способ определения состояния стенки прямой кишки после реконструктивно-восстановительных операций у детей

Формула изобретения

1. Способ определения состояния стенки прямой кишки после реконструктивно-восстановительных операций у детей, включающий исследование с помощью метода физической визуализации структуры стенки прямой кишки, отличающийся тем, что в качестве метода физической визуализации используют оптическую когерентную томографию (ОКТ) и при этом в прямую кишку вводят стандартный лапароскоп, через его инструментальный канал проводят микрозонд оптического когерентного томографа, подводят его к стенке прямой кишки и осуществляют надавливание зондом на стенку кишки до получения полнослойного изображения кишечной стенки, включающего всю ее толщу, затем проводят снятие и анализ томограммы и о функциональной несостоятельности стенки прямой кишки судят по наличию, по крайней мере одного из следующих трех признаков: 1) визуализация менее четырех оптических слоев в стенке прямой кишки; 2) деформация границ оптических слоев; 3) снижение эластичности стенки прямой кишки на уровне подслизистого и мышечного слоев.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что критерием отображения всей толщи прямой кишки является появление на изображении околопрямокишечной клетчатки.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к детской хирургии и колопроктологии, и может использоваться для определения состояния стенки прямой кишки после реконструктивно-восстановительных операций у детей в целях своевременного выявления функциональной недостаточности стенки прямой кишки и рубцово-дистрофических изменений, требующих адекватных коррелирующих мер.

Аноректальные пороки развития составляют одну из наиболее многочисленных групп врожденных аномалий у детей. Их частота колеблется от 1:500 до 1:4000 живых новорожденных независимо от пола.

В общей сложности больные атрезией составляют до 85% пациентов с пороками развития заднего прохода и прямой кишки.

Данное заболевание требует срочного хирургического лечения по жизненным показаниям в первые сутки жизни. При возможности выполняется первичная радикальная операция, в противном случае накладывается колостома.

По данным мировой статистики, хорошие непосредственные результаты получают не более чем в 40-50% случаев. В остальных случаях дети страдают различными видами нарушения акта дефекации, и им необходима продолжительная и настойчивая реабилитация, благодаря которой удается повысить число хороших и удовлетворительных результатов.

Для выбора оптимальной тактики реабилитационного лечения необходимо комплексное всестороннее обследование, включающее оценку анатомического и функционального состояния аноректальной зоны и, в частности, состояния прямой кишки.

В комплексе исследований применяют различные методы визуализации: ирригоскопия/-графия, УЗИ, компьютерная томография, морфологическое исследование биоптатов прямой кишки.

Прецизионная биопсия прямой кишки является инвазивной процедурой, требующей определенной подготовки пациента, кроме того, полнослойную биопсию прямой кишки выполняют только при грубой хирургической патологии, а щипковая биопсия дает возможность исследовать лишь слизистую оболочку, в редких случаях - часть подслизистой. Для последующего морфологического исследования требуется дорогостоящая окраска и приготовление гистологических срезов, что занимает несколько суток.

Полнослойная биопсия стенки прямой кишки производится только по строгим показаниям, например при подозрении на болезнь Гиршпрунга, т.к. является инвазивной процедурой, требующей общего обезболивания, и может осложняться кровопотерей вследствие хирургической травмы кишечной стенки (А.И.Ленюшкин. Колопроктология детского возраста. М., 1999).

За прототип предлагаемого изобретения выбран способ определения состояния стенки прямой кишки, включающий исследование с помощью метода физической визуализации структуры стенки прямой кишки, а именно - с помощью УЗИ.

Когда опорожнение кишечника происходит нерегулярно и не полностью, параллельно с расширением дистальных отделов кишки развивается викарная (рабочая) гипертрофия мышечного слоя, когда его толщина, согласно данным УЗИ, достигает 9 мм. Развитие гипертрофии приводит, очевидно, к развитию дополнительных сосудов и увеличению диаметра существующих. Постепенно происходит уменьшение спазма в кишечнике, и на смену ему приходит гипотонус, который первоначально распространяется на прямую кишку, а затем захватывает и проксимальные отделы толстой кишки.

Дальнейшее увеличение длительности болезни ведет к развитию неоднородности в мышечном слое кишки, выражающейся в появлении линейных гиперэхогенных сигналов, которые в ряде случаев представляют собой кольцо, повторяющее стенку кишки на поперечном срезе. (Возможности эхографии в оценке дистальных отделов толстой кишки у детей. / И.В.Дворяковский, Л.В.Кедик, А.И.Ленюшкин, В.В.Лукин // УЗД в акушерстве, гинекологии и педиатрии. 1993. №3. С.88-92).

УЗИ позволяет в некоторой степени определить состояние прямой кишки, но разрешающая способность аппаратов недостаточна для объективной оценки полученных результатов, при этом многое зависит от квалификации исследователя.

Таким образом, способ-прототип имеет недостаточные диагностические возможности и не позволяет с помощью четких критериев дифференцировать функциональную несостоятельность или функциональную состоятельность стенки прямой кишки для последующего прогнозирования результатов реабилитационного лечения.

В задачу предлагаемого изобретения положено расширение диагностических возможностей способа, разработка четких критериев функциональной несостоятельности стенки прямой кишки.

Поставленная задача достигается тем, что в качестве метода физической визуализации используют оптическую когерентную томографию (ОКТ), и при этом в прямую кишку вводят стандартный лапароскоп, через его инструментальный канал проводят микрозонд оптического когерентного томографа, подводят его к стенке прямой кишки и осуществляют надавливание зондом на стенку кишки до получения полнослойного изображения кишечной стенки, включающего всю ее толщу, затем проводят снятие и анализ томограммы и о функциональной несостоятельности стенки прямой кишки судят по наличию по крайней мере хотя бы одного из следующих трех признаков: 1) визуализация менее четырех оптических слоев в стенке прямой кишки; 2) деформация границ оптических слоев; 3) снижение эластичности стенки прямой кишки на уровне подслизистого и мышечного слоев; причем критерием отображения всей толщи прямой кишки является появление на изображении околопрямокишечной клетчатки.

Разрешающая способность ОКТ составляет 10-15 мкм, что в 10 раз превышает разрешение других используемых в практике диагностических методов и предполагает изучение объекта на уровне оптической архитектуры ткани. Информация о ткани, получаемая с помощью ОКТ, является прижизненной, т.е. отражает не только структуру, но и особенности функционального состояния тканей. Метод ОКТ неинвазивен, безопасен, поскольку использует излучение в ближнем ИК-диапазоне с мощностью порядка 1 мВт, которое не оказывает повреждающего воздействия на организм. Метод исключает травму и не имеет ограничений, присущих традиционной биопсии.

ОКТ позволяет проводить прижизненное динамическое наблюдение за состоянием различных органов человека с целью получения информации не только о структуре изучаемых органов, но и об отдельных функциональных процессах в организме.

Для исследования использовался оптический когерентный томограф (ООО "Оптимэк", Россия).

Авторами данной заявки разработан прием введения микрозонда томографа в прямую кишку, а именно - предложено вводить микрозонд через инструментальный канал стандартного лапароскопа, что позволяет хорошо визуализировать зону интереса, правильно установить микрозонд в интересующий участок прямой кишки, подробно исследовать анальный канал (что не позволяет сделать фиброскоп).

Зонд для ЭОКТ (диаметр 2,8 мм; длина 2,1 м) аналогичен ультразвуковому зонду для эндоскопа, но имеет ряд существенных отличий: 1) Разрешение в 10 раз выше разрешения 30 MHz УЗ-зонда. 2) Глубина проникновения для ЭОКТ-зонда значительно меньше (2 мм) по сравнению с 3-MHz УЗ-зондом (9 мм).

Благодаря хорошей сжимаемости стенки прямой кишки мы имеем возможность получения полнослойного изображения.

Было показано, что для снятия томограмм необходимо осуществить надавливание зондом на стенку кишки до получения полнослойного изображения. Прием надавливания также разработан авторами данной заявки; впервые показано, что поскольку стенка здорового кишечника (прямой кишки) обладает хорошей способностью к растяжению, при сжатии ее в перпендикулярном направлении имеется возможность увеличить глубину сканирования и получить полнослойное ОКТ-изображение.

Разрешающая способность ОКТ сравнима с нижней границей размеров клеточных элементов тканей, поэтому «золотым стандартом» для интерпретации ОКТ-изображения служит световая микроскопия гистологических срезов исследуемых органов при увеличении, сопоставимом с размером сканируемого участка.

Для интерпретации ОКТ-изображений параллельно с ними исследуются гистологические препараты измененных и неизмененных участков послеоперационных тканей человека.

В норме при ОКТ-исследовании стенки прямой кишки:

1. Контрастируется пять слоев. Верхний слой с однородным изображением умеренной интенсивности соответствует цилиндрическому эпителию, который имеет ту же толщину, что и на гистологическом препарате, но при сжатии уплощается.

2. Второй слой с более интенсивным сигналом соответствует подлежащей собственной пластинке слизистой оболочки. Он без резкой границы переходит в следующий. Граница между слоями контрастная, ровная, непрерывная, соответствует положению базальной мембраны.

3. Третий слой, соответствующий подслизистой оболочке, представленной соединительнотканной стромой (СТС). Слаборассеивающие зоны округлой или линейной формы с четкими контурами в данном слое соответствуют кровеносным сосудам (КС).

4. При сжатии кишечной стенки в перпендикулярном оси направлении на ОКТ-изображении появляется неоднородный средней интенсивности слой, соответствующий мышечной оболочке. В нем можно различить два вида продольно и циркулярно направленных волокон. Именно наличие разнонаправленных волокон в мышечной оболочке дает неоднородность отражения сигнала при ОКТ-сканировании.

5. Рыхлая соединительная ткань, образующая серозную оболочку, визуализируется только при сильном сжимании стенки кишечника и выглядит как средней или слабой интенсивности неоднородный слой. Граница слоя неровная, может быть прерывистой.

Критериями функциональной несостоятельности стенки прямой кишки служит наличие по крайней мере одного из следующих трех признаков: 1) визуализация менее четырех оптических слоев в стенке прямой кишки; 2) деформация границ оптических слоев (выражается в изменении характерных свойств границ изображения); 3) снижение эластичности стенки прямой кишки на уровне подслизистого и мышечного слоев (проявляется в том, что при надавливании зондом отмечается снижение сжимаемости данных оптических слоев, что свидетельствует о развитии рубцово-дистрофических изменений).

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Пациент находится на смотровом кресле в положении на спине с согнутыми в коленных и тазобедренных суставах ногами и разведенными бедрами. Производится осмотр сформированного ануса, затем в прямую кишку вводится на глубину до 4 см стандартный 10 мм лапароскоп, в который через инсуфлятор подается воздух для расправления стенок кишки и возможности визуализации возможных патологических изменений, а через инструментальный канал вводится микрозонд для оптической когерентной томографии и подводится к стенке прямой кишки. Осуществляется постепенное надавливание зондом на стенку прямой кишки с одновременным снятием томограмм до получения полнослойного изображения на экране. Результаты могут оцениваться непосредственно в процессе обследования, а также имеется возможность для запоминания их в памяти компьютера для последующей расшифровки. Диагностическими критериями функциональной несостоятельности стенки прямой кишки служит наличие по крайней мере хотя бы одного из следующих трех признаков: 1) визуализация менее четырех оптических слоев в стенке прямой кишки; 2) деформация границ оптических слоев; 3) снижение эластичности стенки прямой кишки на уровне подслизистого и мышечного слоев.

На фиг.1 представлено ОКТ-изображение стенки прямой кишки с признаками функциональной несостоятельности, обозначено:

1 - слизистая оболочка с неровными границами на уровне базальной мембраны;

2 - рубцово-дистрофические изменения на уровне подслизистого и мышечного слоев;

3 - серозная оболочка.

На фиг.2 представлен гистологический препарат стенки прямой кишки из зоны рубца, обозначено:

1 - слизистая оболочка;

2 - рубцово-дистрофические изменения на уровне подслизистого и мышечного слоев;

3 - серозная оболочка.

На фиг.3 представлено ОКТ-изображение стенки прямой кишки без признаков несостоятельности, обозначено:

1 - слизистая оболочка;

2 - уровень базальной мембраны;

3 - подслизистый слой;

4 - мышечный слой;

5 - серозная оболочка.

На фиг.4 представлен гистологический препарат стенки прямой кишки без признаков несостоятельности, обозначено:

1 - слизистая оболочка;

2 - базальная мембрана;

3 - подслизистый слой;

4 - мышечный слой;

5 - серозная оболочка.

Пример 1.

Максим Н., 7 лет, история болезни №1753. Из анамнеза: мальчик родился с врожденным пороком развития - высокой атрезией прямой кишки и ануса, ректоуретральным свищом. В возрасте 2-х суток по жизненным показаниям выполнена операция, наложена колостома. В сентябре 1997 года - ликвидация колостомы, проктоанопластика. В послеоперационном периоде наблюдался стеноз ануса, проводилось бужирование с медленным положительным эффектом. Регулярно проводятся курсы реабилитационного лечения, продолжает беспокоить недержание газов, жидкого и плотного кала (энкопрез 3 степени). ОКТ-изображение - визуализируются 3 оптических слоя с неровными непостоянными границами, на уровне подслизистого и мышечного слоев эластичность снижена, т.е. изменения, характерные для рубцовых изменений. Гистоморфология (полнослойная биопсия) - рубцовые изменения стенки кишки. Прогноз по реабилитации отрицательный. Показана повторная реконструктивная операция.

Пример 1 иллюстрируется фиг.1 (показано ОКТ-изображение стенки кишки с изменениями, характерными для рубцово-дистрофического процесса), фиг.2 (представлен гистологический препарат стенки прямой кишки данного больного, взятый из зоны интереса).

Пример 2.

Настя Ф., 6 лет, история болезни №3516. Из анамнеза: девочка родилась с врожденным пороком развития - атрезией прямой кишки и ануса, ректовагинальным свищом. В периоде новорожденности по жизненным показаниям была наложена сигмостома. В дальнейшем в возрасте 8 мес. выполнена радикальная реконструктивная операция - заднее-сагиттальная проктоанопластика по А.Пена. В послеоперационном периоде наблюдалась по поводу стеноза ануса. Проводилось бужирование с положительным эффектом. Регулярно проводились курсы реабилитации. Жалобы на периодическое каломазание. На ОКТ - визуализируется 5 оптических слоев с четкими ровными границами, эластичные при сжатии. При полнослойной биопсии не выявлено рубцово-дистрофических изменений. Пример №2 иллюстрируется фиг.3 (показано ОКТ-изображение стенки прямой кишки без рубцово-дистрофических изменений) и фиг.4 (представлен гистологический препарат стенки прямой кишки данной больной, взятый из зоны интереса).

Всего предлагаемым способом было обследовано 8 пациентов, из которых 3 составили контрольную группу, а 5 - основную группу - пациенты, оперированные по поводу атрезии прямой кишки и ануса: троим выполнялась брюшно-промежностная проктопластика по Ромуальди, а двоим - задне-сагиттальная проктоанопластика по А.Пена. Проведен анализ 126 томограмм и 16 гистологических препаратов.

Здоровая стенка прямой кишки и состояния с сохраненным дифференцированным кишечным эпителием и отсутствием выраженных дистрофических изменений в стенке кишки характеризуются наличием пятислойного оптического изображения с ровными четкими границами между слоями с сохраненной эластичностью подслизистого и мышечного слоев кишечной стенки при сжатии.

Развитие тяжелого дистрофического процесса приводит к визуализации менее четырех слоев кишечной стенки, наличием прерывистости и/или неровности границ между оптическими слоями, снижением эластичности при сжатии.

Технические характеристики ОКТ позволяют проводить исследование в реальных клинических условиях и совмещать его с ректоскопией. ОКТ способна визуализировать морфологические структуры на уровне слоев и внутритканевых элементов, что позволяет дифференцировать клинико-морфологическое состояние ректум.