RU2770735C1

RU2770735C1 - Method for modeling portal hypertension in a pig

Info

Publication number: RU2770735C1
Application number: RU2021129878A
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Федосеев; Вадим Николаевич Бударев
Priority date: 2021-10-14
Filing date: 2021-10-14
Publication date: 2022-04-21

Abstract

FIELD: experimental medicine.

SUBSTANCE: invention relates to experimental medicine, namely to surgery. Under the hepatoduodenal ligament, a clamp 290 mm long and 5 mm wide is carried out. Choledochus is allocated. The free tip of the clamp is passed into the gap formed between the main mass of the ligament and the choledochus raised on the holder. They close the ring around all elements of the hepatoduodenal ligament except for the common bile duct. The clamp is simultaneously tightened to a ring diameter of 2 cm. Then, step by step, by shifting the latch “two clicks” followed by pauses lasting 1 minute, until there are signs of a change in the blood filling of the liver in the form of pale areas on its surface.

EFFECT: method allows simultaneously clamping several branches of the portal vein without searching for its main trunk, avoids the need for a long, bleeding-prone discharge from the thickness of the ligament of individual vessels, does not require the creation of a set of pelots of different diameters for animals with different body sizes, is effective for different diameters of vessels in animals with different body sizes.

1 cl, 1 ex, 4 dwg

Description

Изобретение относится к экспериментальной хирургии и может быть использовано при изучении патогенеза и способов коррекции портальной гипертензии, вызванных ею осложнений. The invention relates to experimental surgery and can be used to study the pathogenesis and methods for correcting portal hypertension and its complications.

В настоящее время в экспериментальных исследованиях на животных основным способом моделирования портальной гипертензии является частичное лигирование воротной вены. Портальная гипертензия формируется в том случае, если произвести значительное сужение указанной вены, создающее препятствие току крови по ней и, соответственно, вызывающее рост кровяного давления. Полная перевязка воротной вены приводит к быстрой гибели лабораторного животного вследствие некроза печени. По этой причине применяется метод, суть которого заключается в том, что на выделенную хирургическим путём воротную вену перед перевязкой укладывается пелот – цилиндрический предмет определённого диаметра (обычно это игла). После затягивания лигатуры пелот вытягивается из-под неё, и, таким образом, формируется небольшое свободное пространство, позволяющее вене частично расправиться и обеспечить некоторый приток крови к печени. Подбирая диаметр укладываемого поверх воротной вены пелота можно регулировать объём остаточного кровотока. Именно такой способ описывает в своих работах профессор Гарбузенко Д.В. (Экспериментальные методы изучения портальной гипертензии // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2010. №2. С. 4-12). Указанный способ применяется чаще всего на крысах, реже на мышах, кроликах и собаках. Он позволяет получить портальную гипертензию в короткие сроки (5-8 суток), что выгодно отличает её от методов, основанных на формировании токсического цирроза печени (5-12 недель). В ряде случаев возникает необходимость внесения ряда изменений в технику проведения операции на животном (Патент №2282900 RU, Способ моделирования варикозного расширения вен пищевода и желудка в эксперименте на собаках). Однако принципиальная суть способа остаётся неизменной.Currently, in experimental animal studies, the main method for modeling portal hypertension is partial ligation of the portal vein. Portal hypertension is formed in the event that a significant narrowing of the indicated vein is made, which creates an obstacle to the flow of blood through it and, accordingly, causes an increase in blood pressure. Complete ligation of the portal vein leads to rapid death of the laboratory animal due to liver necrosis. For this reason, a method is used, the essence of which is that a pelota, a cylindrical object of a certain diameter (usually a needle), is placed on the surgically isolated portal vein before ligation. After the ligature is tightened, the pelota is pulled out from under it, and thus a small free space is formed, allowing the vein to partially expand and provide some blood flow to the liver. By selecting the diameter of the pellet placed over the portal vein, it is possible to control the volume of residual blood flow. It is this method that Professor Garbuzenko D.V. describes in his works. (Experimental methods for studying portal hypertension // Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2010. No. 2. P. 4-12). This method is used most often in rats, less often in mice, rabbits and dogs. It allows you to get portal hypertension in a short time (5-8 days), which compares favorably with methods based on the formation of toxic cirrhosis of the liver (5-12 weeks). In some cases, it becomes necessary to make a number of changes in the technique of performing an operation on an animal (Patent No. 2282900 RU, Method for modeling varicose veins of the esophagus and stomach in an experiment on dogs). However, the fundamental essence of the method remains unchanged.

Необходимо отметить, что для полноценного изучения портальной гипертензии, упомянутые выше виды лабораторных животных подходят не в полной мере. Их анатомия и физиология далеки от человеческих, их антропометрия не позволяет использовать в отношении них многие диагностические и лечебные методики, типичные для работы с пациентами, имеющими портальную гипертензию (например, эндоскопия или компрессионный гемостаз). Выходом из ситуации могло бы стать использование в качестве лабораторного животного свиньи. Однако для этого вида описанный выше способ не подходит по целому ряду причин:It should be noted that for a full-fledged study of portal hypertension, the above-mentioned types of laboratory animals are not fully suitable. Their anatomy and physiology are far from human, their anthropometry does not allow the use of many diagnostic and therapeutic techniques typical for working with patients with portal hypertension (for example, endoscopy or compression hemostasis). The way out of the situation could be the use of a pig as a laboratory animal. However, for this species, the method described above is not suitable for a number of reasons:

1. Ввиду типичной дольчатости строения печени, воротная вена у свиньи имеет очень короткий ствол, быстро распадаясь на более мелкие ветви. Чётко дифференцировать её в условиях in vivo крайне тяжело. Раздельное лигирование ветвей очень трудоёмко. В случае если какие-то ветви останутся незамеченными, портальная гипертензия просто не возникнет.1. Due to the typical lobulation of the liver structure, the portal vein in the pig has a very short trunk, quickly breaking up into smaller branches. It is extremely difficult to clearly differentiate it under in vivo conditions. Separate ligation of branches is very laborious. If some branches go unnoticed, portal hypertension simply will not occur.

2. Для свиней, даже в пределах одной линии, характерен больший разброс размеров тела, чем для крыс и мышей. Соответственно, становится невозможным использование одного пелота стандартного диаметра для получения искомого эффекта. Индивидуальный подбор для каждого конкретного животного делает эксперимент менее предсказуемым и надёжным, к тому же нарушая стандартизацию процедуры. Даже если создать набор пелотов различного диаметра, возникнет техническая проблема. При маленьком шаге изменения диаметра набор получится очень громоздким и неудобным в применении, при большом шаге – будет слишком большая ступенчатость.2. For pigs, even within the same line, a greater variation in body size is characteristic than for rats and mice. Accordingly, it becomes impossible to use one pellet of standard diameter to obtain the desired effect. Individual selection for each specific animal makes the experiment less predictable and reliable, besides violating the standardization of the procedure. Even if you create a set of pellets of different diameters, there will be a technical problem. With a small step of changing the diameter, the set will turn out to be very cumbersome and inconvenient to use, with a large step, there will be too much stepping.

Технический результат – разработка эффективного, простого, экономичного способа моделирования портальной гипертензии у свиньи.EFFECT: development of an effective, simple, economical method for modeling portal hypertension in a pig.

Предлагаемый альтернативный способ формирования портальной гипертензии позволяет обойти указанные выше проблемы и может быть применён на свиньях. В его основе также лежит частичное сужение просвета воротной вены, но не за счёт лигирования на пелоте, а за счёт наложения пластикового хомута на печёночно-двенадцатиперстную связку без предварительного выделения проходящих в ней сосудов.The proposed alternative method for the formation of portal hypertension avoids the above problems and can be applied to pigs. It is also based on a partial narrowing of the lumen of the portal vein, but not due to ligation on the pilot, but due to the imposition of a plastic clamp on the hepatoduodenal ligament without prior isolation of the vessels passing through it.

Для реализации способа необходим пластиковый хомут промышленного изготовления длиной 290 мм и шириной 5 мм. На одном конце хомута имеется сужение, на другом защёлка. На поверхности хомута с одной стороны имеются многочисленные борозды, расположенные с шагом 1 мм, входящие в зацепление с язычком защёлки. Такая конструкция позволяет замыкать хомут в кольцо с варьируемым диаметром.To implement the method, an industrial-made plastic clamp 290 mm long and 5 mm wide is required. There is a narrowing at one end of the clamp, and a latch at the other. On the surface of the clamp, on one side, there are numerous grooves located in increments of 1 mm, which engage with the latch tongue. This design allows you to close the clamp into a ring with a variable diameter.

Техника операции такова. После выполнения верхнесрединной лапаротомии (от мечевидного отростка до пупка) визуализируется печёночно-двенадцатиперстная связка. После надсечения брюшины с помощью диссектора выделяется и берётся на держалку холедох. Данная манипуляция не является сложной, так как холедох расположен поверхностно, безопасно отделяется от тканей, а для его окончательной дифференцировки можно использовать пункцию. Под печёночно-двенадцатиперстную связку в её средней части подводится зажим Фёдорова, им зажимается кончик хомута и последний протягивается под связкой, выводится в рану. При этом хомут изгибается в форме буквы U, на «дне» которой находится связка. Свободный кончик хомута проводится в щель, образующуюся между основным массивом связки и приподнятым на держалке холедохом, вводится в защёлку, кольцо замыкается. Внутри этого кольца оказывается вся печёночно-двенадцатиперстная связка со всеми её элементами кроме холедоха. The technique of the operation is as follows. After performing an upper median laparotomy (from the xiphoid process to the umbilicus), the hepatoduodenal ligament is visualized. After incision of the peritoneum with the help of a dissector, the choledochus is released and taken on a holder. This manipulation is not difficult, since the choledoch is located superficially, it is safely separated from the tissues, and a puncture can be used for its final differentiation. Under the hepatoduodenal ligament in its middle part, a Fedorov clamp is placed, the tip of the clamp is clamped with it, and the latter is pulled under the ligament, removed into the wound. In this case, the clamp is bent in the shape of the letter U, on the "bottom" of which there is a bunch. The free tip of the clamp is passed into the gap formed between the main array of the ligament and the choledochus raised on the holder, is inserted into the latch, the ring closes. Inside this ring is the entire hepatoduodenal ligament with all its elements except for the choledochus.

Наиболее ответственным этапом операции является затягивание хомута до нужного диаметра. Первоначально хомут затягивается до диаметра кольца 2 см. Эта величина не обеспечивает сдавления воротной вены и является своеобразной отправной точкой для следующего этапа. Далее хомут затягивается путём пошагового смещения защёлки «на два щелчка» (язычок защёлки перескакивает через две борозды на поверхности хомута, что уменьшает длину окружности на 2 мм). После каждого шага выдерживается пауза длительностью 1 минута. Признаком того, что хомут затянут в достаточной степени, является определяемое визуально изменение кровенаполнения печени. В норме её поверхность имеет одинаковый цвет на всех участках. При ограничении притока крови, на поверхности становятся видны участки, отличающиеся от окружающих более бледной окраской.The most critical stage of the operation is tightening the clamp to the desired diameter. Initially, the clamp is tightened to a ring diameter of 2 cm. This value does not provide compression of the portal vein and is a kind of starting point for the next stage. Next, the clamp is tightened by stepping the latch “two clicks” (the tongue of the latch jumps over two grooves on the surface of the clamp, which reduces the circumference by 2 mm). After each step, a pause of 1 minute is maintained. A sign that the clamp is tightened sufficiently is a visually determined change in the blood supply to the liver. Normally, its surface has the same color in all areas. With the restriction of blood flow, areas become visible on the surface that differ from the surrounding ones in a paler color.

Описанная выше манипуляция приводит к пережатию не только ветвей воротной вены, но и печёночной артерии, также проходящей в толще печёночно-двенадцатиперстной связки. Этот факт, однако, не препятствует получению искомого эффекта и не приводит к гибели лабораторного животного. Лимитированное сдавление связки и большая величина давления крови в артерии по сравнению с веной обеспечивают сохранение артериального кровотока. В то же время, благодаря этому допущению, исчезает необходимость такой длительной, достаточно сложной и грозящей развитием кровотечения манипуляции как выделение печёночной артерии.The manipulation described above leads to clamping not only of the branches of the portal vein, but also of the hepatic artery, which also passes in the thickness of the hepatoduodenal ligament. This fact, however, does not prevent obtaining the desired effect and does not lead to the death of the laboratory animal. The limited compression of the ligament and the high blood pressure in the artery compared to the vein ensure the preservation of arterial blood flow. At the same time, thanks to this assumption, the need for such a long, rather complicated and bleeding-threatening manipulation as the allocation of the hepatic artery disappears.

На заключительном этапе операции оставшийся свободным конец хомута скусывается кусачками, лапаротомная рана ушивается.At the final stage of the operation, the remaining free end of the clamp is bitten off with wire cutters, and the laparotomic wound is sutured.

На 4-е сутки послеоперационного периода у животного формируется портальная гипертензия с классическим набором типичных для неё симптомов.On the 4th day of the postoperative period, the animal develops portal hypertension with a classic set of typical symptoms.

Краткое описание чертежей: Brief description of drawings:

Фиг. 1. Печёночно-двенадцатиперстная связка с хомутом, проведённым вокруг всех её элементов, кроме холедоха. Fig. 1. The hepatoduodenal ligament with a clamp held around all its elements, except for the common bile duct.

Фиг. 2. Сдавление элементов печёночно-двенадцатиперстной связки единым массивом путём затягивания пластикового хомута.Fig. 2. Compression of the elements of the hepatoduodenal ligament in a single array by tightening the plastic clamp.

Фиг. 3. Итоговый вид печёночно-двенадцатиперстной связки после проведённого оперативного вмешательства.Fig. 3. The final view of the hepatoduodenal ligament after the surgical intervention.

Фиг. 4. Варикозно расширенные вены на внутренней поверхности нижней трети пищевода.Fig. 4. Varicose veins on the inner surface of the lower third of the esophagus.

Таким образом, создание портальной гипертензии у лабораторного животного путём сдавления единым массивом элементов печёночно-двенадцатиперстной связки наложенным пластиковым хомутом имеет перед основным «лигатурным» способом следующие преимущества:Thus, the creation of portal hypertension in a laboratory animal by compressing a single array of elements of the hepatoduodenal ligament with an applied plastic clamp has the following advantages over the main "ligature" method:

1. Становится возможным одновременное пережатие нескольких ветвей воротной вены без необходимости поиска её основного ствола.1. Simultaneous clamping of several branches of the portal vein becomes possible without the need to search for its main trunk.

2. Эффективность метода не подвержена влиянию такого фактора, как различия в диаметре сосудов у животных с разными размерами тела.2. The effectiveness of the method is not affected by such factors as differences in the diameter of blood vessels in animals with different body sizes.

3. Отсутствие необходимости создания набора пелотов разного диаметра для животных с разными размерами тела.3. No need to create a set of pads of different diameters for animals with different body sizes.

4. Благодаря тому, что хомут имеет значительную ширину, он не прорезает ткани и делает возможным пережатие печёночно-двенадцатиперстной связки en masse. Указанное обстоятельство позволяет избежать необходимости в длительном, кропотливом, чреватом кровотечениями выделении из толщи связки отдельных сосудов. 4. Due to the fact that the clamp has a considerable width, it does not cut through the tissues and makes it possible to clamp the hepatoduodenal ligament en masse. This circumstance avoids the need for a long, painstaking, bleeding-prone discharge from the thickness of the ligament of individual vessels.

Предлагаемая методика прошла реальную апробацию. В условиях операционной Vet Lab РязГМУ по описанному выше алгоритму произведены операции 5 лабораторным животным (свиньи массой тела 25-30 кг, самки). На 4 сутки после первого вмешательство животным выполнялась релапаротомия для контроля результатов. При этом выявлялись косвенные признаки развития внепечёночной портальной гипертензии: асцит, полнокровие селезёнки. Однако наиболее объективным признаком развития портальной гипертензии стало раскрытие портокавальных шунтов. При вскрытии просвета пищевода в его нижней трети определялись резко утолщенные выступающие в просвет венозные стволы, что свидетельствовало о резком повышении давления в них. The proposed method has been tested in practice. Under the operating conditions of the Vet Lab of the Ryazan State Medical University, according to the algorithm described above, operations were performed on 5 laboratory animals (pigs weighing 25-30 kg, females). On the 4th day after the first intervention, the animals underwent relaparotomy to control the results. At the same time, indirect signs of the development of extrahepatic portal hypertension were revealed: ascites, plethora of the spleen. However, the most objective sign of the development of portal hypertension was the opening of porto-caval shunts. When opening the lumen of the esophagus in its lower third, sharply thickened venous trunks protruding into the lumen were determined, which indicated a sharp increase in pressure in them.

Claims

A method for modeling portal hypertension in a pig, including performing an upper median laparotomy, controlled compression of the elements of the hepatoduodenal ligament, suturing the laparotomic wound, characterized in that a Fedorov clamp is placed under the hepatoduodenal ligament in its middle part, it clamps the tip of the clamp 290 mm long and wide 5 mm, which is pulled under the ligament, is brought into the wound, while the clamp is bent in the shape of the letter U, on the "bottom" of which the ligament is located, then the free tip of the clamp is inserted into the gap formed between the main mass of the ligament and the pre-selected choledochus raised on the holder, is inserted into the latch, the ring is closed around all elements of the hepatoduodenal ligament except for the choledochus, after which the clamp is simultaneously tightened to a ring diameter of 2 cm, and then step by step by shifting the latch “two clicks” followed by pauses lasting 1 minute, until until there are signs of a change in blood supply liver in the form of pale areas on its surface.