Titanium nickelide technologies in minimally invasive surgery of kidney and upper urinary tract


I.V. Feofilov

Department of Urology, Novosibirsk State Medical University of Minzdrev of Russia
The most common pathology of the kidney and upper urinary tract includes nephrolithiasis, ureteral strictures and renal cysts. In the treatment of patients with these diseases, the majority of surgeons prefer minimally invasive techniques, including endoscopic surgery. The complication rate of percutaneous surgery is a major factor in encouraging the search for new treatments. We have analyzed the results of 402 x-ray-endoscopic operations performed with the use of technologies based on titanium nickelide materials in patients with nephrolithiasis, ureteral strictures and kidney cysts. The high effectiveness and reliability of porous titanium nickelide cryoapplicator was noted in control of percutaneous channel bleeding and prevention.
The proposed suspension nephropexy with fine titanium granules in coexisting nephrolithiasis and nephroptosis demonstrated 1.5 times greater effectiveness compared to the traditional nephropexy, reducing duration of nephrostomy and rehabilitation by almost 3 times. The proposed methods of intubation by permanent and temporary stents with shape memory after percutaneous ureteropelvic junction stricture correction are promising in the treatment of patients with this pathology of the upper urinary tract. Application of titanium nickelide implants in simple renal cyst surgery has led to a significant increase in the effectiveness of these operations, improvement in long-term results and patients’ quality of life.

Введение. К наиболее частым заболеваниям почек и верхних мочевых путей (ВМП) относят нефролитиаз, стриктуры мочеточника и кисты почек. Мочекаменной болезнью в среднем страдают от 30 до 40% урологических больных [1, 2], при этом до 50% приходится на камни почки, в том числе крупный, множественный и коралловидный нефролитиаз [3]. Кистозные образования почек встречаются среди 50% взрослых [4]. Не уменьшается и число больных различными стенозами ВМП [5]. Подавляющая часть больных данными заболеваниями подвергаются оперативному лечению.

Широкое внедрение достижений научно-технического прогресса в урологию, появление высокотехнологического оборудования и инструментов в оперативной урологии в значительной степени изменили традиционный подход к диагностике и лечению ряда заболеваний почек и ВМП [6]. Все больше хирургов отдают предпочтение малоинвазивным, в том числе и эндоскопическим, методам оперативного вмешательства в отношении больных с заболеваниями почки и ВМП [7, 8].

Однако до сих пор результаты оперативного лечения пациентов с нефролитиазом, кистами почки и стриктурами мочеточника не всегда удовлетворяют урологов [9, 10], решены далеко не все проблемы, связанные с профилактикой и купированием различных осложнений, в том числе и наиболее грозным – кровотечением [11, 12].

Так, при перкутанном доступе к почке наиболее частым и опасным осложнением остается кровотечение из раневого канала [13, 14], которое встречается в 5–7,5% наблюдений. Кровотечение при любом оперативном вмешательстве угрожает жизни больного осложнением, но, если при открытых операциях ликвидация этого, обычно видимого на глаз, осложнения не вызывает больших трудностей (электрокоагуляция, лигирование или прошивание сосудов и тканей), то в эндоскопической хирургии, когда руки хирурга выведены из оперируемой зоны, что резко сужает спектр диагностических и лечебных возможностей [15], а раневой доступ не визуализируется, гемостаз при перкутанных операциях проблематичен.

Уровень осложнений перкутанной хирургии является основным фактором, побуждающим к поиску новых методов лечения [2]. Для решения самых разнообразных проблем в медицине врачи разных специальностей все большее внимание обращают на применение биосовместимых материалов и методы лечения на основе длительно функционирующих материалов и имплантатов, близких по поведению к тканям организма, обладающих новой совокупно­стью свойств: гистерезисное поведение материала; отсутствие химической реакции на введение материала в ткани организма; изменение формы при изменении напряжения и температуры; демпфирующее соответствие свойств материала характеристикам тканей; пористо-проницаемые свойства материала, соответствующие свойствам тканей организма; соответствие капиллярности и смачиваемости структур материала характеристикам тканей; способность материала инкубировать клеточные культуры и создавать условия для их роста в проницаемой структуре имплантата, а после имплантации поддерживать функцию органа; надежность материала функционировать в организме в условиях знакопеременного воздействия; отсутствие проблем стерилизации материала и имплантатов [16].

В доступной литературе мы не нашли публикаций об использовании данных материалов в малоинвазивной хирургии почки и ВМП. В связи с этим использование биосовместимых, сверхэластичных материалов из никелида титана в малоинвазивной хирургии некоторой патологии почки представляет несомненный интерес.

Цель исследования: внедрить технологии на основе никелид-титановых сплавов в перкутанную хирургию почки и оценить их эффективность.

Материалы и методы. Основу для создания новых поколений медицинских материалов и технологий составили никелид титана и его монолитные и пористые сплавы, в которых был обнаружен эффект памяти формы.

Свойства никелид-титановых сплавов позволили нам совместно с НИИ медицинских материалов и имплантатов с памятью формы Сибирского физико-технического института при Томском государственном университете разработать и внедрить в практическую деятельность конструкции и технологии на основе никелид-титановых сплавов: криогемостаз перкутанного канала для профилактики и купирования кровотечения (патент на изобретение «Устройство для гемостаза при эндоскопических операциях на почках» № 2318457); подвесную перкутанную нефропексию с никелид-титановыми мелкодисперсными гранулами при сочетании нефролитиаза и нефроптоза (патент на изобретение «Способ хирургического лечения нефроптоза» № 2285456); использование никелид-титановых конструкций: постоянного стента «корона» и временного стента из никелид-титановой фольги при внутренней эндотомии стриктур мочеточника; перкутанная хирургия кист почек с использованием никелид-титановых гранул (патент на изобретение «Способ хирургиче­ского лечения поликистоза почек» № 2264177).

Нами были проанализированы результаты 402 рент­генэндоскопических операций, выполненных пациентам с нефролитиазом, стриктурами мочеточника и кистами почки.

Технология криогемостаза перкутанного канала для профилактики и купирования кровотечения заключается в следующем. После введения амплац-трубки, удаления сгустков крови, аспирации ирригационной жидкости из полостной системы и тампонирования дистального просвета амплац-трубки марлевым шариком (внутренние стенки должны быть сухими) в ее просвет вводится криоаппликатор, предварительно охлажденный в жидком азоте до -196°С (рис. 1, 2), экспозиция до 3–5 мин, выполняется основной этап операции; при необходимости криоаппликация выполняется в конце вмешатель­ства.

Для оценки эффективности предложенного метода гемостаза было проведено несколько исследований. В первом из них при проведении перкутанных операций исследовался уровень эритроцитов и гемоглобина в промывной жидкости. После введения амплац-трубки и нефроскопа с подключенной ирригацией жидкости в пробирку в течение 3 с набирали истекающую из амплац-трубки жидкость (пробирка № 1). Выполняли криогемостаз раневого канала никелид-титановым криоаппликатором по предложенной методике. Сразу после этого при повторной нефроскопии также в течение 3 с набирали промывную жидкость в пробирку № 2. Уровень эритроцитов и гемоглобина определяли по стандартной методике выполнения общего анализа крови.

Из 63 пациентов, которым проведено данное исследование, было выделено две группы: первая, состоящая из 8 (12,7%) человек, у которых кровотечение из раневого канала отмечалось визуально (интенсивное окрашивание вытекающей промывной жидкости, у трех больных отмечено образование сгустков), и вторая, в которую вошли 55 (87,3%) пациентов без явных признаков кровотечения (слабое окрашивание промывной жидкости).

В другом исследовании при выполнении перкутанной нефролитолапаксии (ПНЛЛ) по поводу коралловидного нефролитиаза (в анализ были включены больные с камнями К3 и К4 по классификации Э. К. Яненко) оценивали показатели красной крови (эритроциты, гемоглобин и гематокрит) до и после операции в двух группах пациентов. В первой группе (n=48) криогемостаз выполнен в начале или конце, а также и в начале и конце операции, во второй, конт­рольной, группе (n=67) криогемостаз не проведен.

Технология использования мелкодисперсных никелид-титановых гранул размером 50–1000 мкм при перкутанной нефропексии при сочетании нефролитиаза и нефроптоза заключается в следующем. После установки нефростомы и подтягивания за нее почки в нормальное физиологическое положение вдоль нефростомы имплантировали мелкодисперсные никелид-титановые гранулы (рис. 3).

В проспективное исследование были включены 28 пациентов, у которых нефролитиаз сочетался с нефроптозом. Правосторонняя патология была у 24 пациентов, левосторонняя – у 4. Опущение почки 1-й степени выявлено у 7 пациентов, 2-й – у 19, 3-й – у 2; камни размером до 2 см имели место у 15 пациентов, до 3 см – у 10, коралловидные камни – у 3. Для анализа эффективности новой методики пациенты были разделены на две группы: первую (n=17), где подвесная нефропексия проведена по общепринятой методике, и вторую (n=11) – с использованием никелид-титановой крошки.

Для оценки эффективности результатов рентген-эндоскопической хирургии стриктур ВМП анализу подвергнуты 126 историй болезни пациентов, пролеченных по поводу стриктур и облитераций ВМП, которым было выполнено 119 (94,44%) перкутанных вмешательств и 7 (5,56%) – трансуретральных.

С первичными стриктурами были 83 (65,87%) пациента, с рецидивными – 43 (34,13%). У 38 (30,16%) больных стриктура сочеталась с нефролитиазом. Из всех больных 19 (15,08%) было выполнено бужирование, 107 (84,92%) – эндотомия и реканализация ВМП. В зависимости от способа интубации мочеточника все пациенты были распределены на 7 групп. В 1-й группе из 23 (18,25%) пациентов использовали стент-катетер длиной 26–27 см и диаметром 5–7 Сh; во 2-й (n=43) – эндотомический стент-катетер длиной 26–27 см, диаметром 5–6 Сh с расширенной частью 9–14 Сh; в 3-й (n=31) – полихлорвиниловую трубку от разовой инфузионной системы; в 4-й (n=7) – постоянную стент-«корону» из никелида титана (рис. 4) собственной конструкции; в 5-й (n=9) – временный стент из никелид-титановой фольги (рис. 5); в 6-й (n=8) – нитиноловый стент Мемокат для ретроградной и антеградной установки длиной от 3 до 20 см, диаметром 10 Сh; в 7-й группе из 5 пациентов интубация не проведена.

Для оценки эффективности использования мелкодисперсных никелид-титановых гранул при выполнении перкутанной пункционной аспирации простых кист почки было проанализировано 70 историй болезни. У 39 пациентов пункционная аспирация выполнена со склеротерапией, у 17 – без склеротерапии и у 14 – с имплантацией никелид-титановых гранул.

Нами разработана методика имплантации в дно кисты никелид-титановой мелкодисперсной крошки, обеспечивающей «склеивание» ее стенок. На этапе после контрастирования полости кисты поисковую иглу меняют на иглу-канюлю, после удаления струны-проводника 2 г мелкодисперсного никелид-титанового порошка засыпают в просвет иглы канюли, из шприца 10 мл порошок вымывают в просвет кисты физиологическим раствором (вымывание можно повторить 2–3 раза) до полного осаждения порошка на стенки кисты, жидкость аспирируют (рис. 6).

Результаты. При исследовании уровня эритроцитов и гемоглобина в ирригационной жидкости до и после выполнения криогемостаза раневого канала установлено следующее. В первой группе средний уровень эритроцитов в пробирке № 1 составил 1,37, а гемоглобина – 32,37; во второй группе – 0,19 и 3,16 соответственно. В пробирке № 2 (после криогемо­стаза) в первой группе средний уровень эритроцитов составил 0,096, гемоглобина – 0,22, во второй – 0,015 и 0,0016 соответственно. В целом в первой группе больных средний уровень эритроцитов уменьшился более чем в 14 раз, гемоглобина – более чем в 147, а во второй – примерно в 13 и 197 раз соответственно.

В следующем исследовании при оценке показателей красной крови в группах пациентов с коралловидным нефролитиазом мы получили следующие результаты. В первой группе данные показатели на следующие сутки после операции были недостоверно, но ниже исходных, в то время как во второй эти показатели были достоверно ниже не только исходных, но и послеоперационных из первой группы (см. таблицу).

При оценке эффективности подвесной нефропексии выявлено, что в первой группе нефростому после тренировки удаляли в среднем через 23,45±2,21 сут, во второй – через 8,47±1,18 сут. При контрольном обследовании через год из наблюдения по разным причинам выбыли 2 пациента из первой группы и 3 – из второй. По данным УЗИ, обзорной и экскреторной урографии, в первой группе из 9 человек хорошие (нет патологической подвижности почки) и удовлетворительные (нет прогрессирования нефроптоза) результаты отмечены у 5 (55,6%), рецидив нефроптоза констатирован у 4 (44,4%) больных. Во второй группе из 14 человек хорошие и удовлетворительные результаты получены у 12 (85,71%), неудовлетворительные – у 2 (14,29%).

При обследовании пациентов, которым выполнена коррекция стриктур мочеточника через год. эффективным результатом мы считали полное восстановление проходимости ВМП, купирование или значительное уменьшение гидронефроза, что было отмечено в отношении 105 (83,33%) больных; в отношении 21 (16,67%) прооперированного признаны мало- и неэффективными. Необходимо отметить, что в этой группе подавляющее число (19 [90,48%]) пациентов были с рецидивными стриктурами.

Интересными, на наш взгляд, получились результаты оценки эффективности различных способов интубации оперированных стриктур. Так, наибольшая эффективность отмечена в группах со стентом «корона» (100%) и эндотомическим стент-катетером (97,67%), наихудшая – в безинтубационной (40%); хорошие результаты получены в группах с временным никелид-титановым стентом (88,89%) и со стентом Мемокат – (87,5%; необходимо подчеркнуть, что это единственная группа, где все больные были с рецидивными стриктурами после одной и более пластических операций), в группах с ПХВ-трубкой и обычным стент-катетером эффективность составила 70,97 и 73,91% соответственно.

При анализе 70 перкутанных аспираций кист было выявлено (длительность наблюдения – 2 года), что в группе с применением мелкодисперсного никелидтитанового порошка рецидивов не было, тогда как в группе больных, которым выполнена пункционная аспирация кисты со склеротерапией, рецидив наступил у 3 (7,69%) больных, в группе без склеротерапии – у 5 (29,41%).

Таким образом, внедрение никелид-титановых имплантатов в хирургию простых кист почек привело к значительному повышению эффективности этих операций, улучшению отдаленных результатов, повышению качества жизни пациентов с данной патологией почки.

Обсуждение. Такие заболевания почек ВМП, как мочекаменная болезнь, стриктуры мочеточника и кисты, в совокупности являются самой распространенной патологией в урологии, в большинстве случаев требующей оперативного лечения. Внедрение современных малоинвазивных и эндоскопических оперативных вмешательств позволило значительно повысить эффективность лечения урологических пациентов. Однако даже при их использовании не удается достигать 100%-ной эффективности и приходится сталкиваться с осложнениями.

Существующие в настоящее время методы купирования кровотечения из перкутанного канала не могут полностью удовлетворить урологов, занимающихся рентген-эндоскопической хирургией, а отсутствие надежных средств профилактики тормозит ее повсеместное внедрение. Разработанный нами криоаппликатор из пористого никелида титана, инновационная технология и алгоритм его применения в перкутанной хирургии почки позволили не только купировать возникшие как интраоперационные, так и послеоперационные кровотечения, но и предупредить их развитие практически в 100% случаев. Предложенный нами способ гемостаза на основе криогенных методов лечения с использованием пористо-проницаемых аппликаторов основан на принципиально отличающихся от традиционных методов преимуществах. Так, холодовое воздей­ствие блокирует мелкие артериальные и венозные сосуды, что позволяет осуществлять разрезы в очаге деструкции даже в самых богато васкуляризованных органах, при этом гемостатический эффект замораживания предупреждает возможность вторичных кровотечений; очаг крионекроза обладает своеобразной «биологической инертностью», практически не вызывая реакции.

Полученные данные позволяют говорить о новом способе криогемостаза как об эффективном и надежном методе купирования и профилактики кровотечения при выполнении перкутанных операций.

При ПНЛЛ, выполняемой на опущенной почки, ее фиксация осуществляется за счет рубца, образующегося вдоль нефростомы, установленной чрескожным доступом. Так, И. А. Абоян и соавт. [17] 7 пациентам с нефролитиазом и нефроптозом выполнили ПНЛЛ, после чего установили баллонную нефро­стому № 14–16 Ch с последующей ее фиксацией на 20–25 дней. В послеоперационном периоде отмечена фиксация почки за счет соединительнотканного тяжа, сформированного в месте стояния нефростомы. Всеми больными достигнут хороший результат. По нашему мнению, единственным недостатком методики можно признать длительное (до 25 дней) нахождение пациентов с нефростомой и, соответ­ственно, длительный период трудовой и социальной реабилитации.

Использование мелкодисперсных никелид-титановых гранул в подвесной нефропексии при выполнении перкутанной нефролитотрипсии больным нефролитиазом и нефроптозом позволило сократить продолжительность периода стояния нефростомы до 8,5 сут, что в 3 раза меньше, чем при стандартной методике, при этом частота рецидива нефроптоза снизилась в 1,5 раза, что, несомненно, повысило качество жизни пациентов.

Проблема лечения первичных и вторичных стриктур лоханочно-мочеточникового сегмента и мочеточника не теряет своей актуальности. Об этом свидетельствуют многообразие форм и методов лечения, а также высокая частота выявления рецидивных стриктур, достигающая более 15% [18]. Показания к различным способам оперативной коррекции стриктур ВМП – открытому, лапароскопическому, перкутанному или трансуретральному – уже определены. Вместе с тем дискутабельным остается вопрос о способе дренирования, материале, диаметре интубатора и длительности его стояния. По мнению некоторых авторов, это особенно актуально для внутренней эндотомии, результаты которой приближаются к традиционным открытым операциям [19].

Как показали результаты проведенного нами исследования, при выполнении рентгенэндоскопических перкутанных и трансуретральных вмешательств по поводу стриктур ВМП большое значение имеет выбор интубатора. При первичных стриктурах методом выбора являются эндотомические стент-катетеры с расширенной частью 12–14 Ch. Между тем при рецидивах, особенно неоднократных стриктур ВМП, применение стентов из материала с памятью формы обеспечивает практически полное восстановление уродинамики и функции почки. Предложенные методы интубации постоянным и временным стентом с памятью формы после перкутанной коррекции стриктуры лоханочно-мочеточникового сегмента перспективны в лечении больных данной патологией ВМП и могут стать операцией выбора. Очевидно, бездренажные пластические операции даже через год показали свою неэффективность и мы не рекомендуем их применение. В то же время существенным недостатком металлических стентов при их использовании для длительного дренирования считается выраженная солевая инкру­стация.

Хорошие результаты мы получили и при использовании мелкодисперсных никелид-титановых гранул в ходе пункционной аспирации кист почек. Наиболее эффективными, не приводящими к рецидивам мы считаем малоинвазивные вмешательства с использованием никелид-титановых гранул — пункционную аспирацию. Пункционную аспирацию без склеротерапии проводить нецелесообразно.

Заключение. Использование инновационных технологий на основе никелид-титановых биосовме­стимых материалов в перкутанной хирургии почки и ВМП, несомненно, позволило достичь лучших результатов лечения пациентов с осложненным нефролитиазом, стриктурами мочеточника и простыми кистами почки, что, по нашему мнению, может служить толчком к дальнейшему развитию данного направления.


Literature


1. Трапезникова М.Ф., Дутов В.В., Румянцев А.А., Русанова Е.В., Злобин А.Н., Беляев В.В. Выбор способа дренирования мочевыводящих путей в различных возрастных группах пациентов с уролитиазом. Урология. 2011;2:3–7.

2. Мартов А.Г., Андронов А.С., Дутов С.В., Степанов В.С., Джафар-Заде М.Ф. Первый опыт чрескожной нефролитотрипсии на спине. Урология. 2012;2:61–67.

3. Тиктинский О.Л., Александров В.П. Мочекаменная болезнь. СПб.: Питер, 2000.

4. Кадыров З.А., Самко А.А., Гурбанов Ш.Ш., Нусратуллоев И.И., Фаниев М.В. Эндовидеохирургические методы иссечения простых кист почек. Экспериментальная и клиническая урология. 2010;3:43–47.

5. Глыбочко П.В., Аляев Ю.Г. Гидронефроз. М: ГОЭТАР–Медиа, 2011.

6. Глыбочко П.В., Лопаткин Н.А., Аляев Ю.Г., Ахвледиани Н.Д. Диагностика и лечение мочекаменной болезни. Что изменилось за последние 20 лет? Саратов, науч.-мед. журн. 2011;7(2, прил.):9–12.

7. Аляев Ю.Г., Газимиев М.А., Руденко В.И., Сорокин Н.И., Саенко В.С. Мочекаменная болезнь: современные методы диагностики и лечения: руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. 224 с.

8. Agah М., Ghasemi М., Roodneshin F.. Radpay B., Moradian S. Prone position in per-cutaneous nephrolithotomy and postoperative visual loss. Urol. J. 2011;8(3):191–196.

9. Комяков Б.К., Гулиев Б.Г. Перкутанная нефролитотрипсия в положении больного на спине. Урология. 2012;4:60–64.

10. Комяков Б.К., Гулиев Б.Г. Реканализация верхних мочевых путей. СПб.: «Издательство «Диалект», 2011.

11. Меринов Д.С., Павлов Д.А., Фатихов Р.Р., Епишов В.А., Гурбанов Ш.Ш., Артемов А.В. Минимально-инвазивная перкутанная нефролитотрипсия: деликатный и эффективный инструмент в лечении крупных камней почек. Экспер. и клин. Урология. 2013;3:102–104.

12. Теодорович О.В., Забродина Н.Б. Осложнения чрескожной эндоскопической хирургии нефролитиаза. Материалы Пленума правления Российского общества урологов. М., 2003. С. 435–436.

13. Феофилов И.В., Исаенко В.И., Шкуратов С.И., Гюнтер В.Э. Новый способ гемостаза пористым никелид титановым криоаппликатором при перкутанном доступе в почку. Урология. 2008;5:31–35.

14. Мартов А.Г., Джафар-заде М.Ф., Дутов С.В. Чрескожная пункционная нефролитотрипсия у больных с подковообразной почкой. Урология. 2012;1:64–67.

15. Борисов А.Е., Земляной В.П., Кащенко В.А. и др. Эндовидеохирургия органов забрюшинного пространства. СПб.: Предприятие ЭФА, 2000.

16. Гюнтер В.Э., Дамбаев Г.Ц., Сысолятин П.Г., Зиганьшин Р.В. Медицинские материалы и имплантаты с памятью формы. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1998.

17. Абоян И.А., Грачев С.В., Ширанов А.Б., Митусов В.В. Эндоскопическая нефропексия. Урология. 2004;2:47–51.

18. Карпенко В.С. Причины гидронефроза и выбор метода оперативного лечения. Урология. 2002;3:43–46.

19. Мартов А.Г., Салюков Р.В., Гущин Б.Л., Салюков Р.В. Рентгеноэндоскопическая диагностика и лечение облитераций верхних мочевых путей. Урология. 2000;5:41–47.


About the Autors


Corresponding author: I.V. Feofilov – e-mail: fil_urolog@mail.ru


Similar Articles


Бионика Медиа