Оценка электрического импеданса печени и селезенки в условиях окклюзии печеночного кровотока

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Резекции печени остаются основным методом лечения первичных и метастатических опухолей печени, и обеспечивают лучшую общую и безрецидивную 5‑летнюю выживаемость, по сравнению с консервативными методами. Выполнение обширной резекции печени сопровождается риском возникновения пострезекционной печеночной недостаточности, идеального алгоритма определения прогноза которой на данный момент не существует. Одним из путей поиска новых подходов к оценке прогноза и диагностике пострезекционной печеночной недостаточности является биоимпедансный анализ печени.
Цель. Оценка влияния окклюзии печеночного кровотока на изменение показателей электрического импеданса печени и селезенки.
Методы. Исследование проведено на 20 крысах линии Вистар мужского пола массой 180-270 г. В первой серии экспериментальным животным выполняли окклюзию печеночного кровотока в течение 15 минут, а затем проводили реперфузию (n=10); во второй – окклюзию печеночного кровотока осуществляли в течение 90 минут (n=10). Под наркозом производили срединную лапаротомию,  накладывали сосудистую клипсу на аналог печеночно-двенадцатиперстной связки, с последующим пережатием желчного протока, печеночной артерии и воротной вены в течение 15 минут в первой серии эксперимента, и 90 минут - во второй серии. Инвазивную биоимпедансометрию печени производили с помощью оригинального устройства для измерения импеданса биологических тканей БИМ-II (патент РФ №2366360). В ходе анализа полученных данных на частоте 2 кГц рассчитывали печеночно-селезеночный индекс (ПСИ), как отношение среднего электрического импеданса печени к среднему электрическому импедансу селезенки. 
Результаты. 1-я серия экспериментов. После наложения клипсы на аналог печеночно-двенадцатиперстной связки значение электрического импеданса паренхимы печени на частоте 2 кГц не изменилось и составило 2,3 (2,11; 3,1) кОм, против 2,34 (2,05; 2,81) кОм до манипуляции. Медиана импеданса селезенки статистически значимо снижалась с 2,7 (2,07; 3,5) кОм, до 1,63 (1,47; 2,04) кОм (р<0,05). Спустя 15 минут окклюзии печеночного кровотока электрический импеданс паренхимы печени статистически значимо увеличивался в 1,47 раза и составил 3,98 (2,64; 4,59) кОм. Значение медианы импеданса селезенки равнялось 1,86 (1,52; 2,23) кОм и было статистически значимо ниже (р<0,05), чем до установки клипсы. После реперфузии импеданс печени снижался до 3,11 (2,06; 5,11) кОм, а селезенки - был равен 2,08 (1,53; 2,55) кОм, при этом оба параметра статистически значимо отличались от исходных значений. Коэффициент дисперсии D2кГц/20кГц печени статистически значимо увеличивался до 2,10 (1,67; 2,58) через 15 минут после наложения клипсы, относительно показателей до васкулярной эксклюзии – 1,71 (1,44; 2,08), и непосредственно после пережатия аналога печеночно-двенадцатиперстной связки – 1,60 (1,46; 2,11). После реперфузии коэффициент дисперсии D2кГц/20кГц паренхимы печени не отличался от исходных значений и составил 1,79 (1,52; 2,29). Коэффициент дисперсии D2кГц/20кГц селезенки значимо снижался сразу после окклюзии печеночного кровотока с 1,54 (1,28; 1,71) до 1,36 (1,20; 1,62), и находился на соответствующем уровне, в том числе, и после реперфузии. Через 15 минут после наложения клипсы коэффициент дисперсии D2кГц/20кГц селезенки был статистически значимо меньше значений D2кГц/20кГц печени (p<0,05) – 1,42 (1,19; 1,6), против 2,1 (1,67; 2,58). До проведения васкулярной эксклюзии печени медиана ПСИ составила 0,89 (0,72; 1,11). После наложения клипсы показатель ПСИ статистически значимо увеличился до 1,43 (1,28; 1,95), за счет снижения электрического импеданса в паренхиме селезенки. Спустя 15 минут ишемии ПСИ статистически значимо повышался до 2,01 (1,26; 2,68), а после реперфузии оставался на уровне выше исходного.
2-я серия экспериментов. До васкулярной эксклюзии электрический импеданс паренхимы печени экспериментальных крыс был на уровне 2,39 (1,8; 2,57) кОм. Через 15 минут показатель электрического импеданса значимо увеличился - до 3,2 (3,08; 3,32) кОм, что соответствовало результатам предыдущего эксперимента. Спустя 30, 45, 60 и 90 минут значения импеданса паренхимы печени не изменялись и находились выше исходного уровня. 
Коэффициент дисперсии электрического импеданса печени статистически значимо возрастал после пятнадцатиминутной ишемии и оставался на высоком уровне до конца эксперимента. После наложения клипсы показатель ПСИ статистически значимо увеличился спустя 15 минут и оставался на уровне выше исходного через 30, 45, 60  и 90 минут ишемии.
Заключение. После проведения васкулярной эксклюзии печени в течение 15 минут, происходили взаимосвязанные изменения электрического импеданса печени и селезенки. Во многом эти процессы связаны с изменением кровенаполнения исследуемых органов и последствиями ишемии.

Об авторах

Сергей Дмитриевич Леонов

Государственный научный центр лазерной медицины им. О.К. Скобелкина ФМБА России

Email: leonov-serg@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8024-4456

к.м.н., старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной медицины

Россия, Москва, Российская Федерация

Дмитрий Николаевич Панченков

Российский университет медицины

Email: leonov-serg@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8539-4392
SPIN-код: 4316-4651

д.м.н., профессор, заведующий кафедрой хирургии и хирургических технологий

Россия, Москва, Российская Федерация

Виктор Михайлович Баранов

Институт медико-биологических проблем РАН

Email: leonov-serg@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6969-5221

д.м.н., профессор, главный научный сотрудник, руководитель научного направления

Россия, Москва, Российская Федерация

Антон Викторович Родин

Смоленский государственный медицинский университет

Email: doc82@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9046-7429
SPIN-код: 3946-3240

к.м.н., доцент, доцент кафедры общей хирургии с курсом хирургии ФДПО 

Россия, Смоленск, Российская Федерация

Ольга Владиславовна Халепо

Смоленский государственный медицинский университет

Email: leonov-serg@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1369-9896
SPIN-код: 2219-3135

к.м.н., доцент, заведующая кафедрой патологической физиологии

Россия, Смоленск, Российская Федерация

Ровшан Джалал оглы Мустафаев

Государственный научный центр лазерной медицины им. О.К. Скобелкина ФМБА России

Автор, ответственный за переписку.
Email: leonov-serg@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3701-6068
SPIN-код: 2849-7315

д.м.н., ведущий научный сотрудник клинического отдела

Россия, Москва, Российская Федерация

Список литературы

  1. Sidorov DV, Lozhkin MV, Petrov LО, Isaeva AG, Gusakova MS. Combined extensive liver resections in patients with locally advanced hepatocellular cancer – clinical cases. Issledovaniya i praktika v meditsine. 2020; 7: 2: 154-163. (in Russ)
  2. Laptiyova AY, Andreev AA, Glukhov AA, Shishkina VV, Ostroushko AP, Antakova LN. Intraoperative Options to Stimulate the Reparative Liver Regeneration in the Experiment. Journal of Experimental and Clinical Surgery 2023;16(4):294-302. doi: 10.18499/2070-478X-2023-16-4-294-302
  3. Kiselev NM. Razrabotka strategii khirurgicheskogo lecheniya patsientov s al'veokokkozom pecheni. Dis. kand. med. nauk. Nizhny Novgorod. Privolzhsky Research Medical University. 2020; 105. (in Russ.)
  4. Garcea G, Maddern GJ. Liver failure after major hepatic resection. J Hepatobiliary Pancreat Surg. 2009; 16: 2: 145-155.
  5. Kauffmann R, Fong Y. Post-hepatectomy liver failure. Hepatobiliary Surg Nutr. 2014; 3: 5: 238-246. doi: 10.3978/j.issn.2304-3881.2014.09.01
  6. Attili A, Sucandy I, Spence J, Bourdeau T, Ross S, Rosemurgy A. Outcomes of extended hepatectomy for hepatobiliary tumors. Initial experience from a non-university hepatobiliary center. Am J Surg. 2020; 219: 1: 106-109. doi: 10.1016/j.amjsurg.2019.05.007
  7. Alikhanov RB, Efanov MG, Subbotin VV, Novikova EV, Shchadrina KV, Buldakov MY. Treatment of severe post-resection liver failure. Analysis of the specialized center. Khirurgiya. Zhurnal im. N.I. Pirogova. 2020; 12: 88-92. (in Russ.)
  8. Xing Y, Liu ZR, Yu W, Zhang HY, Song MM. Risk factors for post-hepatectomy liver failure in 80 patients. World J Clin Cases. 2021; 9: 8: 1793-1802. doi: 10.12998/wjcc.v9.i8.1793
  9. Khastsaev BD. Impedance method in biomedical research and its instrumentation. Meditsinskaya tekhnika. 1996; 3: 34-40. (in Russ.)
  10. Tornuev YuV, Khachatryan RG, Khachatryan AP, Makhnev VP, Osennii AS. Elektricheskii impedans biologicheskikh tkanei. М.: VZPI. 1990; 155. (in Russ.)
  11. Abasi S, Aggas JR, Garayar-Leyva GG, Walther BK, Guiseppi-Elie A. Bioelectrical Impedance Spectroscopy for Monitoring Mammalian Cells and Tissues under Different Frequency Domains: A Review. ACS Meas Sci Au. 2022; 2: 6: 495-516. doi: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00033
  12. Liu J, Man K. Mechanistic Insight and Clinical Implications of Ischemia/Reperfusion Injury Post Liver Transplantation. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2023; 15: 6: 1463-1474.
  13. Obraztsov SA, Leonov SD, Troitskij JuV, Fedorov GN. Patent 2366360 RF. Ustrojstvo dlja izmerenija impedansa biologicheskih tkanej. Zayavka № 2008110270/14, 17.03.2008. (in Russ.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).