Способ определения нефункционирующего участка стенки мочеточника Советский патент 1992 года по МПК G01N33/483 

Изобретение относится к медицине, в частности к урологии, и предназначено для выявления нефункционирующего участка стенки верхних мочевыводящих путей (ВМП), который подлежит удалению во время пластических операций.

Известен способ оценки сократительной способности ВМП, заключающийся в регистрации изменения импеданса, возникающего между электродом и стенкой мочеточника в результате его двигательной активности по амплитуде моментальных изменений импеданса и длительности интервалов между определенными волнами. Однако, движения мочеточника, особенно дилятированного, относительно электрода мбгут быть не только активными, т.е. возникающими в результате сокращения гладкомышечных волокон стенки вслед за потенциалами действия, но и пассивными, т.е. отражающими движения окружающих тканей Поэтому, если функционирующий участок стенки будет недостаточно протяженным, изменения его импеданса могут происходить пассивно, под влиянием сокращающихся выше- и нижележащих отделов ВМП, однако, эти движения будут зарегистрированы импедансиой уретерографией в виде волн, что даст неправильное представление о функциональном состоянии стенки мочеточника. Не выявленный пораженный участок стенки, не удаленный во время операции, может явиться причиной про- грессирования гидронефротической трансформации, а резекция не в пределах функционально-нормальных тканей может

XJ

сл

быть причиной неудачной пластической операции,

Кроме того, применение известного способа количественной оценки сократительной функции мочеточника требует затрат большого количества времени. После введения электрода в мочеточник должно пройти некоторое время на успокоение, стабилизацию функционального состояния мочеточника, затем регистрация периодической деятельности ВМП - в покое Мочеточник сокращается 2-6 раз в минуту, а дилятированный может сокращаться 1 раз в несколько минут. Таким образом, осуществление известного способа исчисляется де сятками минут.

Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени исследования.

Указанная цепь достигается тем, что измеряют базовый импеданс мочеточника при низких (ZH) и высоких (ZB) частотах зондирующего тока путем сканирования после довательно расположенных участков и

сравнения соотношения импедансов с критической величиной.

Способ осуществляется следующим образом,

В мочеточник вводят многоконтактный

элеюрод(например, ПЭКР или ПЭДМ Каменец-Подольского СКВ МЭТ), затем с каждой пары последовательно расположенных электродов снимают значения базовых импедансов. Таким образом определяют базовые импедансы последовательно расположенных участков всего мочеточника при низкой (2-5 кГц) и высокой (200-500 кГц) частотах зондирующего тока и делят базовый импеданс при низкой частоте (ZH) на базовый импеданс этого же участка мо«еточника при высокой частоте (ZB). По соотношению ZH/ZR судят о наличии не- фучкционирующего участка Экспериментапчно показано, что соотношение ZH/ZR для неизменного мочеточника достаточно стабильная величина и составляет по нашим данным в среднем для разных отделов мо- четочпика приведенные значения

Использование: в практической урологии при определении нефункционирующего участка стенки мочеточника. Сущность изобретения: проводят сканирование верхних мочевых путей с помощью введенного электрода токами низкой (2-5 кГц) и высокой

ZH/ZB

количество исследований

Тогда как в области экспериментально моделированных стриктур мочеточника у собак отношение ZH/ZB при биполярном измерении импеданса одной и той же парой электродов составляет в среднем 1,28 ± 0,1 (п 17). Иссеченные фрагменты мочеточников в области моделированной стриктуры Теряли способность к сокращениям, что доказано в исследованиях in vitro: в экспериментальной установке в растворе Локка при t 37°C отрезки стриктур не сокращались ни самопроизвольно, ни под действием электрической стимуляции, тогда как фрагменты выше- и нижележащих отделов в идентичных условиях in vitro демонстрировали нормальную сократительную функцию,

В неясных случаях диагностики, когда определяемые значения ZH/ZB близки к пороговой величине, измерения проверены с помощью нагрузочного теста с внутривенным введением лазикса или перфузией мо- четочника физиологическим раствором, При этом в случае наличия измененного нефункционирующего участка, значения отношений импедансов при низких и высоких частотах возрастают в участках нефункциоВерхняя треть Средняя треть Нижняя греть

1,14 ±0,01

18

1,15 ±0,01 16

нирующего мочеточника по сравнению с нормально функционирующими отделами.

При регистрации импеданса по тетра- полярной схеме, когда зондирующий ток подается на токовых электродах, расположенных за пределами измеряемого участка, и импеданс регистрируется с пары электродов, расположенных между токовыми При использовании этой схемы измерения были получены более стабильные значения соотношений импедансов, они не изменялись при использовании других электродов. Абсолютные значения базового импеданса участков мочеточника при низкой и высокой частоте зондирующего тока и их соотношение несколько изменились: для верхнего отдела мочеточника соотношение ZH/Z8 составило 1,27 ±002, для среднею 1,25 ± ±0,02 и для нижнего 1,23 ±0,01. В то же время в области поврежденного нефункционирующего участка мочеточника соотношение ZH/ZB возрастало до 1,38 ±0,02. В связи с этими результатами изменилась и критическая величина ZH/ZB, выше которой этот показатель свидетельствует об отсутствии функции в измеряемом участке мочеточника, она составляет 1,33, т.е. нефункционирующий участок мочеточника определяется при ZH/ZB более 1,33.

На фиг. 1 показана регистрация значений ZH/ZB .электродом катетером, введенным в просвет мочеточника, в зоне несокращающегося мочеточника со склерозированными стенками (значения показателя составили 1,31-1,27, тогда как в выше-и нижележащих отделах - 1,14-1,16); на фиг, 2 - примеры одновременной регистрации элсктроурете- рограммы (1) и импедансной уретерограм- мы (2) во время операции у собаки:

А - записи с верхнего отдела мочеточника;

Б - записи в области стриктуры;

В - записи из нижнего отдела мочеточника.

Пример 1. Диагностика нефункционирующего участка мочеточника в опытах на собаках,

У собаки массой 23 кг под тиопентало- вым наркозом выделили левый мочеточник и в средней трети произвели его замораживание гупфером, смоченным жидким азотом, на участке 4 см, ВЫЗРЭВ криодест- рукцию стенки в згом месте. Мочеточник после отогрева был уложен в забрюшинную клетчатку, в просвете оставлен катетер и рана ушита. Через 1 мес. катетер был удален. Во время интраоперационных исследовании в соответствии с предлагаемым способом были получены следующие данные: в области ранее проведенной криоде- струщии значения ZH/ZD на протяжении 4 см были 1,25-1,32, в вышележащих отделах мочеточника они колебались в пределах,16-1,19, а в нижележащих 1,18-1.13. В последующем у этой собаки по данным рентгенологического исследования сформировался уретерогидронефроз с выраженным сужением в области предшествующей кри- одеструкции. Нефункционирующий участок мочеточника с высокими значениями ZH/ZB, а также прилежащие отделы - выше и ниже этого участка были удалены и исследованы в экспериментальной установке для изучения сократительной активности In vitro. Участок с высокими значениями ZH/Ze не сокращался ни самопроизвольно, ни в ответ на электростимуляцию, а прилежащие к нему участки мочеточника демонстрировали нормальную сократительную активность In vitro. Гистологические исследования подтвердили полное склерозирование всей стенки мочеточника в области криодестоук- ции.

Таким образом, с помощью предлагаемого способа можно точно диагностировать нефункционирукщий участок мочеточника,

выявлять его локализацию м протяженность.

Пример 2, Диагностика нефункционирующего участка мочеточника у больной

с гидронефрозом.

Больная М. поступила в НИМ урологии с признаками гидроуретеронефроза и рентгенологически выявленным сужением просвета мочеточника в средней трети. Ранее

0 большая перенесла уретеролитотомию в этом месте. В мочеточник был введен электрод-катетер и проведено измерение базового импеданса в соответствии с предлагаемым способом. В области выявля5 емско сужения просвета мочеточника значения ZH/ZB были 1,26-1,30, тогда как в выше- и нижележащих отделах мочеточника они составляли 1,19.

Таким образом, с помощью предлагае0 мого способа можно диагностировать нефункционирующий участок мочеточника, подвергшийся рубцеванию после предшествующего хирургического вмешательства. Пример 3. Сравнение эффективности

5 диагностики нефункционирующего участка мочеточника с помощью предлагаемого и известного способов,

У собаки массой 19 кг моделировали нефункционирующий участок в средней тре0 та левого мочеточника, как описано в примере 1. Через месяц после моделирования в левый мочеточник вводили электрод-катетер и определяли сократительную функцию различных отделов мочеточника путем ис5 следования двигательной активности по изменениям электроуретерограммы, импедансной пиело- и уретерографии и определяя базовые значения импедансов последовательных участков ВМП при раз0 ных частотах, согласно предлагаемому способу. При исследовании по известному способу з верхних отделах мочеточника за- рег истрированы активные сокращения (фиг. 2,А), в области ранее проведенной криоде5 струкции отмечено значительное снижение амплитуды сокращений (фиг. 2,Б), в нижележащих отделах амплитуда сокращений вновь увеличивалась (фиг. 2, В). При исследовании по предлагаемому способу отноше0 ние ZH/ZB верхних отделов мочеточника было в пределах 1,11-1,16, в области крио- деструкции 1,20-1,22, а в нижележащих отделах 1,12-1,18. После удаления участка, где ранее была проведена криодеструкция, и

5 исследования его сократительной активности в стендовой установке, обнаружено, что он не сокращался и не реагировал на раздражающие импульсы электростимуляцми. Гистологически выявлен склероз всех слоев стенкм.

Таким образом, на основании обследования по известному способу можно сделать заключение, что в исследуемой области функция мочеточника хоть и снижена, но сократительная активность имеется. Однако, при исследовании по предлагаемому способу получены данные, свидетельствующие о нефункционирующем участке, что и было подтверждено последующими исследованиями сократимости In vitro и гистологически. Колебания реографических сигналов были связаны с усилением передаточных движений мочеточника, обусловленных не собственной сократительной активностью, а движениями окружающих органов, связанными с дыхательной активностью.

Пример 4. Реализация предложенного способа при помощи нагрузочного теста.

Собаке моделировали необструктивный уретерогидронефроз. Рентгенография выявила умеренное расширение ВМП на стороне моделирования. Отмечено нарушение уродинамики ВМП - задержка рентгенокон- трастного вещества более 2 ч, радиоизотопным методом, исследования определялось замедление эвакуаторной функции ВМП на стороне моделирующей операции, уменьшение амплитуды электроуретерограммы и импедансной уретеро- и пиелограммы на всем протяжении мочеточника.

Измерение базового импеданса ВМП и отношения ZH/ZB в покое выявило несущественные колебания величины отношения ZH/ZB: в верхней трети 1,06-1,08, в области экспериментального повреждения 1,09- 1,10, а в нижней трети 1,08-1t08. После нагрузочного теста - внутривенного введения лазикса (1 мг/кг) - нефункционирующий участок четко выявлен предложенным способом: отношение ZH/Z8 в верхней трети 1,07-1,18, в области экспериментального повреждения 1,19-1,20, в нижней трети 1,11-1,15.

Таким образом, в случае сомнительного диагноза, когда ясно, что уродинамика ВМП нарушена, а причина не понятна - определенной стриктуры нет, для выявления нефункционирующего участка стенки мочеточника целесообразно применить нагрузочный тест, а затем измерить базовый импеданс на низких и высоких частотах зондирующего тока и отношение ZH/ZB, сравнить с пороговой величиной, В случае обнаружения повышенных величин отношений 2н/2в можно говорить об объективно выявленном пораженном участке мочеточника, которое может быть причиной нарушения уродинамики ВМП. В качестве нагрузочных тестов можно использовать

внутривенное введение лазикса {2 мг/кг веса) или перфузию мочеточника насосом со скоростью не более 10 мл/мин, как при пробе.

Пример 5. Уточнение локализации

нефункционирующего участка мочеточника с использованием нагрузочного теста.

У собаки моделирован уретерогидронефроз путем введения стента в правый

0 мочеточник. Экскреторная урографйя подтвердила сформировавшийся уретерогидронефроз - извитость, утолщение мочеточника, замедление выведения контраста из правой почки. Исследования предложен5 ным способом предприняты для выяснения функциональной полноценности мочеточника. Сканированием мочеточника выявлены два участка по 4 см в средней и нижней трети, отличающиеся значениями соотно0. шения ZH/ZB на расстоянии 13 см от устья мочевого пузыря 1,23-1,28 и 4,5 см от устья 1,26-1,36. Оперативное лечение уретерогид- ронефроза предполагает иссечение расширенных извитых участков, нарушающих

5 нормальную уродинамику, и пластику мочеточника, что обычно производится хирургом на глаз. Для объективизации данных интра- операциониого исследования мочеточника с целью выявить участки со сниженной фун0 кцией и их локализацию имеет смысл провести нагрузочный тест. Сканирование этого же мочеточника по время перфузии насосом (с объемной скоростью 2,7 мл/мин) подтвердило наличие двух менее протяженных уча5 стков по 3 см с повышенным отношением ZH/ZB . на расстоянии 13 см от устья мочевого пузыря 1,25-1,27 и на расстоянии 4,5 см от устья 1,29-1,36.

Такие данные дают объективный копи0 чественный критерий в руки хирурга для проведения диагностики участков, подлежащих удалению во время пластических операций.

Предложенный способ осуществлялся с

5 помощью изготовленного межотраслевым научно-техническим центром МЕДАС двухчастотного преобразователя Импеданс-напряжение (величина зондирующего тока не более 2 мА) с автоматическим

0 вычислением отношения Zn/ZB и временем обработки порядка секунды. Сканирование мочеточника занимало 10-15 с, что существенно ускоряло процедуру диагностики. Выбор частот зондирующего тока произведен

5 экспериментальным путем: слишком низкие частоты (ниже 2 кГц) вызывают раздражение ВМП и искажают картину функционального состояния мочеточника, а слишком высокие частоты (выше 500 кГц) вызывают ползвые помехи, длительную стабилизацию

показаний прибора и повышает вероят- ность получения ошибочных данных.

Предлагаемый способ дает объективную информацию о функциональном состоянии стенки мочеточника, что доказано исследованиями сократимости in vitro и морфопогическими исследованиями; не зависит от активности ВМП в момент измерения; не требует стабилизации ВМП после введения катетера-электрода

Объективизация и количественная оценка данных урологических исследований, сокращение времени диагностики предполагают получение существенного социально-медицинского и экономического эффектов от применения способа: выполнение пластических урологических операций не на гпаз, а на основании объективных данных о функциональном состоянии ВМП увеличат количество положительных исходов оперативного лечения и сделает его более качественным, а сокращение и упрощение процедуры диагностики будет способствовать се более широкому внедрению в клиническую практику

Оцениаая предлагаемый способ диагностики нефункционирующего участка мочеточника в целом, определили его чувствительность, специфичность и точность по общепринятой в медицине методике Hantz (1981) на основании приведенных выше результатов испытаний способа Оказалось что чувствительность способа составила 83%, специфичность 85% и точность 85%, что свидетельствует о хорошей диагностической ценности способа для вспомогательной диагностики.

0

5

Предлагаемый способ также существенно сокращает время диагностики, так как в отличие от известного, предполагает производить измерения базового импеданса участков мочеточника, а не моментальных изменений, обусловленных перистальтической активностью. Последние измерения требуют определенного времени стабилизации мочеточника после наложения электрода. Предлагаемый способ производится преобразователем импеданс-напряжение с автоматическим вычислением Zn/ZB, что существенно сокращает процедуру измерения.

Формула изобретения

1,Способ определения нефункционирующего участка стенки мочеточника путем

введения в него электрода и измерения импеданса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа и сокращения времени исследования, проводят последовательное биполярное измерение

базового импеданса смежных участков мочеточника при частотах зондирующего тока 2-5 кГц и 200-500 кГц, рассчитывают отношение первого показателя к второму и при его значении 1,20 и более определяют участок как нефункционирующий,

« 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, перед измерением базового импеданса проводят перфузию мочеточника с

объемной скоростью 2-10 мл/мин или пара- нтеральное введение лазикса.

Фиг.1

Щ2мд

- п/ - /лА/Т

Q50M

10ceKt

10,50м

Фиг

Щ2мВ