korea, COEX Seoul, August 27-September 1, 2006); 11-12 апреля 2006 г.); II Троицкой конференции (ТКМФ-2) “Медицинская физика и инновации в медицине” (Троицк, Институт спектроскопии РАН, 16-19 мая 2006 г.); VIII-ой Всероссийской конференции по биомеханике “Биомеханика-2006” (Нижний Новгород, Институт прикладной физики РАН, 22-26 мая 2006 г.); VI Международной конференции пользователей программного обеспечения CAD-FEM GmbH (Москва, 20-21 апреля 2006 г.); VII Международной медицинской научно-практической конференции “Здоровье и образование в XXI веке” (Москва, Российский университет дружбы народов, 23-26 ноября 2006 г.); IV Успенских чтениях, посвященных 70-летию Тверской государственной медицинской академии (Тверь, 20-21 декабря 2006 г.); 3-я Международной научно-практической конференции “Качество науки – качество жизни. Quality of a science - quality of a life” (Тамбов, 26-27 февраля 2007 г.); VII съезде Научного общества гастроэнтерологов России, посвященный 40-летию Всероссийского научно-исследовательского института гастроэнтерологии – Центрального научно-исследовательского института гастроэнтерологии, (Москва, 20-23 марта 2007 г.); 9-ом Международном Славяно-Балтийском научно-медицинском форуме “Санкт-Петербург–Гастро-2007” (Санкт-Петербург, 16-18 мая 2007 г.); III Международной школе-конференции “Наноматериалы технического и медицинского назначения”, Тольятти, 24-28 сентября; VIII Международном конгрессе “Здоровье и образование в XXI веке: концепции болезней цивилизации” (Москва, РУДН, 14-17 ноября 2007 г.); International Conference on Shape Memory and Superelastic Technologies. December 3-5, 2007 Tsukuba City, Japan; IX-ой Всероссийской конференции по биомеханике “Биомеханика-2008” (Нижний Новгород, Институт прикладной физики РАН, 20-24 мая 2008 г.).

Апробация работы проведена на совместной научно-практической конференции кафедр госпитальной хирургии лечебного факультета, оперативной хирургии и топографической анатомии, анестезиологии и реаниматологии, медицины катастроф, патологической анатомии, патологической физиологии, медицинской и биологической физики МГМСУ, лаборатории оперативной хирургии и клинической лимфологии РМАПО, лаборатории клинической и экспериментальной хирургии НИМСИ МГМСУ, сотрудников ГКБ № 33 им. проф. А.А. Остроумова и ГКБ № 40, кафедры “Биомедицинские технические системы и устройства” МГТУ им. Н.Э. Баумана (ГКБ № 33 им. проф. А.А. Остроумова, 19 января 2008 г.).

Публикации по теме диссертации

По теме диссертации опубликовано 65 работ, из них 35 в центральной печати, 13 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ для опубликования при соискании ученой степени доктора наук, 4 в зарубежной печати, 1 монография и получено 2 авторских свидетельств на изобретение.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы, содержащего 211 отечественных и 175 иностранных работ. Текст диссертации изложен на 285 страницах машинописного текста. В диссертации 105 рисунков и 13 таблиц.

Работа выполнена на кафедре госпитальной хирургии (заведующий кафедрой заслуженный деятель науки РФ, член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор И.В. Ярема) ГОУ ВПО “Московский государственный медико-стоматологический университет” Росздрава (ректор – Заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук, профессор О.О. Янушевич) на базе ГКБ № 33 им. проф. А.А. Остроумова, ГКБ № 40 и клинической больницы Центросоюза РФ.

Гистологические наблюдения были произведены в Московском городском центре патологоанатомических исследований совместно с заведующим патологоанатомическим отделением к.м.н. А.В. Добряковым.

ХАРАКТЕРИСТИКА БОЛЬНЫХ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Общая характеристика исследований

Исследование проводилось с 1987 по 2007 г. На первом этапе выполнен анализ клинических проблем и сложностей при неоперативном лечении холелитиаза с помощью традиционного технического оснащения и зондов Дормиа. Сделан вывод о необходимости кардинального улучшения материальных и геометрических параметров инструментария. При изыскании материала с заданными механическими и химическими свойствами сформулированы содержащие базовые критерии и медико-технические требования к нему и создана электронная база данных по применению новых материалов в медицине, в том числе гепатологии и билиарной хирургии. База данных состоит из полных текстов и создана на основе системы автоматизации библиотек с быстрым поиском по элементам описаний, а также их сочетаниям и по объему не имеет аналога. На основании информационного поиска предварительно была выбрана перспективных группа материалов. В качестве потенциальных к применению материалов наибольший интерес вызвали интерметаллиды на основе никелида титана (нитинола) с так называемыми “программируемыми” и управляемыми механическими свойствами, обусловленные эффектами памяти формы (ЭПФ) и сверхэластичности (СЭ). С целью уточнения состава были изучены физико-механические свойства сверхэластичных сплавов на основе никелида титана. В качестве материала рабочей части литоэкстракторов выбран бинарный сплав с химическим составом Ti-50,8% Ni.

На втором этапе работы изучена коррозионная стойкость никелида титана Ti-50,8% Ni в агрессивных средах и желчи, в том числе после пластической деформации. Исследованы эффективные упругие свойства общего желчного протока на аутопсийном материале. Выполнен структурный биомеханический анализ полученных данных. Разработаны компьютерные модели внутрипросветных вмешательств на билиарной системе литоэкстракторами с различными материальными и геометрическими характеристиками рабочей части и определены параметры интрамуральных напряжений и деформаций при вмешательствах, в том числе их значения по отношению к порогу болевой чувствительности.

На третьей стадии исследований разработан комплекс атравматичных литоэкстракторов из никелида титана (нитинола) Ti-50,8% Ni с заданными свойствами (повышенной эластичностью, надежностью захвата и удержания) для комплексного лечения холангиолитиаза (в составе коллектива ООО СМЕТ под руководством лауреата премии Ленинского комсомола, д.ф.-м.н. профессора В.Н. Хачина).

Наконец, на четвертом этапе выполнен анализ клинического применения сверхэластичных литоэкстракторов в сравнении с петлями Дормиа из медицинских сталей при комплексном лечении холангиолитиаза неоперативными методами и интраоперационно, исследована интенсивность болевого синдрома и частота осложнений, проведен мониторинг качества жизни до и после вмешательств. Определена патофизиологическая роль экзогенного механического воздействия на билиарную систему в развитии болевого синдрома и осложнений, его влияние на качество жизни пациентов в послеоперационном периоде.

Экспериментальная часть работы основана на:

– исследованиях механических свойств и упругих постоянных cij 8 бинарных и трехкомпонентных сплавов (TiNi, Fe) и (TiNi, Cu) на выращенных монокристаллах;

– испытаниях коррозионной устойчивости никелида титана Ti-50,8% Ni на 5 образцах в водном растворе 1% HCl и 5 образцах в аптекарской желчи;

– исследовании биомеханических свойств 5 препаратов гепатикохоледоха на аутопсийном материале;

– гистологических исследованиях 65 препаратов стенок желчного пузыря, желчного и общего желчного протока;

– результатах расчета 128 компьютерных моделей напряженно-деформированного состояния (НДС) желчных путей при внутрипросветных вмешательствах на них литоэкстракторами различной формы рабочей части и количеством бранш из сверхэластичного никелида титана Ti-50,8% Ni и медицинских сталей.

Характеристика больных

Клиническая часть диссертации основана на анализе результатов комплексного неоперативного и интраоперационного удаления конкрементов, микролитов и сладжей у 103 больных хроническим калькулезным холециститом и холедохолитиазом за период с 2000 по 2007 гг., находившихся на лечении в клинике госпитальной хирургии лечебного факультета МГМСУ и в эндоскопическом отделении Центральной городской больницы города Ноябрьска РФ. Больные были разделены на 2 группы, сопоставимые по полу и возрасту (табл. 1, 2).

Таблица 1. Распределение больных основной и группы сравнения по полу

Пол

Основная группа

n=67 (65,0%)

Группа сравнения

n=36 (35,0%)

Мужчины

16 (23,9%)

10 (27,8%)

Женщины

51 (76,1%)

26 (72,2%)

Из представленной таблицы следует, что в основной и группе сравнения преобладают женщины (соотношение заболевших женщин и мужчин 2,96:1), что в целом подтверждает данные мировой литературы о распространенности заболевания ЖКБ.

Возраст пациентов составил от 24 до 84 лет (50,5±14,7). Распределение больных основной группы и группы сравнения по возрасту представлено в таблице 2. Как видно из таблицы, в основной и группе сравнения преобладали пациенты в возрасте от 41 до 60 лет – лица трудоспособного возраста.

Таблица 2. Распределение больных основной и группы сравнения по возрасту

Возраст

Основная группа

Группа сравнения

21-30

2

3,0%

2

5,6%

31-40

8

12,1%

3

8,3%

41-50

24

36,4%

11

30,6%

51-60

25

36,4%

11

30,6%

61-70

6

9,1%

6

16,6%

71-80

2

3,0%

2

5,6%

81-90

0

0%

1

2,8%

В основную группу включены пациенты после удаления конкрементов с помощью сверхэластичных петель с памятью формы из никелида титана (нитинола), витых и со сгущением браншей на дистальном конце рабочей части (n=67), группу сравнения составили больные, перенесшие удаление камней из желчных путей классическими корзинками Дормиа из медицинских сталей с равномерной браншевой сеткой (n=36). Для достоверности результатов работы в анализируемые группы, по возможности, были включены больные с минимумом сопутствующих заболеваний.

Экспериментальные методы исследования

Экспериментальные исследования проведены с применением методов современной информатики, новых технологий получения материалов, методов изучения физико-механических свойств твердых тел и биологических тканей, коррозионных испытаний материалов, гистологических исследований и компьютерного моделирования.

При создании базы данных “Применение сверхэластичных материалов с памятью формы в науке, технике и медицине (гепатологии)” применена система автоматизации библиотек IRBIS.

Деформационные свойства потенциальных для изготовления рабочих частей литоэкстракторов сверхэластичных материалов исследовали известными механическими методами, упругие характеристики определяли ультразвуковым способом на выращенных монокристаллах.

При изучении коррозионных свойств, важнейших показателей химической совместимости материалов, применяли наиболее простой и информативный – весовой метод расчёта коррозионных потерь и скорости коррозии . Способ основан на измерении убыли массы за время испытаний . Фиксировали относительные потери веса пластинками. Для определения скорости коррозии использовали соотношение

  (1)

где и – масса металла до и после испытаний, соответственно, – площадь поверхности до испытаний. Испытания проводили в сравнении с чистым титаном (V.I. Itin et al., 1999) в водных растворах соляной кислоты, традиционно моделирующих некоторые физиологические жидкости. Оценку коррозионной стойкости производили в условиях до и после пластической деформации. Степень деформации изменяли ступенчато до 20% с шагом 5%. Исследования проводили также в эмульсии аптекарской желчи при больших временах экспозиции. Медицинская консервированная желчь (chole coservata medicata) является препаратом, содержащем натуральную желчь свиней, пищеварительная система которых во многом подобна аналогичной у человека. Долговременные испытания проводили в защищенном от света месте при полном погружении навесок в исследуемую коррозивную среду с последующим визуальным осмотром поверхности и периодическим взвешиванием. Один раз в две недели испытуемые образцы вынимали из желчи, тщательно промывали, высушивали и взвешивали.

Изучение механических свойств желчных протоков было проведено инфузионным методом. Такой тип испытаний дал больше достоверной информации, чем одноосное растяжение материалов и другие методы. Исследование желчных протоков производилось при внутреннем давлении в условиях, близких к физиологическим. Измерения проводились в пластиковом контейнере (рис. 1, 1) в среде буферного раствора Кребса-Рингера с pH = 7, моделирующем физиологические жидкости организма при температуре 37 0С. В этом же растворе образцы хранились до испытаний. Эксперименты были проведены на трупных органах человека, что позволило, с одной стороны избежать вынужденной экстраполяции результатов, полученных в опытах на животных. Смерть всех пациентов не была связана с патологией печени или желчных путей, а образцы, отобранные для испытаний, не имели внешних признаков патологических процессов. Трупные органы изучались не позже, чем через 24 часа после смерти пациентов. Механическим испытаниям был подвергнут преимущественно проксимальный отдела гепатикохоледоха, но по данным литературы они могут быть распространены на дистальный отдел и даже печёночный проток билиарной системы. Взятие и подготовку органов проводили по методике: резецированный участок холедоха отмывали струей проточной воды и освобождали от слоя жировой клетчатки, проксимальный конец фрагмента протока соединялся с канюлей – полой трубкой системы, другой конец, ближайший к сфинктеру Одди, как можно дистальнее перевязывался. Нагнетание давления осуществлялось с помощью колонны гидростатического давления. Величина трансмурального давления определялась по высоте столба жидкости и изменялась ступенчато от 0 до 10 кПа (1 кПа = 10 см H2O) с шагом 1 кПа. Изображение протока под избыточным давлением записывалось на видеокамеру Nikon CoolPix 5600, и подавалось на персональный компьютер. Далее захваченное изображение преобразовывалось в оттенки серого и обрабатывалось графическим пакетом SigmaScan Pro 5.0.

1 2

Рис. 1. Экспериментальная установка для испытаний механических свойств желчных протоков (1). Сегмент протока, – среднекольцевой радиус (2).

Расчет деформаций был основан на следующих предположениях: форма общего желчного протока цилиндрическая; многослойная стенка желчных протоков представлялась как единое целое; материал стенки протока несжимаем; отношение толщины стенки протока к его радиусу мало; толщину стенки при 0 кПа можно было измерить. В связи с тем, что стенка протока считалась тонкой, радиальная компонента деформаций не рассматривалась. Объём стенки , таким образом, считался постоянной величиной, равной объёму при давлении 0 кПа:

,  (2)

где и – внешний радиус, толщина и длина сегмента протока, измеренные при давлении 0 кПа, и – внешний радиус, толщина и длина, измеренные при избыточном давлении (рис. 1, 2). При определении продольных и кольцевых (интрамуральных) напряжений использовали канонические формулы Лапласа (Y.C. Fung, 1993). Далее определялись эффективные упругие модули.

При гистологических исследованиях аутопсийный материал фиксировали в 5% р-ре формалина, готовили парафиновые блоки, из которых делались срезы толщиной 5 мкм на роторном микротоме фирмы “Leica RM 2135M”. Срезы окрашивались гематоксилином и эозином, использовалась также окраска коллагеновых волокон по Ван-Гизон. Готовые гистологические препараты изучались методом световой микроскопии на бинокулярном микроскопе “Leica BIOMED” с применением цифровой микросъемки.

В численном эксперименте расчёт напряжений и деформаций желчных протоков, рисков превышения болевого порога и показателя эффективности вмешательств выполнен методом конечных элементов при помощи программного комплекса ANSYS и методов доказательной медицины. Компьютерное моделирование при анализе НДС на основе программных комплексов находят всё большее распространение, при этом ANSYS является сегодня самым распространённым комплексом. Основные этапы практической реализации численного исследования традиционно состояли из построения физической и математической моделей, их исследования и анализа полученных результатов. Построение моделей включало в себя идеализацию свойств конструкции и внешних воздействий. Мы заменяли реальные тела и органы (литоэкстракторы, желчные протоки, окружающую протоки соединительную ткань и жировую клетчатку) идеализированными объектами. В результате расчет состоял из следующих этапов: а) создание геометрических моделей корзинки, желчных протоков и околопротоковых тканей, чертежа и приложения нагрузок; б) разбиение моделей на сетку конечных элементов достаточно простой формы; в) задание граничных условий; г) численное решение (автоматически); д) анализ результатов, в том числе с помощью программных средств визуализации (построение графиков и диаграмм).

Клинические методы исследования

Обследование и предоперационная подготовка пациентов проводились по стандартной схеме, которая включала традиционные клинические, лабораторные и инструментальные методы. Основными инструментальными методами обследования больных холангиолитиазом были: ультразвуковое исследование, компьютерная томография, эндоскопическая ретроградная холангиопанкреатография, фистулохолангиография и методы визуального контроля (фиброгастродуоденоскопия и холангиоскопия).

Мониторинг интенсивности болевых ощущений и показателей качества жизни больных до и после лечения производили с использованием вербальной пятибалльной описательной шкалы VDS – Verbal Descriptor Scale (О.В. Военнов, 2002) и опросника GIQLI – Gastrointestinal Index Quality Life Index. По мнению И.В. Яремы (2006) параметры КЖ являются наиболее достоверными критериями проведенного лечения. Методика подсчета индекса качества жизни включала оценку физического, социального и психоэмоционального благополучия пациентов, основанного на субъективном восприятии здоровья. Процедура подсчета был модернизирована путем введения оптимальных, на наш взгляд, весовых коэффициентов, присвоенных различным категориям качества жизни: физическое состояние (наиболее значимая категория ответов опросника) – 1,0; психоэмоциональное состояние – 0,9; социальная адаптация – 0,8. С учетом удельного веса компонент индекс рассчитывался по формуле:

,  (3)

где – баллы ответов респондентов на вопросы физической, психоэмоциональной и социальной сферы, соответственно, которые могут принимать любые целые значения от 0 до 4. Сбор сведений и анкетирование больных проводили в динамике в 4-х точках: до вмешательства и через 1, 6 и 12 месяцев.

Статистические методы обработки результатов

При статистической обработке результатов испытаний коррозионной стойкости Ti-50,8% Ni использовали метод доверительных интервалов при заданном уровне значимости.

Анализ погрешностей при исследовании упругих свойств желчных протоков выполнялся в среде MATHCAD 13.0. При численном описании деформационных кривых желчных протоков применяли функцию нелинейной регрессии общего вида genfit пакета. Рассчитывали коэффициент достоверности регрессии (С.И. Ковалев, 2002).

Абсолютные (AR) и относительные (RR) риски превышения болевого порога при компьютерном моделировании и возникновения болевого синдрома в клинике, их изменение ARR (показатель эффективности вмешательств) и RRR, доверительные интервалы, показатель NNT (number needed to treat) рассчитывали на основании формул, применяемых в статистическом анализе при сравнении групп по качественному бинарному признаку (О.Ю. Реброва, 2006). Использовали терминологию и обозначения, принятые в доказательной медицине (Р. Флетчер и соавт., 2004).

Для проверки гипотезы о различии средних значений интенсивности болевого синдрома и индекса качества жизни GIQLI в основной и группе сравнения использовали параметрический t-критерий Стьюдента для неравночисленных независимых выборок. При проверке гипотезы о равенстве дисперсий выборок применяли критерий Фишера. Соответствие вида распределения данных нормальному закону оценивали по критерию Колмогорова-Смирнова с помощью пакета прикладных программ STATISTICA 6.0.

Статистическую значимость различий частоты осложнений в основной группе и группе сравнения рассчитывали с помощью непараметрического точного метода Фишера (Е.В. Губер, 1978).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Динамика продвижения идей и новых материалов для медицины имеет ряд особенностей, связанных с прохождением ими дополнительных тестов на предмет их дальнейшего использования. В силу этого обстоятельства лишь немногие из перспективных рассматриваемых материалов “кандидатов” могут считаться практически ценными и рекомендованными к последующему медико-биологическому применению. Гистерезисное поведение тканей организма предъявляет определённые физико-механические требования и технические условия к небиологическим материалам для медицины: по своим деформационным свойствам они должны иметь соответствующие определённые характеристики. Биомеханическая совместимость предполагает отсутствие в зонах воздействия и областях с напряжённо-деформированными состояниями перегрузок и макродеформаций на поверхности раздела конструкция-ткань организма (В.Э. Гюнтер, 1998). Оптимальные материалы и медицинские инструменты из них по своим механическим свойствам должны быть подобны живой ткани (в идеале абсолютно сходны), иметь близкие к ней диаграмму напряжение-деформация и присущую тканям величину гистерезиса на диаграмме нагрузка-разгрузка. Отсутствие при нагрузке-разгрузке большой обратимой деформации, соответствующей по величине живым тканям, и наличие значительной пластической деформации могут быть одной из основных причин нанесения травматизма биологическим тканям при операции с одной стороны и повреждения конструкции и её разрушения, с другой, что в принципе и наблюдалось на практике при неудачных попытках удаления желчных камней (H. Burhenne, 1978; В.В. Стукалов, 1989; А.И. Курбангалеев и соавт., 2001).

На основании созданной библиотеки материалов, данных литературы и собственных исследований было установлено, что изложенному комплексу требований биомеханической совместимости в полной мере отвечает группа сверхэластичных сплавов с памятью формы. Их механическое поведение приближается к поведению тканей организма человека, другими словами им присущи те же законы деформирования, что и биологическим тканям (рис. 2).

Рис. 2. Деформационные кривые медицинских сталей, сверхэластичных сплавов с памятью формы (нитинола) и биологических тканей.

Деформационное поведение сталей принципиально другое. Обратимая при разгрузке деформация наблюдается только на начальной стадии нагружения (что соответствует всего лишь менее 0,5% относительной деформации). При дальнейшем нагружении нержавеющая сталь пластически “течёт” и при разгрузке демонстрирует значительную величину необратимой остаточной деформации. Кроме того, высокий уровень упругих свойств сталей и их жёсткость могут, в свою очередь, травмировать окружающие их ткани при механическом воздействии – модуль упругости большинства конструкционных сплавов (до 220 ГПа) значительно выше, чем у кости (15-25 ГПа), хрящевых структур (0,2-1 ГПа) и, тем более, мягких тканей (рис. 5, 1).

При выборе материала для рабочих частей литоэкстракторов мы стремились добиться, прежде всего, деликатного и благоприятного взаимодействия между материалом и биологической средой, в которой он будет функционировать, и которая бы не оказывала обратного отрицательного влияния на сам материал. Выбор оптимальных материалов для атравматичных литоэкстракторов был выполнен среди сверхэластичных сплавов с памятью формы квазибинарных разрезов TiNi-TiFe и TiNi-TiCu. Эти интерметаллические соединения испытывают весь спектр полиморфных фазовых превращений в B2 соединениях на основе титана, обеспечивающих им проявление уникальных эффектов памяти формы и сверхэластичности.

Были исследованы упругие свойства cij бинарных и трехкомпонентных сплавов (TiNi, Fe) и (TiNi, Cu) в широком температурно-концентрационном интервале накануне превращений. Для большей информативности исследование выполнялось на монокристаллах. Заметим, что выращивание однофазных кристаллов сплавов на основе титана и никелида титана всегда являлась и является сложной технической задачей. Нам удалось впервые в мире вырастить монокристаллы и измерить температурно-концентрационные зависимости упругих постоянных B2 титановых сплавов стабильных к структурным переходам и постепенно теряющих устойчивость первоначально к одному , а затем и к двум и фазовым превращениям, собственно обеспечивающим сплавам уникальные свойства механической памяти формы и сверхэластичности. Кристаллографическая ориентация кристаллов была предварительно выявлена по линиям травления, которые, как было установлено, соответствовали плоскостям , ось роста наблюдалась вблизи (рис. 3).

Рис. 3. Внешний вид и ось роста уникальных монокристаллов TiNi-сплавов.

Главный вывод, который нами был сделан из анализа упругих свойств материалов – их уровень у сплавов с фазовыми превращениями, эффектами памяти формы и сверхэластичности аномально низок и продолжает снижаться по мере приближения к точке превращения, как по температуре, так и по составу, что, в конечном счёте, дает TiNi-сплавам первоначально элинварное, а затем реологическое поведение, подобное биологическим тканям. Установленные “размягчение” упругих свойств сплавов на основе никелида титана и возможность управления его механическими свойствами (А.с. на изобретения № 1475957 и № 1433997) делают их чрезвычайно привлекательными материалами с “программируемыми” свойствами при изготовлении медицинского инструментария для малоинвазивной билиарной хирургии.

Далее в связи с тем, что химический состав никель-титановых сплавов принципиально влияет на температуру начала мартенситных превращений и проявления эффектов памяти формы и сверхэластичности (рис. 4), выбор химического состава Ti-50,8 атомных % Ni ( и ) был адаптирован под узкий интервал температур органов и тканей человека в норме и патологии.

Рис. 4. Различные проявления неупругости нитинола Ti-50,8% Ni в зависимости от температуры: 1 – эффект памяти формы, 2 – сверхэластичное поведение: – характерные температуры проявлений ЭПФ и СЭ.

Таким образом, на основании исследования деформационных и упругих свойств материалов с памятью формы в качестве материала-кандидата для рабочей части атравматичных литоэкстракторов нами был выделен сверхэластичный бинарный интерметаллид (нитинол) Ti-50,8% Ni. Зависимость усилий от деформации никелида титана Ti-50,8% Ni практически аналогично механическому поведению живых тканей организма: костей, связок, мышечных волокон и т.д., а соответствующая ей величина обратимой деформации может достигать необыкновенно высокой для металлов величины в 10-12%. Железо Fe – основа специальных легированных сталей 12Х18Н10Т, 4Х13, 300, 304, 316L и других, широко использующихся для изготовления медицинских инструментов, в том числе литоэкстракторов, обладает схожей с никелидом титана анизотропией упругих свойств, но уровень упругих свойств элементного железа вдоль всех кристаллографических направлений значительно выше (рис. 5, 2, 3). Соответственно следует ожидать, что медицинский инструментарий для внутриорганных вмешательств, изготовленный из никелида титана, будет менее травматичным и “агрессивным”, чем из сталей, что должно уменьшить риск ятрогенных повреждений органов.

Однако данное предположение может рассматриваться только в качестве начальной гипотезы относительно выбора нитинола Ti-50,8% Ni среди других медицинских материалов и его окончательного утверждения для изготовления нетравматического инструментария при вмешательствах на желчных путях. Окончательный ответ на этот вопрос могут дать результаты модельного эксперимента (анализ напряженно-деформированного состояния органов билиарной системы при внутрипросветных вмешательствах) и данные клинического применения.

1

2                                       3

Рис. 5. Модули  упругости  Юнга железа Fe (––), основы медицинских сталей, сверхэластичного никелида титана Ti-50,8% Ni (––) и область упругих свойств биологических тканей (==) в полярных логарифмических координатах (1). Модули упругости Юнга железа Fe (2) и никелида титана Ti-50,8% Ni (3) в декартовых координатах.

Использование никелида титана в качестве материала инструментов для медицины и билиарной хирургии налагает специальные требования к его коррозионной стойкости в агрессивных средах и химической совместимости с желчью. С учётом требований этой группы Ti-50,8% Ni как потенциальный медицинский материал для хирургической гепатологии не должен вступать в химические реакции с желчью, особенно в условиях деформации. Кроме того, хирургические инструменты в процессе химической дезинфекции, предстерилизационной очистки и стерилизации подвергаются коррозии и покрываются оксидной пленкой, что отрицательно сказывается на функциональных свойствах инструментов и затрудняет в дальнейшем их очистку и стерилизацию.

Исследования коррозионной стойкости (потеря веса в мг в час на см2) у 5 образцов никелида титана Ti-50,8% Ni были проведены в сравнении с чистым титаном в 1%-ном растворе соляной кислоты, моделирующем некоторые биологические среды. Как известно, по своей стойкости к агрессивным жидкостям титан, не подверженный пластической деформации, превосходит все металлы (за исключением благородных) и большинство видов нержавеющих сталей (И.И. Корнилов, 1975). В исходном состоянии скорость коррозии никелида титана составила =(3,3±0,4) мг/см2.час (p0,05). С ростом степени пластической деформации скорость коррозии у сплава Ti-50,8% Ni (в отличие от Ti) остаётся примерно на одном и том же уровне и лишь после деформации в 10-15% отмечается её резкий рост (от 5 до 15% на 5% деформации). При уровне пластической деформации в 15% весовые потери Ti-50,8% Ni составили всего 5,1±1,6 мг/см2.час (p0,05), в то время как при той же деформации у титана по данным литературы (V.I. Itin et al., 1999) около 13,5 мг/см2.час. Результаты этих испытаний прямо свидетельствуют о том, что в условиях значительной пластической деформации никелид титана Ti-50,8% Ni обладает большей коррозионной стойкостью, чем чистый титан Ti.

Изучали также долговременно скорость коррозии нитинола Ti-50,8% Ni в консервированной аптекарской желчи, моделирующей желчь человека. Потери веса в этой среде составили лишь примерно 0,1% за все время наблюдений, независимо от степени деформации образцов (рис. 6). Полученные результаты коррозионных тестов сплава Ti-50,8% Ni, примененного в дальнейшем при изготовлении сверхэластичных литоэкстракторов имеют принципиальное значение. С одной стороны, они демонстрируют хорошее сопротивление поверхностной плёнки никелида титана Ti-50,8% Ni разрушительным напряжениям и деформациям и, в конце концов, коррозионному растрескиванию и нарушению целостности и, с другой – способность TiNi-сплавов, как потенциального материала для билиарной хирургии, выдерживать большие напряжения и пластические деформации в физиологических средах (желчи) без деградации. Кроме того, отсутствие весовых потерь никелида титана в этих средах в ходе долговременных испытаний дает основания считать сплавы на его основе материалом биохимически совместимым и пригодным для медицинского применения даже в условиях длительного использования: билиарные стенты, шовный материал и т.д.

Рис. 6. Весовые потери никелида титана (нитинола) в желчи при долговременных испытаниях ().

Для анализа в модельных экспериментах НДС желчных протоков при внутрипросветных вмешательствах были изучены механические свойства стенки желчного протока человека с предварительным гистологическим исследованием аутопсийного материала, взятого для испытаний. Патологических изменений и поражений в исследованных сегментах не обнаружено, что указывало на правомерность их использования для определения их упругих свойств.

Подобные измерения на органах билиарной системы человека были проведены впервые. В результате опытным путём были получены кривые зависимостей напряжение-деформация в продольном и кольцевом направлении, где и – компоненты деформации (рис. 1, 2), и – соответствующие им напряжения. Кривые были подвержены значительным индивидуальным колебаниям, оказались существенно нелинейными и сдвинутыми по отношению друг к другу по оси деформаций. Из относительного положения кривых следует, что общий желчный проток обладает анизотропными пассивными механическими свойствами, причем легче деформируется и податливее в продольном направлении (от проксимального к дистальному отделу), чем в кольцевом. Численно диаграммы были описаны экспоненциальной функцией вида , а коэффициенты и найдены с помощью функции genfit MATHCAD 13.0. Данный способ аппроксимации оказался эффективен и показал высокую точность. Упругие модули гепатикохоледоха и определялись дифференцированием соответствующих регрессионных зависимостей (рис. 7). В результате в продольном направлении установлено: кПа и кПа (коэффициент достоверности регрессии 0,99), в кольцевом – кПа и КПа (коэффициент достоверности регрессии 0,98), соответственно. Упругие модули общего желчного протока учитывались далее на препроцессорной стадии компьютерного моделирования патогенного фактора билиарной боли.

Рис. 7. Дифференциальные упругие модули Юнга общего желчного протока в продольном (––) и кольцевом (––) направлениях.

Установленная анизотропия биомеханических свойств стенки общего желчного протока может быть связана со сложным механизмом транзита желчи через холедох в двенадцатиперстную кишку. Также отметим, что установленное деформационное поведение желчных путей характерно для биологических проточных систем (артерий, уретры, мочеточника и др.), органов желудочно-кишечного тракта (пищевода и кишечника), резервуаров и обеспечивает им пластичность и прочность. Оно соответствует модели Кельвина-Фойгта вязкоупругого тела и свидетельствует о том, что пассивные (под действием внешнего воздействия) механические свойства желчных протоков обусловлены растяжением образующих соединительную ткань стенки протоков волокон коллагена и эластина.

Мы изучили наличие мышечной и соединительной ткани в стенке желчного пузыря и системе желчных внепечёночных протоков. Были взяты желчный пузырь, желчный проток, общий желчный проток у мужчин и женщин в возрасте от 40 до 60 лет при жизни не страдавшими заболеваниями печени или желчевыводящих путей. Всего было исследовано 65 случаев, время от момента смерти до вскрытия составляло от 12 до 24 часов. В результате проведенных исследований желчного пузыря подтверждены данные литературы о наличии в его стенке мышечной оболочки, представленной продольными и поперечными гладкомышечными волокнами. Более тонкий мышечный слой определялся в стенке пузырного протока и супрадуоденального отдела общего желчного протока. Основу стенки этих отделов желчных путей составляет хорошо выраженный соединительнотканный каркас, образованный густой сетью переплетенных коллагеновых и эластиновых волокон, проходящих в различных направлениях. Единичные или собранные в отдельные группы волокна разбросаны случайным образом, в то же время значительная часть проходят продольно, косо или образует спиральное расположение. Эти данные согласуются с данными литературы о наличии соединительнотканного опорного остова из коллагеновых и эластиновых волокон в полых органах и подтверждают результаты проведенных механических испытаний, что именно эти структурные элементы определяют параметры пассивных биомеханических свойств желчных протоков. При этом очевидно, что сложная архитектоника  соединительнотканного каркаса определяет анизотропию механической функции.

Целью следующего этапа исследования явился сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния желчных протоков и риска превышения болевого порога (негативный исход) при манипуляциях литоэкстракторами из сверхэластичного нитинола и медицинских сталей. Вычисления проведены на примере стриктурно измененного протока. При внутрипросветных вмешательствах на желчных протоках и дилатации их стенок рабочей частью литоэкстракторов величина механические напряжения и деформации выше физиологического уровня  являются функциональными раздражителями и первоначально вызывают болевые ощущения. При определенных значениях и длительности вследствие “передеформации” они могут привести к нарушению целостности слизистой и других оболочек желчных протоков, значительным механическим повреждениям, образованию в дальнейшем стриктур и перфорациям в ходе вмешательств. Такие вмешательства, ведущие к патологическим изменениям стенки протоков, идентифицировались нами как травмирующие.

При численном анализе НДС напряжения и деформации в стенке протока рассчитывали следующим образом. Напряжения в стенке принимались равными интенсивности напряжений, характеризующей общее напряжённое состояние в точке и вычислялись по формуле

, (4)

где – главные напряжения. Расчет деформаций проведен по А. Треска, основываясь на общих свойствах тензоров второго ранга (К.В. Соляник-Красса, 1976): интенсивность деформаций определялась аналогично эквивалентным напряжениям

,  (5)

здесь – главные деформации. В качестве критериев травматизма желчных протоков при их дилатации в ходе вмешательств были выбраны напряжения и контактные давления. Прогностическим фактором болевого синдрома и травматических повреждений являлось выполнение неравенства , где – среднее давление, вычисленное по данным E. Gaensler (1951), A. Csendes et al. (1979) и X. Luo et al. (2007). Ввод корзины от первого касания до полного проникновения в проток осуществлялся заданием дискретных перемещений на торцах корзины, то есть перемещение описывали функцией

, (6)

где . Таким образом, корзина перемещалась квазистатически “ступеньками” по 0,7 мм. В качестве желчных путей были рассмотрены стриктурно измененные желчные протоки (как отмечалось выше, желчный проток не идеальный тонкостенный цилиндр с постоянным диаметром), на которых травматизм вмешательств заведомо максимален.

Для численного анализа НДС были разработаны физическая и геометрическая модели. При построении физических моделей и получения достоверных результатов использовали физико-механические свойства структурных компонентов моделей. Рабочие модели строились с учетом симметрии. Окончательно модели получились слоистыми – корзинка, проток и околопротоковая ткань (рис. 8) и довольно сложными, но приемлемыми для расчёта.

Рис. 8. Конечно-элементные модели корзинки, протока в области стриктуры и сопредельных околопротоковых тканей.

Внешняя толстостенная коаксиальная трубка имитировала упругую механически изотропную среду – смежные мягкие ткани гепатобилиарной связки и окружающие проток жировую клетчатку с определенными эффективными свойствами – модулем упругости Юнга =1-5 МПа и коэффициентом Пуассона =0,45-0,49. Таким образом, в моделях мы учитывали воздействие околопротоковой среды на напряженно-деформированное состояние стенки протока. Конусообразно сужающаяся тонкостенная трубка переменного сечения моделировала собственно желчный проток в области стриктуры. Это две важные механические компоненты желчного русла. Третьим компонентом моделей служила непосредственно сетчатая корзинка с витьём на конце, представляющая собой металлические прутики из тонкой проволоки (бранши), особым образом соединенные между собой (рис. 9, 2). Количество бранш в проксимальной части и петель в дистальной части корзинки определяется размерами, формой и месторасположением инородного тела в протоке и могло быть любым (рис. 9, 1).

Рис. 9. Сверхэластичные корзинки-улавливатели экстракторов желчных камней и билиарных сладжей повышенной “уловистости” из никелида титана (нитинола) Ti-50,8% Ni с памятью формы: витая 3-х браншевая, 3х6, 3х12 и 4х8 с направляющей оливой (1). Фрагмент конечно-элементной модели корзинки 3х6 со сгущением браншей на дистальном конце (2).

Рассматривался также вариант с фиксированным внешним воздействием от окружающих мягких тканей, т.е. реальное действие смежных с протоком тканей заменяли приложением фиксированной нагрузки “вручную”, постоянной по всей поверхности протока. В качестве параметров использовали также толщину стенок и диаметр протоков. Тонкостенная и толстостенная трубки были смоделированы при помощи трехмерных 3D “солид” элементов. При задании граничных условий их торцы жёстко закрепляли по контуру (точечное закрепление не дало желаемых результатов). Геометрические модели корзинок строились на основе сегментированных, кусочно-линейных сплайнов импортом из точных чертежей конструкций. Для моделирования нелинейного взаимодействия между браншами корзины и внутренней стенкой протоков использованы контактные элементы типа “поверхность-поверхность”. Взаимодействие осуществлялось через контактные элементы.

Расчет реализован численно методом конечных элементов. Тип конечных элементов – гексаэдры. Общее число степеней свободы (размерность задачи) составило, например, для корзинки-ловушки 3х6 с тремя браншами и одной петлей на каждой бранше – 99108 (то есть 33036 узлов). Выбранная размерность задачи являлась компромиссом между возможностями 32-битной вычислительной платформы на основе Intel архитектуры (предельный размер адресного пространства Workspace ANSYS 1,7 Гб) и необходимостью детального анализа контактного взаимодействия между браншами корзины и поверхностью протока. Анализ НДС представлял собой определение механических напряжений (контактных давлений) и деформаций в точках исследуемой модели на всех этапах введения рабочей части корзинки – начала введения, прохождения сужения и положения в узкой части протока. В качестве материала рабочей части литоэкстракторов рассматривалось два варианта исполнения – никелид титана (нитинол) Ti-50,8% Ni и чистое железо Fe – основа специальных медицинских сталей.

В результате расчета на всех этапах внутрипросветного движения литоэкстракторов получены графики деформаций и напряжений, выбранных в качестве критериев, а также поля механических напряжений и деформаций (рис. 10). Негладкий характер графиков объяснялся недостаточно мелкой сеткой в области контакта (вынужденное решение).

Рис. 10. Характерное распределение полей деформаций в стенке протока и внепротоковой ткани. Положение корзинки в области сужения t=26.

Сравнительный анализ количественных различий в величине пиковых контактных давлений, действующих между браншами корзинки и стенкой протока для литоэкстракторов, выполненных из Ti-50,8% Ni и сталей показал следующее. Пиковые значения давлений сверхэластичных браншей из никелида титана на стенку желчного русла в 2,0-6,5 раз ниже (p0,01), чем браншей из сталей (рис. 11), а неоднородность интрамуральных напряжений в стенке протоков меньше (в 1,5-3,5 раза). При равенстве всех параметров из 128 рассчитанных компьютерных моделей принятый в численном эксперименте болевой порог (негативный исход), принятый по данным литературы в 200 мм.рт.ст. превышался реже для технического оснащения из сверхэластичного нитинола, чем из медицинских сталей.

Рис. 11. Контактные давления браншей на стенку протоков в зависимости от материала, типа рабочей части литоэкстракторов и эффективных упругих свойств околопротоковых тканей.

Абсолютный риск (вероятность) возникновения болевого синдрома AR составил соответственно 0,156 и 0,797 (табл. 3), абсолютное снижение риска – “терапевтическая польза” (по мнению большинства врачей, основной показатель различия между применяемыми вмешательствами) ARR=64,1%.

Таблица 3. Таблица сопряженности для расчета рисков превышения  порога болевой чувствительности

Инструментарий

Превышение

болевого порога

Всего

Да

Нет

СЭ литоэкстракторы

10

54

64

Литоэкстракторы из сталей

51

13

64

Всего

61

67

128

Отношение рисков или относительный риск RR составило 0,196 (95%ДИ 0,117-0,321), снижение относительного риска превышения болевого порога в случае применения сверхэластичных литоэкстракторов RRR – 80,4% (95%ДИ 67,9%-88,3%). Показатель NNT (Р. Флетчер и соавт., 2004) составил 1,56 (95%ДИ 1,33-2,04). Установлено также, что конструктивные особенности рабочих частей сверхэластичных литоэкстракторов, обусловленные количеством бранш у многобраншевых зондов, обладают рядом преимуществ в виде более равномерного и однородного распределению давлений через контактные элементы, что является прогностическим фактором снижения частоты и тяжести повреждений слизистой оболочки желчных протоков и развития холангита в клинике.

Выполненные расчёты показали, что сверхэластичные литоэкстракторы с низким уровнем упругих свойств отличаются от традиционных корзинок Дормиа меньшим уровнем контактных давлений типа “поверхность-поверхность” и соответственно  меньшей вероятностью болевого синдрома и травматизации протоков при внутрипросветных манипуляциях. Механическая совместимость литоэкстракторов из TiNi-сплавов по данным компьютерного моделирования достоверно выше, чем аналогичных литоэкстракторов из сталей. Таким образом, на основании модельных экспериментов получено биомеханическое обоснование применения инструментария нового поколения для лечения холангиолитиаза – сверхэластичных литоэкстракторов из материала с памятью формы на основе TiNi-сплавов (никелида титана Ti-50,8% Ni).

Данные выводы мы рассматривали в качестве косвенных критериев оценки механического воздействия вмешательств на билиарную систему,  но истинные доказательства безопасности и эффективности сверхэластичности инструментария были получены только при анализе клинических результатов лечения 103 больных хроническим калькулезным холециститом, холедохолитиазом. Для достижения поставленной цели мы использовали следующие неоперативные методы удаления камней: эндоскопическую папиллодилатацию (ЭПД), эндоскопическую папиллосфинктеротомию (ЭПСТ), чрезфистульную, чрездренажную литоэкстракцию, а также интраоперационные методы (чрезпузырное удаление конкрементов и путем холедохолитотомии). Неоперативным вмешательствам были подвергнуты 85%  (табл. 4).

Эндоскопическая папиллодилатация применена в нашей клинике для удаления конкрементов из холедоха у 17 больных, из них у 12 с помощью литоэкстракторов, рабочая часть которых была выполнена из биосовместимого сверхэластичного сплава на основе никелида титана Ti-50,8 ат.% Ni (основная группа), а у 5 пациентов с использованием сталистых петель Дормиа (группа сравнения).

После эндоскопической ретроградной холангиографии дилатацию выполняли с помощью катетера с баллоном с последующей ревизией желчных путей и извлечением конкрементов корзинкой экстракторов. Для оценки полноты санации желчных путей использовали ретроградное контрастирование протоков в конце вмешательства. Полная санация желчных путей достигнута у всех 17 больных, но в 15 наблюдениях конкременты удалось извлечь после баллонной папиллодилатации, а 2 больным потребовалось выполнение папиллотомии (нерасправление баллона вследствие рубцово-измененных тканей БДС).

Таблица 4. Распределение пациентов по методам лечения и группам

наблюдения

Вид вмешательства

Всего

Основная

группа

Группа

сравнения

1.

Неоперативные методы

Эндоскопическая папиллодилатация (ЭПД)

17

12

5

2.

Эндоскопическая папиллосфинктеротомия (ЭПСТ)

38

20

18

3.

Чрезфистульное, чрездренажное удаление

резидуальных и рецидивных камней

33

20

13

4.

Интраоперационный метод

15

15

0

Итого

103

67

36

Также в 2-х случаях отмечались сложности в проведении инструментов для ревизии вследствие миграции конкрементов из терминального отдела холедоха после удаления баллона. Применения литотрипсии не потребовалось ни в одном случае. Несмотря на проведение комплексной профилактической терапии в послеоперационном периоде осложнения после эндоскопической папиллодилатации в виде острого панкреатита развились в 2 случаях: легкой степени выраженности у 1 пациента основной группы и у 1 больного группы сравнения (средней степени), что потребовало проведения дополнительной консервативной терапии в течение 3 дней, приведшей к полному выздоровлению. Для купирования острого панкреатита средней степени на следующие сутки после баллонной папиллодилатации потребовалось выполнение неотложной эндоскопической папиллосфинктеротомии и вирсунготомии, после чего явления острого панкреатита спали. Осложнений, в соответствии с классификацией (P.B. Cotton et al., 1991) отмечено не было.

Таким образом, ЭПД является относительно безопасным и щадящим методом для бескровного удаления камней при холангиолитиазе. Тем не менее, как видно из вышеизложенного, литоэкстракция жесткими петлями из медицинских сталей оказалась для тканей БДС более травматичной. В случае необходимости проведения жёстких петель в раскрытом состоянии через большой дуоденальный сосочек упругие режущие проволоки могут опасно ранить ткани в этой области. Механическое воздействие во всех случаях затрагивает устье главного панкреатического протока, тем самым, создавая риск травматизации тканей, возникновение постманипуляционного отека и панкреатита.

Литоэкстракцию при эндоскопической папиллосфинктеротомии применили у 38 больных. Из них в основную группу (больные, у которых для извлечения желчных камней ретроградно применяли сверхэластичные никель-титановые литоэкстракторы с памятью формы со сгущением браншевой корзинки на дистальном конце 3х6, 4х8 и 4х12) вошли 20 больных холедохолитиазом, группа сравнения включала 18 пациентов.

Литоэкстракция с помощью сверхэластичных петель проводилась без технических трудностей у всех 20 больных. В 3 случаях не удалось свободно провести гибкий катетер сверхэластичного литоэкстрактора в инструментальный канал фиброхоледохоскопа. Для его канализации каждый раз требовалось несколько попыток. Технические трудности возникли при длине катетера 1800 мм вследствие недостаточной ригидности сверхэластичных литоэкстракторов, извитости пищеварительной и желчной систем. В этом случае дополнительную жесткость литоэкстракторам придавали, используя “управляемые” термомеханические свойства никелида титана увеличивать свою жесткость с повышением температуры. С этой целью вводили (с помощью шприца или обычного катетера) в инструментальный канал холедохоскопа физиологический раствор, подогретый до 45-50 0C, не допускающий ожога слизистой оболочки протоков. Это значительно повышало упругость катетера в транспортном положении и облегчало катетеризацию литоэкстрактора в инструментальный канал холедохоскопа и терминальный отдел холедоха.

В 5 случаях из 18 извлечь конкременты из просвета холедоха обычной жесткой корзиной Дормиа из стали не представлялось возможной ввиду ограниченной управляемости последней и пониженных манипуляционных возможностях. Как правило, они возникали при невозможности проведения захваченного корзинкой конкремента через терминальный отдел общего желчного протока. В одном из клинических наблюдений конкремент был захвачен и низведён в инфрадуоденальную часть холедоха, где произошло его ущемление. Несмотря на то, что корзину неоднократно открывали и сдвигали проксимальнее, это не приводило к освобождению корзины от камня и не позволило избежать решения отрезать проксимальный конец струны корзинки Дормиа и экстренного оперативного вмешательства. В экстренном порядке больная была оперирована.  При ревизии выявлены признаки отека тканей БДС после проведенных дополнительных к ЭПСТ эндоскопических манипуляций. Корзинка Дормиа смещена в проксимальном направлении и впоследствии удалена. Так эндоскопические манипуляции сталистой корзинкой Дормиа завершились производством сложного хирургического вмешательства.

Изучение интенсивности болевого синдрома у больных, подвергнутых литоэкстракции в сочетании с ЭПД и ЭПСТ, не производилось в связи с трудностями разделения механического воздействия на ткани периампулярной зоны баллоном при дилатации, папиллотомом или браншами литоэкстракторов.

При чрезфистульном, чрездренажном удалении резидуальных камней у 33 пациентов введение катетера производилось под рентгенотелевизионным контролем, а петля вводилась в закрытом положении. Было удалено множество различных по строению и размерам конкрементов. Захват камня осуществлялся продвижением рабочей части корзинки вдоль и за него, раскрытием экстрактора и последовательными ротационными и возвратно-поступательными движениями вокруг оси до надёжного захвата. Дизайн рабочей части корзинки при эффективной литоэкстракции должен соответствовать максимальной эффективности улавливания и захвата камня. Поэтому выбор конкретной конструкции зондов Дормиа и сверхэластичных петель для надежного захвата и эвакуации конкрементов складывался из нескольких факторов и зависел в основном от формы и размера камней, их локализации, степени фиксации и соотношения между диаметром протока и величиной камней. Корзинка-ловушка была такой формы, чтобы захваченный камень можно было хорошо удерживать. На третьем завершающем этапе, когда камень попадал в петлю, он начинал двигаться вместе с ней и плавно без насилия извлекался наружу. К трудно удаляемым камням относились конкременты в узком месте желчных протоков, в терминальном отделе холедоха. Между стремлением захватить камень любого размера и формы и при движении не потерять его петлей Дормиа казалось бы, возникало некоторое противоречие. Оно было связано с необходимостью решать одним инструментом две разные на первый взгляд, взаимоисключающие друг друга задачи: повышение “уловистости” и надёжности тракции. Кроме того, захватывание крупных камней, камней в узких местах и фиксированных в стенку протоков требует перед улавливанием обойти конкремент и постепенно раскрыть корзинку-ловушку дистальнее его. Этим, казалось бы, противоречивым требованиям в полной мере отвечали сверхэластичные литоэкстракторы из сплава с памятью формы на основе никелида титана с минимальным числом браншей в проксимальной части, сгущением браншевой сетки на дистальном конце и атравматичной направляющей оливой с закругленной формой. Литоэкстракторы с таким рабочим концом легко скользят по внутренней поверхности желчных путей, не травмируя их. Это облегчает проведение вмешательств на желчных, дренажных и фистульных путях. У 9 из 20 пациентов основной группы камни были удалены с первой попытки, в то время как в группе сравнения у 3 больных из 13 (p0,05). В случае применения никель-титановых петель уменьшалось не только число попыток захвата и объем манипуляций, но и вероятность того, что при тракции камни выпадали из петли (2 случая в основной группе и 4 в группе сравнения). При многократном повторе попыток и манипуляций при плотно сидящем в протоке камне возможны плохо заживляющиеся повреждения слизистой оболочки и образование рубцовых стриктур. В одном случае произошло подслизистое внедрение жесткой петли Дормиа из стали. Более мягкие сверхэластичные петли из нитиноловой проволоки не создавали таких опасностей и имели высокую степень захвата. В результате меньше травмировались окружающие ткани. Из недостатков использования СЭ литоэкстракторов можно отметить, что они хуже открываются в тесных местах и в желчных протоках с патологически уплотненными стенками. Поэтому прогностическим фактором эффективной литоэкстракции в этих случаях мы считали наличие свободного пространства, достаточного для полного раскрытия корзинки-улавливателя. При отсутствии требуемой пропорции между размерами камня и калибром общего желчного протока осуществлялось выведение конкремента в максимально расширенный сегмент (в 3 случаях).

В случае применения петель Дормиа из медицинских сталей при визуальном контроле лечебного эффекта и диагностике сопутствующих постманипуляционных изменений слизистой оболочки протоков практически во всех наблюдениях отмечались признаки холангита различной степени выраженности, несмотря на проводимую антисептическую терапию. Среди больных в основной группе травматические повреждения слизистой оболочки были незначительными или отсутствовали. Учитывая “механическую” близость TiNi-сплавов к мягким биологическим тканям и известные регенераторные возможности слизистой, можно полагать, что повреждения слизистого слоя при внутрипросветных интервенциях СЭ петлями оставались, как правило, без стойких последствий.

При вмешательствах имело место то или иное воздействие на стенку желчных путей, ее значительная дилатация, иногда повреждение целостности структуры тканей, что приводило к болевому синдрому у пациентов. Висцеральная, иногда сильная боль возникала при быстром нарастании контактных давлений и деформаций до уровня пороговых значений. Приступ таких болей носил характер желчной колики, чаще отмечался и был интенсивнее у пациентов группы сравнения – 2,46±0,57 баллов (р0,05) по пятибалльной шкале, литоэкстракция у которых производилась жесткими и стальными петлями Дормиа. После окончания желчной колики часто длительно удерживалась тупая боль с характерной иррадиацией, вероятно связанной с повреждением слизистой желчных протоков инструментом. У больных в основной группе болевой синдром (негативный исход) был менее интенсивным – 1,30±0,29 баллов, как правило, более кратковременным и отсутствовал у 16 пациентов. Абсолютный риск (частота) боли у респондентов основной группы составил 0,20, в группе сравнения 0,769 (р0,05) (табл. 5).

Таблица 5. Таблица сопряженности для расчета рисков возникновения болевого синдрома

Инструментарий

Болевой синдром

Всего

Да

Нет

СЭ литоэкстракторы

4

16

20

Литоэкстракторы из сталей

10

3

13

Всего

14

19

33

Отношение рисков RR составило 0,26 (95%ДИ 0,128-0,592), показатель эффективности (“терапевтическая польза”) ARR=56,9% (95%ДИ 23,0-78,4). Снижение относительного риска (RRR) возникновения болевого синдрома при использовании сверхэластичных литоэкстракторов относительно литоэкстракторов из сталей  составило 74,0% (95%ДИ 40,8%-87,2%). Показатель NNT (Р. Флетчер и соавт., 2004) – 1,78 (95%ДИ 1,28-4,35). При этом “объём” премедикации, особенности проведения анестезиологического пособия и собственно неоперативного вмешательства в исследуемых группах были сопоставимы. Следует отметить, что относительная частота возникновения болевого синдрома при клиническом применении сверхэластичных литоэкстракторов вошла в 95%ДИ относительного риска, полученного при компьютерном моделировании превышения болевого порога (0,117-0,321). Т.е. статистически значимо относительные риски RR не отличались друг от друга (рис. 12).

Рис. 12. Отношение рисков (точечная оценка и ДИ) возникновения болевого синдрома при использовании сверхэластичных литоэкстракторов и литоэкстракторов из сталей при компьютерном моделировании и клинических наблюдениях – чрезфистульном, чрездренажном удалении желчных конкрементов.

Более широкий доверительный интервал статистически обработанных клинических данных обусловлен меньшим размером групп, чем при моделировании.

Полученное с помощью методов доказательной медицины клиническое подтверждение выводов компьютерного моделирования дает право констатировать, что:

а) СЭ инструментарий из TiNi-сплавов снижает риск болевого воздействия на билиарное русло и менее “болетворный” при удалении резидуальных и рецидивных желчных камней;

б) патогенным фактором билиарной боли при внутрипросветных вмешательствах на желчных путях является механическое воздействие на желчное русло.

Подводя итог данному разделу работы, посвященному применению бескровных методов, можно с уверенностью сказать, что неоперативное удаление желчных камней биосовместимыми сверхэластичными литоэкстракторами является высокоэффективным и малотравматичным способом лечения холангиолитиаза. СЭ литоэкстракторы несут меньшую механическую нагрузку на желчевыводящие пути, ткани и органы гепатопанкреатодуоденальной зоны увеличивают процент успешных результатов, позволяют избежать ряда осложнений и расширяют показания к применению литоэкстракции. На основании клинического материала установлено, что гибкие рабочие части сверхэластичных экстракторов меньше травмируют стенку желчных путей и фистульного хода, сохраняют тканевую структуру протоков, свищей и практически не вызывают развитие в них воспалительных процессов. Использование гибких сверхэластичных литоэкстракторов из никелида титана (нитинола) при бескровном удалении единичных и множественных камней привел к повышению надежности захвата, удержания и тракции конкрементов при минимальном травматизме.

Результаты по бескровному удалению конкрементов, показавшие большую эффективность и безопасность применения биосовместимых сверхэластичных литоэкстракторов по сравнению с петлями Дормиа с рабочей частью из сталей привели к заключению использовать СЭ литоэкстракторы при оперативном лечении желчнокаменной болезни.

Во время оперативного вмешательства у 15 больных без риска для их здоровья удалить конкременты традиционными способами не удавалось из-за большой величины камней (более 1,5 см), наличия дивертикулов в холедохе (4), в которых “прятались” конкременты, или вследствие ущемления камней в кармане Гартмана (5) и в устье общего желчного протока (6). Во всех этих случаях мы применяли для удаления конкрементов только сверхэластичные литоэкстракторы с максимально возможными просветами между минимальным количеством бранш в проксимальной части.

1

2

Рис. 13. Использование литоэкстракции атравматичными петлями с разреженной браншевой сеткой в проксимальной части у больных с сопутствующими заболеваниями позволило сохранить желчный пузырь и избежать ряда грозных осложнений (1). Удаление конкремента из терминального отдела общего желчного протока с помощью сверхэластичного экстрактора при открытой холедохолитотомии (2).

Для удаления конкрементов корзина заводилась проксимальнее камня и открывалась. Захват конкремента производился путем маневрирования корзиной-ловушкой с сетчатой структурой браншей в дистальной части, после захвата конкремента он удалялся из желчных путей. Транспузырное удаление конкрементов из желчного пузыря (рис. 13, 1), ущемившихся в кармане Гартмана, было вынужденным и предпринято у 5 очень тяжелых больных с сопутствующими заболеваниями, у которых имелась одышка в покое, с целью сохранения желчного пузыря для возможного выполнения холецистостомии. Также нами использовались сверхэластичные корзинки-улавливатели у 2 больных при открытой холедохотомии в тех наблюдениях, где имелось ущемление конкремента в терминальном отделе общего желчного протока (рис. 13, 2). Результаты интраоперационного удаления конкрементов оказались во всех случаях успешными и подтвердили эффективность использования СЭ литоэкстракторов в лечении холангиолитиаза.

Параметры КЖ являются наиболее достоверными критериями проведенного лечения (И.В. Ярема, Н.В. Гамгия, 2006). Оценка гастроинтестинального индекса КЖ у всех пациентов основной группы и группы сравнения до, через 1, 6 и 12 месяцев после операции показала, что применение описанных методов лечения больных холангиолитиазом достоверно повышает уровень качества жизни после операций. При этом очевидно значительное преимущество уровня GIQLI у пациентов основной группы после литоэкстракции конкрементов из желчных путей с помощью сверхэластичного инструментария (табл. 6).

Таблица 6. Гастроинтестинальный индекс качества жизни (M±m)

GIQLI

модернизированный

Физическое

состояние

Психо-эмоциональный статус

Социальная

адаптация

Осн. группа

(n=67)

Груп-

па сравн.

(n=36)

Осн. группа

(n=67)

Группа сравн. (n=36)

Осн. группа

(n=67)

Группа сравн. (n=36)

Осн. группа

(n=67)

Группа сравн. (n=36)

До опер.

86,0±1,3

88,0±1,4

47,0±0,7

47,9±0,9

20,8±0,9

21,0±1,0

25,4±1,0

26,5±0,7

р > 0,05

р > 0,05

р > 0,05

р > 0,05

1 мес.

113,0±0,9

102,0±1,6

63,2±0,3

56,0±1,3

30,1±0,8

27,0±1,0

28,4±0,5

27,1±0,4

р 0,001

р 0,001

р 0,05

р 0,05

6 мес.

120,6±0,7

115,7±1,0

64,6±0,3

62,3±0,6

33,9±0,6

31,9±0,8

31,8±0,3

30,8±0,5

р 0,001

р 0,001

р 0,05

р > 0,05

12 мес.

124,4±0,3

122,8±0,4

65,9±0,1

65,2±0,2

35,8±0,2

35,1±0,3

32,8±0,2

32,5±0,3

р 0,01

р 0,01

р > 0,05

р > 0,05

Данное преимущество наблюдается в течение всего периода наблюдения после операции и особенно выражено в первый месяц в “физической сфере”. Наглядно изменение гастроинтестинального индекса больных проиллюстрировано также на диаграмме (рис. 14).

Рис. 14. Динамика гастроинтестинального индекса качества жизни GIQLI в основной группе и группе сравнения до операции, через 1, 6 и 12 месяцев.

Изучение параметров качества жизни позволяет, таким образом, не только оптимизировать оценку результатов лечения больных ЖКБ, но и сравнить эффективность литоэкстракции сверхэластичными петлями и традиционными Дормиа из медицинских сталей.

На пациентах обеих групп, подвергнутых неоперативному удалению камней, был проведен анализ осложнений. На основании клинического материала установлены факторы, определяющие эффективность литоэкстракции из внепеченочных желчных протоков эндоскопически, через наружный дренаж или свищевой ход. Осложнения, выявленные в процессе лечения, были подразделены на интра- и послеоперационные. К основным интраманипуляционным опасностям и осложнениям относили местные ишемии, микротравмы и ранения стенок протоков, нарушение целостности фистульного хода, отклонения инструментов от нужного направления и их подслизистое внедрение, перфорации, крово- и желчеистечения в брюшную полость, ущемление инструмента с камнем в терминальном или другом отделе холедоха, поломки петли в просвете протоков. В качестве послеманипуляционных осложнений рассматривались температурная реакция на проводимые манипуляции, инфекционно-воспалительные осложнения, острый холангит, отёк тканей, внутрипротоковая гипертензия, спазм сфинктера Одди, папиллит, панкреатит и стойкие последствия в виде образования рубцовых стриктур желчных протоков. Применение СЭ литоэкстракторов привело к существенному снижению частоты осложнений, составившей 5,8%, в то время как при  использовании литоэкстракторов из медицинских сталей (p0,05) частота осложнений была равна 16,7%. Грозных осложнений с подтеканием желчи или крови в брюшную полость не наблюдалось в обеих группах. Летальных исходов, связанных с методиками неоперативного удаления камней также не было.

Анализ клинического материала показал, что развитие осложнений прямым образом связано с проявлением болевого синдрома во время вмешательства. Так, при чрезфистульном, чрездренажном удалении конкрементов развитие послеоперационных осложнений наблюдалось у 35,7% больных, перенесших ощущение боли во время вмешательства, и лишь у 5,3% (р0,05) у пациентов без регистрации болевого синдрома. Более того, отмечалась положительная корреляционная связь (r=0,39; p0,05) между  болевым синдромом и развитием осложнений. Наличие боли также оказывает влияние на КЖ больного после хирургического вмешательства. Оказалось, что величина GIQLI через месяц после операции у больных с развитием болевого синдрома во время вмешательства составила 101,1±0,7 и была ниже, чем у пациентов, не испытавших чувство боли (104,0±0,9; p0,05).

Таким образом, степень механического воздействия на стенки желчного протока во время удаления конкрементов определяется упругими свойствами литоэкстракторов и играет важную роль в развитии интра- и послеоперационных осложнений, оказывает влияние на КЖ больных холангиолитиазом после вмешательств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной работы создана электронная база данных по применению новых материалов в медицине, в том числе гепатологии и билиарной хирургии. При создании базы данных применена система IRBIS, рекомендованная Международной ассоциацией пользователей и разработчиков электронных библиотек и новых информационных технологий ЭБНИТ. Для экспорта описаний и полных текстов в базу данных совместно с ГПНТБ России была разработана программа HTMTEXT. На основании информационного поиска была предварительно выбрана перспективных группа материалов на основе никелида титана (нитинола) с программируемыми механическими свойствами – эффектом памяти формы и сверхэластичности. С целью уточнения состава на выращенных монокристаллах были исследованы деформационные и упругие свойства никель-титановых сплавов. В качестве материала рабочей части литоэкстракторов выбран бинарный сплав с химическим составом Ti-50,8% Ni и температурой проявления сверхэластичных свойств в диапазоне 15-60 0C, включающем в себя интервал температур тканей и органов человека. Установлена высокая коррозионная стойкость и биохимическая совместимость никелида титана Ti-50,8% Ni в агрессивных средах и желчи, в том числе в условиях значительной пластической деформации и длительных испытаний.

Получены деформационные кривые общих желчных протоков, которые аналитически представлены экспоненциальными зависимостями. Исследованы упругие свойства холедоха и определены его дифференциальные упругие модули в продольном и кольцевом направлении. Выявленная существенная нелинейность и анизотропия упругих свойств желчных протоков, по всей видимости, вызвана сложной архитектоникой соединительнотканных коллагеносодержащих и эластиносодержащих морфологических структур, составляющих их стенку и определяющих пассивные механические свойства. Кроме того, упругая анизотропия холедоха может быть обусловлена сложным механизмом доставки пузырной желчи в двенадцатиперстную кишку и желудочно-кишечный тракт.

Разработаны компьютерные модели внутрипросветных вмешательств на билиарной системе литоэкстракторами с различными характеристиками рабочей части. В качестве параметров были использованы данные, полученные при изучении упругих свойств стенки желчного протока. Выполнен численный анализ патогенного фактора билиарной боли, определены параметры напряжений и деформаций при вмешательствах, в том числе их значения по отношению к болевому порогу. На основании данных компьютерного моделирования был разработан комплекс биомеханически совместимых атравматичных и эффективных литоэкстракторов из никелида титана (нитинола) Ti-50,8% Ni с повышенной эластичностью, надежностью захвата и удержания.

В результате клинических наблюдений установлены следующие преимущества биосовместимых сверхэластичных литоэкстракторов из никелида титана (нитинола) с памятью формы и сетчатой структурой рабочей части на дистальном конце по сравнению с петлями Дормиа из медицинских сталей:

а) при внутрипросветных манипуляциях рабочие захватывающие части конструкций из TiNi-сплавов оказывают минимальное механическое воздействие на билиарный тракт, в меньшей степени дилатируют желчные протоки и, в результате, менее болезненны;

б) их сверхэластичные свойства являются очевидным полезным качеством, так как позволяют преодолевать множественные изгибы желчного русла и другие анатомические особенности желчного дерева, особенно в условиях резко ограниченного пространства;

в) при вводе в магистральные, узкие и извилистые желчные протоки, область стриктур и зону БДС петли из никелида титана лучше копируют внутренний рельеф органов, легче принимают форму искривлений и меньше травмируют структуру окружающих тканей, их применение снижает частоту и тяжесть осложнений;

г) при локализации желчнокаменных конкрементов в обтурированных протоках петли мягко деформируют просвет органа, проникают за камень, захватывают конкремент почти всегда с первой попытки, за счёт формы рабочей части хорошо удерживают и атравматично низводят его наружу;

д) благодаря таким положительным физико-механическим качествам Ti-50,8% Ni, как эластичность и управляемость, а также в связи с высокой рентгеноконтрастностью нитинола, возникала возможность для нетравматичного и эффективного проведения инструмента в область БДС и во внутрипеченочные протоки.

Используемые в принятых методах лечения желчнокаменной болезни традиционные улавливатели Дормиа из медицинских сталей недостаточно эффективны и универсальны, их применение небезопасно, чревато болевыми проявлениями и различными осложнениями. По своим механическим свойствам литоэкстракторы из сталей значительно отличаются от свойств биологических тканей, на которые они воздействуют, более ригидны и травматичны, могут опасно ранить ткани (особенно в узких местах, например в области периампулярной зоны), вызвать перфорацию стенки желчного хода, двенадцатиперстной кишки или свищевого хода, работа с ними сопряжена с большими техническими трудностями и меньшими манипуляционными возможностями.

Следует отметить оптимальный дизайн и целесообразную форму дистальной и проксимальной части улавливателей сверхэластичных петель:

а) максимально возможные просветы между минимальным количеством бранш в проксимальной части позволяют окружить камень и повышают надежность захвата корзинкой при любых размерах, форме и локализации камней;

б) сгущение браншевой сетки на дистальном конце зонда повышает надежность захвата, удержание и облегчает тракцию конкрементов при минимальной травме;

в) дополнительные ячейки внутри петель на дистальном конце защищают ткани, улучшают изоляцию удаляемых камней и конкрементов от нежной слизистой оболочки протоков и фистульных каналов, при этом эффективнее очищают протоки от множественных мелких камней, желчного песка, замазки и сладжей;

г) наличие направляющей с оливой на конце позволяет атравматично завести корзинку практически за любой камень.

Кроме того:

а) сверхэластичные петли идеально сохраняют первоначальную форму даже после многократного использования;

б) инструменты легко приводятся в рабочее состояние, особенно в магистральных желчных протоках;

в) длина гибкого катетера сверхэластичных литоэкстракторов до 1800 мм позволяла осуществлять практически любой тип эндоскопического вмешательства на желчных путях, а ручка – легкие и эргономические действия одной рукой.

На основании данных компьютерного моделирования, анализа операций и течения послеоперационного периода у пациентов основной и группы сравнения определена роль экзогенного механического воздействия на билиарную систему в развитии болевого синдрома и осложнений. Выявлено, что при всех использованных в работе типах доступа методы бескровного, а также интраоперационного удаления желчных конкрементов, микролитов и сладжей биосовместимыми сверхэластичными петлями из никелида титана (нитинола) Ti-50,8% Ni с памятью формы несут меньшую механическую нагрузку на ткани, желчные пути и органы гепатопанкреатодуоденальной зоны, снижают частоту и интенсивность болевого синдрома, вероятность различных осложнений во время и после операций. Патофизиологически и клинически обосновано, что применение биомеханически совместимых сверхэластичных литоэкстракторов из TiNi-сплавов расширяют показания к применению механических методов в лечении холангиолитиаза, способствует снижению травматичности, повышает эффективность лечения и качество жизни.

Выводы

  1. Среди всех сверхэластичных сплавов с памятью формы никелид титана (нитинол) является материалом, наиболее совместимым с биологическими тканями вследствие своего деформационного поведения и низкого уровня упругих свойств. При этом Ti-50,8% Ni проявляет свойства сверхэластичности и памяти формы в интервале от 15 до 60 0С, включающем в себя диапазон температур тканей и органов человека.
  2. Никелид титана Ti-50,8% Ni даже в условиях значительной деформации в агрессивных средах и желчи обладает выраженными антикоррозийными свойствами, что делает его материалом, пригодным для применения в билиарной хирургии и гепатологии.
  3. Пассивные упругие свойства желчных путей анизотропны по типу биологических проточных систем и отражают механические свойства морфологических структур, составляющих стенку протоков. При внешнем воздействии деформации желчных путей обусловлены растяжением коллагеновых и эластиновых волокон, образующих соединительнотканный каркас. Упругие модули желчных протоков в продольном и кольцевом направлении могут быть описаны с помощью уравнений экспоненциальной регрессии и с численными коэффициентами и .
  4. На компьютерных моделях установлено, что использование конструкций литоэкстракторов из нитинола снижает значения контактных давлений на стенки желчных протоков в 2,0-6,5 раз (p0,01) и уменьшает относительный риск болевого синдрома при внутрипросветных манипуляциях на 80,4% (95%ДИ 67,9%-88,3%) по сравнению с литоэкстракторами из медицинских сталей.
  5. Снижение частоты болевого синдрома при удалении резидуальных и рецидивных камней чрезфистульно, чрездренажно сверхэластичными литоэкстракторами по сравнению с литоэкстракторами из медицинских сталей составляет 74,0% (95%ДИ 40,8%-87,2%).
  6. При неоперативном удалении желчных камней сверхэластичными литоэкстракторами из TiNi-сплавов тяжесть и частота осложнений ниже (p0,05), а качество жизни в послеоперационном периоде выше (p0,01), чем у больных, литоэкстракция у которых выполнялась традиционными инструментами из медицинских сталей.
  7. При неоперативном и интраоперационном удалении конкрементов из желчных путей сверхэластичные экстракторы обладают существенно большими техническими возможностями, чем петли Дормиа из сталей, повышают выполнимость литоэкстракции и эффективность комплексного лечения холангиолитиаза.
  8. Механические повреждающие факторы, определяемые уровнем биомеханической совместимости литоэкстракторов, играют существенную роль в развитии билиарной боли и различных осложнений при лечении холангиолитиаза, оказывают влияние на качество жизни больных после операции.

Практические рекомендации

  1. Эффективная литоэкстракция конкрементов должна проводиться с учетом соответствия размеров и геометрии рабочей части литоэкстракторов диаметру камня. Для удаления крупных желчных камней целесообразно использовать сверхэластичные литоэкстракторы из никелида титана с рабочей частью 3х6; малых конкрементов – 4х8 с плетением сетки на дистальном конце; для удаления микролитов, сладжей и желчной замазки – 3х12, 4х16 и наиболее густой браншевой сеткой.
  2. При захвате крупных камней, камней в узких местах и фиксированных в стенку протоков, когда требуется перед улавливанием обойти конкремент дистальнее его, необходимо использовать литоэкстракторы с направляющей атравматичной оливой.
  3. Для уменьшения травматизма тканей при неправильной и угловатой форме конкрементов с острыми гранями наибольший размер камня или его выступающая часть должны разместиться вдоль продольной оси литоэкстрактора, при этом требуется повтор манипуляций до правильного захвата.
  4. При патологически уплотненных стенках желчных протоков рекомендуется применение сверхэластичных литоэкстракторов с максимальным диаметром катетера (6 Fr) и максимальным развиваемым усилием при раскрытии, либо традиционных литоэкстракторов из сталей.
  5. Для придания сверхэластичным литоэкстракторам из TiNi-сплавов в транспортном или рабочем состоянии дополнительной жесткости достаточно струйного введения (с помощью шприца, распыляющего или обычного катетера) в инструментальный канал холедохоскопа, наружный дренаж или свищевой ход физиологического раствора, подогретого до 45-50 0С. Для придания катетеру и рабочей части литоэкстракторов большей гибкости и эластичности их следует несколько охладить.
  6. Сверхэластичный инструментарий из TiNi-сплавов может быть использован многократно при условии его стерилизации стандартными методами.
  7. С целью получения более точной и надежной информации о показателях качества жизни пациента и подсчета индекса качества жизни GIQLI целесообразно применять дифференциальный подход, учитывающий удельный вес отдельных составляющих.
  8. Для более детального анализа напряженно-деформированного состояния желчных протоков при внутрипросветных вмешательствах (компьютерного моделирования факторов билиарной боли) следует применять многопроцессорные рабочие станции и вычислительные кластеры.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных

журналах, рекомендуемых перечнем ВАК РФ при соискании

ученой степени доктора наук

  1. Аномалии упругих свойств монокристаллов TiNi-TiFe / В.Н. Хачин, С.А. Муслов, В.Г. Пушин, Ю.И. Чумляков // Доклады Академии наук СССР. – 1987. – Т. 295, № 3. – С. 606-608.
  2. Микроструктура и физические свойства сплавов системы Ti50Ni50-xFex с эффектами памяти формы. Сообщение II. Упругие свойства / В.Г. Пушин, В.Н. Хачин, Л.И. Юрченко, С.А. Муслов, Л.Ю. Иванова, А.Ю. Соколова // Физика металлов и металловедение. 1995. – Т. 79, вып. 4. – С. 70-76.
  3. Моделирование и анализ напряженно-деформированного состояния стенки желчных протоков при эндобилиарных вмешательствах / И.В. Ярема, С.А. Муслов, В.Н. Хачин // Эндоскопическая хирургия. – 2006. – № 2. – С. 161.
  4. Математическая модель внутрипросветных малоинвазивных вмешательств на полых органах с применением традиционных и биологически совместимых сверхэластичных материалов с памятью формы на основе NiTi / И.В. Ярема, С.А. Муслов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2006. – Т. 142, № 12. – С. 698-700.
  5. Малоинвазивные технологии в медицине: новые корзинки Дормиа / С.А. Муслов, И.В. Ярема, С.В. Хачин // Альманах клинической медицины. – 2006. – Т. XII. – С. 153.
  6. Особенности внутрипросветных неинвазивных вмешательств на желчных протоках и разработка литоэкстракторов на основе биосовместимых сверхэластичных материалов с памятью формы / С.А. Муслов, В.Н. Хачин, И.В. Ярема, С.В. Хачин // Технологии живых систем. – 2006. – Т. 3, № 3. – С. 24-32.
  7. Применение материалов с заданными свойствами и компьютерного моделирования в разработке инструментария для лечения желчно- и мочекаменной болезни / С.А. Муслов, И.В. Ярема, В.Н. Хачин, С.В. Хачин // Вестник Российской Военно-медицинской академии. – 2007. – № 1(17). – С. 785-786.
  8. Структура и механические свойства холедоха / И.В. Ярема, С.А. Муслов // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. – 2007. – № 1. – С. 22-23.
  9. Роль упругих свойств полых органов в патогенезе заболеваний билиарной и других систем / С.А. Муслов, И.В. Ярема // Технологии живых систем. – 2008. – Т. 5, № 2-3. – С. 82-85.
  10. Компьютерное моделирование патогенного фактора билиарной боли / С.А. Муслов, И.В. Ярема // Медицинская физика. – 2008. – № 2(38). – С. 72-76.

Статьи, опубликованные в других научных журналах и сборниках,
материалах международных и всероссийских съездов и

конференций

  1. Применение сверхэластичных экстракторов с памятью формы для извлечения камней из полых органов. Часть I / В.Н. Хачин, И.В. Ярема, С.В. Хачин, С.А. Муслов // Медицинский алфавит. – 2005. – № 4. – С. 24-27.
  2. Применение сверхэластичных экстракторов с памятью формы для извлечения камней из полых органов. Часть II / В.Н. Хачин, С.В. Хачин, И.В. Ярема, С.А. Муслов // Медицинский алфавит. – 2005. – № 5. – С. 32-33.
  3. Литоэкстракторы типа Дормиа: компьютерное моделирование взаимодействия со стенкой желчных протоков. / И.В. Ярема, В.Н. Хачин, С.А. Муслов // Клиническая медицина Центросоюза (к 175-летию со дня основания). Материалы научно-практической конференции кафедры госпитальной хирургии МГМСУ. Москва, 2006. – С. 25-27.
  4. К вопросу о гистоструктуре тканей и моторике желчевыводящей системы. / И.В. Ярема, А.В. Добряков, С.А. Муслов // Клиническая медицина Центросоюза (к 175-летию со дня основания). Материалы научно-практической конференции кафедры госпитальной хирургии МГМСУ. Москва, 2006. – С. 27-29.
  5. КЭ моделирование НДС полых органов / С.А. Муслов, И.В. Ярема, С.В. Хачин // Сборник трудов VI конференции пользователей программного обеспечения CAD-FEM GmbH, Москва, 20-21 апреля, 2006. – М.: Полигон-пресс, 2006. – С. 190-196.
  6. Биомеханика желчеоттока / И.В. Ярема, С.А. Муслов, А.В. Добряков, Г.М. Стюрева, Ю.А. Карагодин // Материалы VIII Всероссийской конференции по биомеханике “Биомеханика-2006”, 22-26 мая 2006 г., Нижний Новгород. – С. 226-228.
  7. Моделирование внутрипросветных вмешательств на желчевыводящих протоках / И.В. Ярема, С.А. Муслов, В.Н. Хачин, С.В. Хачин // Материалы Пленума Общества эндоскопических хирургов России, посвященного 50-летию кафедры общей хирургии Алтайского медуниверситета “Актуальные вопросы миниинвазивной хирургии”, 8 июня 2006 г., Барнаул. – С. 200-201.
  8. Исследование упругих свойств полых органов / С.А. Муслов // Сборник материалов XVI Международной конференции “Физика прочности и пластичности материалов”, 26-29 июня 2006 г., Самара. – С. 217.
  9. Stainless and shape memory alloy Dormia basket: a computational study of the interaction with bile duct wall / I.V. Yarema, S.A. Muslov, V.N. Khachin, S.V. Khachin // Proceedings of World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 2006 "Imaging the Future Medicine", August 27-September 1 2006, Seoul, Korea. – P. 75.
  10. Сверхэластичный литоэкстрактор с атравматичной рабочей частью и повышенной “уловистостью” для лечения желчнокаменной болезни / С.А. Муслов, И.В. Ярема, В.Н. Хачин // Научные труды VII-ой Международной медицинской научно-практической конференции “Здоровье и образование в XXI веке”, Москва, 23-25 ноября 2006 г. – С. 354-355.
  11. Mathematical model of little invasive interventions on the hollow organs using traditional and shape memory Ni-Ti-based biocompatible superelastic materials / I.V. Yarema, S.A. Muslov // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. - 2006. - Vol. 142, No. 6. - P. 739-741.
  12. Внутриорганные инструментальные вмешательства на желче- и мочевыводящих путях / С.А. Муслов, И.В. Ярема, В.Н. Хачин // Медицинский алфавит. – 2007. – № 1. – С. 16-17.
  13. Папиллотом и другой сверхэластичный инструментарий для лечения желчнокаменной болезни / В.Н. Хачин, С.В. Хачин, С.А. Муслов, И.В. Ярема // Сборник научных статей 3-й Международной научно-практической конференции “Качество науки – качество жизни (Quality of a science - quality of a life)”, Тамбов, 26-27 февраля 2007 г. – С. 296-298.
  14. Математический подход к решению одной клинической задачи / И.В. Ярема, С.А. Муслов, В.Н. Хачин // Хирург. – 2007. – № 3. – С. 3-11.
  15. К вопросу о роли деформирования биологических оболочек в патогенезе некоторых заболеваний полых органов / И.В. Ярема, С.А. Муслов // Хирург. – 2007. – № 4. – С. 35-38.
  16. Новые сверхэластичные улавливатели желчных камней / И.В. Ярема, С.А. Муслов // Гастроэнтерология Санкт-Петербурга. – 2007. – № 1-2. – Материалы IX Международного Славяно-Балтийского научно-медицинского форума “Санкт-Петербург – Гастро-2007”, 16-18 мая 2007 г. – С. М127.
  17. Упругие и псевдоупругие свойства металлов и сплавов медицинского назначения / И.В. Ярема, С.А. Муслов // Хирург. – 2007. – № 5. – С. 12-16.
  18. Современные представления о сплавах с памятью формы и области их применения в медицине / С.А. Муслов, И.В. Ярема // Хирург. – 2007. – № 6. – С. 26-33.
  19. Коррозионные испытания in vitro нитинола в консервированной желчи / С.А. Муслов, И.В. Ярема, О.В. Данилевская // Хирург. – 2007. – № 8. – С. 18-19.
  20. Морфологическое и биомеханическое исследование стенки общего желчного протока на аутопсийном материале / С.А. Муслов, О.В. Данилевская // Хирург. – 2007. – № 9. – С. 21-25.
  21. Упругие свойства Ti, TiNiFe и Fe в моно- и поликристаллическом состоянии / С.А. Муслов, В.Н. Хачин // III Международная школа-конференция “Наноматериалы технического и медицинского назначения”. Тольятти, 24-28 сентября 2007 г. – С. 247-249.
  22. Медицинский нитинол: друг или враг? Ещё раз о биосовместимости никелида титана / С.А. Муслов, О.А. Шумилина // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 10. // IV научная международная конференция “Современные медицинские технологии (диагностика, терапия, реабилитация и профилактика)”. Хорватия, Пула, 7-14 июля 2007 г. – С. 87-89.
  23. Новые технологии в медицине на основе сверхэластичных материалов с памятью формы / С.А. Муслов // Журнал функциональных материалов. Часть I. – 2007. – Т. 1, № 10 – Ст. 067.07. – С. 390-399. Часть II. – 2007. – Т. 1, № 11 – Ст. 074.07. – С. 437-440. Часть III. – 2007. – Т. 1, № 12 – Ст. 081.07. – С. 471-475.
  24. Нитинол – медицинский материал нового поколения / С.А. Муслов, И.В. Ярема, О.В. Данилевская // Современные наукоёмкие технологии. – 2007. – № 11. – С. 55-56. – Научная конференция “Приоритетные направления развития науки”. США, Нью-Йорк, 20-27 октября 2007 г.
  25. К методике подсчета связанного со здоровьем гастроинтестинального индекса качества жизни / И.В. Ярема, С.А. Муслов, О.В. Данилевская // Научные труды VIII международного конгресса “Здоровье и образование в XXI веке: концепции болезней цивилизации”. 14-17 ноября 2007 г., РУДН, г. Москва. – С. 718-719.
  26. Stainless and superelastic Dormia basket: a computational evaluation of the interaction with bile duct wall / S. Muslov, I. Yarema. // International Conference on Shape Memory and Superelastic Technologies. December 3-5, 2007, Tsukuba International Congress Center, Tsukuba, Japan. – Final Program. – P. 42.
  27. Литоэкстрактор / С.А. Муслов // Современные наукоёмкие технологии. – 2007. – № 12. – С. 78-79.
  28. Роль морфофункциональных изменений стенки желчных протоков в патогенезе билиарных патологий / С.А. Муслов, И.В. Ярема, В.И. Киличенков // Современные наукоемкие технологии. – 2008. – № 1. – С. 93-94. – VI Научная международная конференции “Практикующий врач”. Италия, Римини, 8-15 сентября 2007 г.
  29. Сплав Ti-50,8 ат.% Ni и технологии живых систем / С.А. Муслов, И.В. Ярема, О.В. Данилевская // Успехи современного естествознания. – 2008. – № 2. – С. 107-108. // Научная конференция “Современные проблемы экспериментальной и клинической медицины” (Таиланд, Паттайа, 19-27 декабря 2007 г.).
  30. Пути снижения травматичности манипуляций при лечении ЖКБ / И.В. Ярема, С.А. Муслов // Современные наукоёмкие технологии. – 2008. – № 3. – С. 95-96. – Научная конференция “Инновационные технологии” (США, Нью-Йорк, 19-27 декабря).

Монографии

  1. Применение материалов с эффектом памяти формы в науке, технике и медицине: Справочно-библиографическое издание / Авт.-сост. С.А. Муслов – М.: Издательский дом “Фолиум”, 2007. – 328 с.

Патенты по теме диссертации

  1. Элинварный сплав / В.Н. Хачин, С.А. Муслов, В.П. Сивоха, В.П. Воронин / А.с. № 1475957 на заявку № 4259653/31-02 от 23.04.87.
  2. Элинварный сплав / В.Н. Хачин, В.П. Сивоха, В.П. Воронин, С.А. Муслов / А.с. № 1433997 на заявку № 4233956/31-02 от 23.04.87.

Список условных сокращений

БДС – большой дуоденальный сосочек

ЖКБ – желчнокаменная болезнь

КЖ – качество жизни

НДС – напряженно-деформированное состояние

НУК – неоперативное удаление камней

СЭ – сверхэластичность, сверхэластичные

ЭПД – эндоскопическая папиллодилатация

ЭПСТ – эндоскопическая папиллосфинктеротомия

ЭПФ – эффект памяти формы

AR – абсолютный риск

ARR – изменение абсолютного риска

GIQLI – гастроинтестинальный индекс качества жизни

RR – относительный риск

RRR– снижение относительного риска

VDS – вербальная описательная шкала оценки интенсивности боли






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.