Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Тарасенко С.В.

Городская клиническая больница скорой медицинской помощи, Рязань

Шехтер А.Б.

Первый МГМУ им. И.М.Сеченова

Гришин А.А.

ФПДО ГБОУ ВПО "Московский государственный медико-стоматологический университет" Минздравсоцразвития России

Мозокина М.М.

ФПДО ГБОУ ВПО "Московский государственный медико-стоматологический университет" Минздравсоцразвития России

Изучение влияния излучения диодного лазера на эндотелий сосудов в эксперименте

Авторы:

Тарасенко С.В., Шехтер А.Б., Гришин А.А., Мозокина М.М.

Подробнее об авторах

Журнал: Российская стоматология. 2012;5(2): 50‑56

Просмотров: 518

Загрузок: 9


Как цитировать:

Тарасенко С.В., Шехтер А.Б., Гришин А.А., Мозокина М.М. Изучение влияния излучения диодного лазера на эндотелий сосудов в эксперименте. Российская стоматология. 2012;5(2):50‑56.
Tarasenko SV, Shekhter AB, Grishin AA, Mozokina MM. Experimental investigations into the influence of diode laser radiation on vascular endothelium. Russian Journal of Stomatology. 2012;5(2):50‑56. (In Russ.)

Актуальность проблемы лечения пациентов с образованиями сосудистого характера обусловлена высокой частотой их распространенности: около 25% всех доброкачественных опухолей и 45% всех опухолей мягких тканей. Кавернозные гемангиомы в области лица, шеи и органов полости рта встречаются наиболее часто: от 60 до 80% от общего количества всех образований сосудистого характера данной локализации [1]. Несмотря на доброкачественность, кавернозные гемангиомы могут обладать быстрым ростом, особенно в детском возрасте. Увеличиваясь в размере, они приводят к растяжению мягких тканей челюстно-лицевой области под воздействием своей массы и за счет нарушения нормальной гемодинамики [2]. Расположение гемангиом в таких эстетически значимых участках, как лицо и шея, не только изменяет внешний вид пациента, но и приводит к нарушениям физиологических функций (жевания, глотания и речи), психоэмоциональной сферы. Кавернозные гемангиомы при повреждении дают трудноостанавливаемые массивные кровотечения, которые могут явиться причиной смерти больного.

В течение многих десятилетий основным методом лечения образований сосудистого характера челюстно-лицевой области был хирургический. Метод сохранил свою актуальность, однако имеет ряд недостатков: травматичность, опасность кровотечения во время операции, необходимость в дополнительной анестезии, возникновение инфекционных осложнений, повреждение нервов и лимфатических сосудов, формирование послеоперационного рубца на видимых участках кожи лица [6]. С целью уменьшения травматичности хирургического лечения в настоящее время предложены альтернативные методы лечения: эндовазальная электрическая коагуляция вен, склерозирование, криодеструкция, СВЧ-гипертермия, электрохимический лизис. Однако эти методы также имеют ряд недостатков: сложность проведения манипуляции, выраженная воспалительная реакция и болевой синдром, аллергические реакции, гиперпигментация кожи, длительный период реабилитации. Это явилось стимулом для дальнейшего совершенствования методов лечения при данной патологии.

Представляет интерес метод эндоваскулярной лазерной облитерации при лечении образований сосудистого характера челюстно-лицевой области [5]. Первый опыт по применению эндовазальной лазерной облитерации свидетельствует о перспективности метода и его достаточно высокой эффективности. Метод малотравматичен, позволяет надежно облитерировать вену, не вызывая паравазальной воспалительной реакции, получить высокий косметический эффект, свести к минимуму пребывание в стационаре или определить возможность выполнения операции в амбулаторных условиях, показать хороший функциональный результат.

Лазерные технологии обладают рядом преимуществ: асептика тканей при рассечении, гемостатический, обезболивающий, бактерицидный эффект. В послеоперационном периоде не выражен болевой синдром и коллатеральный отек мягких тканей. Процесс заживления лазерных ран заключается в развитии продуктивного, асептического воспаления с активной ранней пролиферацией клеточных элементов макрофагального и фибропластического ряда, отсутствием экссудативных процессов и формирования демаркационной лейкоцитарной инфильтрации на границе коагулированных и интактных тканей [3].

Метод облитерации вен посредством внутрисосудистого воздействия лазерным излучением был разработан в конце 90-х годов прошлого века, в клинической практике применяется с 2000 г. [8, 9]. В основе метода лежит механизм селективной фотокоагуляции, суть которого заключается в избирательном поглощении различными компонентами биологических тканей лазерной энергии определенной длины волны, что приводит к их разрушению без нанесения ущерба окружающим тканям. Выделяющееся внутри сосуда при поглощении лазерной энергии тепло приводит к термическому повреждению венозной стенки, вызывающему разрушение интимы, денатурацию коллагена, индукцию тромбообразования с исходом в фиброзную окклюзию вены и прекращение патологического кровотока. Большое значение для успешного выполнения операции имеет оптимальный режим использования энергии лазерного излучения [7]. Оптимальным при хирургических вмешательствах на мягких тканях челюстно-лицевой области является лазерное излучение с длиной волны 0,97 мкм. Приходящееся на локальные максимумы поглощения воды и цельной крови излучение лазерных диодов с длиной волны 0,97 мкм проникает в биоткани на глубину 0,5-2 мм, при этом отмечается хорошее сочетание режущих и кровоостанавливающих свойств. Основным хромофором для этого излучения является гемоглобин, поэтому поглощение в крови примерно в 20 раз больше, чем поглощение в воде [4].

Цели исследования

1. Экспериментально изучить влияние диодного лазера с длиной волны 0,97 мкм на эндотелий сосудов при различных режимах работы в динамике по данным гистологического исследования.

2. Экспериментально на животных определить оптимальные параметры воздействия диодного лазера с длиной волны 0,97 мкм в различных режимах на сосудистую стенку с целью дальнейшего применения диодного лазера для эндоваскулярной лазерной облитерации при лечении образований сосудистого характера челюстно-лицевой области.

Материал и методы

Проведено экспериментальное исследование с целью изучения морфологических изменений в сосудистой стенке после эндоваскулярной лазерной облитерации диодным лазерным аппаратом D15 Ceralas Ceramoptec на основе GaAlAs с длиной волны 0,98 мкм с различной плотностью используемой мощности и временем воздействия лазера 1 с для определения оптимальных параметров воздействия диодного лазера в различных режимах на стенку сосудов. В эксперименте использовались белые лабораторные беспородные крысы самцы со средней массой тела 180-200 г. Все эксперименты проведены в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР №755 от 12.08.77) и «Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» от 18 марта 1986 г. В эксперименте использовались бедренные артерии и вены (сосудистый пучок) лабораторных крыс. Всего в опыте были задействованы 45 животных, разделенных на 3 группы по параметрам мощности излучения: режимы 2,5; 5,0 и 7,5 Вт. По окончании опыта животных выводили из эксперимента путем введения 10% лидокаина в головной мозг под общим обезболиванием с применением комбинации препаратов ксила и золетил, с соблюдением правил эвтаназии. Забор материала для гистологического исследования производился через 6 ч, в 1, 3, 7 и 14-е сутки. Всего изучено 57 препаратов. Фрагменты ткани фиксировали в нейтральном формалине, заливали в парафин, срезы толщиной 4-5 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, просматривали на микроскопе Олимпус ВХ 51, фотографировали с помощью видеокамеры Sony и программы Launch Cam_View.

Результаты

Получены следующие данные.

1-я группа - режим облучения 2,5 Вт. Срок 6 ч. Нервно-сосудистый пучок (бедренная артерия, вена и нерв) расположены в жировой клетчатке между мышечной тканью и подкожной фасцией. Бедренная вена имеет обычный просвет, в котором содержатся эритроциты. Эндотелиальная выстилка вены сохранена. Вокруг вены видно скопление эритроцитов (перивенозное кровоизлияние) (рис. 1, а).

Рисунок 1. Гистологическая картина через 6 ч после воздействия мощностью 2,5 Вт (а), 5,0 Вт (б), 7,5 Вт (в). Здесь и на рис. 2-5: окраска гематоксилином и эозином. Ув. 400.
Следует отметить, что клетчатка вокруг артерии и вены разрыхлена и умеренно инфильтрирована лимфоцитами и немногочисленными нейтрофилами. Мышечные волокна в мышечной ткани сохранены, структурных изменений не обнаружено.

2-я группа - облучение 5,0 Вт. Срок 6 ч. Отмечается отек, умеренная инфильтрация клетчатки лимфоцитами и нейтрофилами, полнокровие капилляров. Видны участки кровоизлияний в подкожной клетчатке. В мышечной ткани видны разрыхления пучков и местами деструкция клеточных ядер. Поперечная исчерченность сохранена. Стенка бедренной вены тонкая, состоит из нескольких слоев гладкомышечных клеток, эндотелий частично десквамирован. Просвет вены расширен и заполнен эритроцитами (стаз эритроцитов) (рис. 1, б). Местами эритроциты агрегируют, формируя сладж. В просвете тонкой бедренной вены на фоне сладжа эритроцитов формируется тромб.

3-я группа - облучение 7,5 Вт. Срок 6 ч. Отек и кровоизлияние вокруг триады выражены сильнее, чем в других группах. Имеет место слабая лимфонейтрофильная инфильтрация. Мышечные волокна в основном сохраняют поперечную исчерченность, однако местами она выражена нечетко (повреждена саркоплазма). Отмечается также деструкция клеточных ядер в этих участках. Бедренная вена имеет расширенный просвет и истонченную стенку. В просвете видны скопления эритроцитов, эндотелий частично десквамирован, в части гладкомышечных клеток отмечаются явления кариорексиса, вокруг вены кровоизлияние (рис. 1, в).

1-я группа - облучение 2,5 Вт. Срок 1 сут. В клетчатке вокруг артерии и вены отмечается заметный отек, выраженный сильнее, чем через 6 ч после операции. Лимфомакрофагальная инфильтрация с примесью нейтрофилов незначительно усиливается. Отмечается также кровоизлияние. Мышечные волокна не изменены. Бедренная вена имеет расширенный просвет и тонкую стенку. Просвет ее заполнен эритроцитами. Отмечается незначительная десквамация эндотелия, гладкомышечные клетки не изменены (рис. 2, а).

Рисунок 2. Гистологическая картина через 24 ч после воздействия мощностью 2,5 Вт (а), 5,0 Вт (б), 7,5 Вт (в).

2-я группа - облучение 5,0 Вт. Срок 1 сут. В клетчатке вокруг артерии и вены отмечается отек, лимфомакрофагальная и нейтрофильная инфильтрация (более выражена, чем в предыдущей группе) и очаги кровоизлияний. В мышечной ткани поперечная исчерченность мышечных волокон в основном сохраняется, однако местами она нечетко выражена. В бедренной вене также обнаруживается частичная десквамация эндотелия, набухание средней оболочки и деструкция части ее клеток (рис. 2, б).

3-я группа - облучение 7,5 Вт. Срок 1 сут. В клетчатке участки кровоизлияния, отек и лимфонейтрофильная инфильтрация, выраженная приблизительно, как в режиме 5,0 Вт. В мышечной ткани также выявляется очаг кровоизлияния, участки коагуляции мышечных волокон и очаги нейтрофильной инфильтрации. Отмечается коагуляционный некроз стенки бедренной артерии и бедренной вены (рис. 2, в).

1-я группа - облучение 2,5 Вт. Срок 3 сут. По сравнению с 1-ми сутками воспалительная реакция клетчатки уменьшается. Остается лишь незначительная периваскулярная лимфомакрофагальная инфильтрация. В мышечной ткани изменения практически отсутствуют. В бедренной вене отмечаются расширенный просвет и полнокровие, однако структура стенки не изменена: эндотелий сохранен, гладкомышечные клетки также не изменены (рис. 3, а).

Рисунок 3. Гистологическая картина через 3 сут после воздействия мощностью 2,5 Вт (а; ×200), 5,0 Вт (б), 7,5 Вт (в).

2-я группа - облучение 5,0 Вт. Срок 3 сут. По сравнению с предыдущей группой в жировой клетчатке инфильтрация макрофагами и нейтрофилами выражена сильнее. Эта инфильтрация распространяется и на строму мышц. В клетчатке отмечается также пролиферация фибробластов. В мышечных волокнах следует отметить дистрофические изменения саркоплазмы, местами отсутствие ядер. Бедренная вена расширена, заполнена эритроцитами, но сладж и тромбоз не выявляются (рис. 3, б). Стенка вены истончена, эндотелий частично десквамирован. Часть гладкомышечных клеток имеет признаки дистрофии.

3-я группа - облучение 7,5 Вт. Срок 3 сут. Усиленная инфильтрация макрофагами, лимфоцитами и нейтрофилами обнаруживается как в клетчатке, так и в мышечной ткани. Мышечные волокна при этом в проекции лазерного облучения некротизированы. Бедренная вена имеет расширенный просвет, стенка ее, набухшая с признаками коагуляционного некроза. Эндотелий десквамирован (рис. 3, в).

1-я группа - облучение 2,5 Вт. Срок 7 сут. В подкожной клетчатке и в строме мышечной ткани лимфомакрофагальная инфильтрация минимальна, некротические изменения в мышцах практически отсутствуют. Структура бедренной артерии и бедренной вены не изменена. Некротических и дистрофических изменений там не обнаружено (рис. 4, а).

Рисунок 4. Гистологическая картина через 7 сут после воздействия мощностью 2,5 Вт (а), 5,0 Вт (б), 7,5 Вт (в; ×200).

2-я группа - облучение 5,0 Вт. Срок 7 сут. В клетчатке лимфомакрофагальная инфильтрация, пролиферация фибробластов и фиброз. Наиболее выраженный очаг фиброза отмечается в проекции лазерного облучения. Там же резко изменены бедренные артерия и вена. Просвет вены сохранен, однако стенка ее подвергается деструкции и фактически замещается грануляционной тканью, содержащей многочисленные фибробласты, макрофаги и лимфоциты (рис. 4, б).

3-я группа - облучение 7,5 Вт. Срок 7 сут. У большинства животных имеются значительные участки фиброза и некроза мышц. Частично мышечная ткань замещена фиброзной тканью. Грануляционная или фиброзно-грануляционная ткань имеется и в клетчатке. Просвет бедренной вены расширен и заполнен эритроцитами, однако стенка вены практически полностью замещена фиброзно-грануляционной тканью (рис. 4, в).

1-я группа - облучение 2,5 Вт. Срок 14 сут. В большинстве случаев заметных изменений в клетчатке, мышцах и сосудах не обнаруживается.

В клетчатке можно отметить только умеренный фиброз стромы вокруг сосудов. Клеточная инфильтрация минимальна. Бедренная артерия имеет обычную структуру стенки, в бедренной вене стенка тонкая, эндотелий не десквамирован, просвет заполнен эритроцитами (рис. 5, а).

Рисунок 5. Гистологическая картина через 14 сут после воздействия мощностью 2,5 Вт (а), 5,0 Вт (б), 7,5 Вт (в). Ув. 400.

2-я группа - облучение 5,0 Вт. Срок 14 сут. В клетчатке умеренно выраженный фиброз (меньше, чем на 7 сут). Лимфомакрофагальная инфильтрация слабая. В мышечной ткани имеются участки некроза мышечных волокон и замещение последних фиброзной соединительной тканью. Небольшие участки коагуляционного некроза обнаруживаются также в клетчатке вблизи сосудов. В бедренной вене отмечается относительно толстая стенка, эндотелий сохранен, часть гладкомышечных клеток замещена фибробластами, просвет заполнен эритроцитами (рис. 5, б).

3-я группа - облучение 7,5 Вт. Срок 14 сут. Отмечаются участки некроза в мышцах, частично замещенные соединительной тканью. В этой ткани видны скопления макрофагов и многоядерных гигантских клеток. В цитоплазме части макрофагов содержится бурый пигмент (гемосидерин). У этих животных бедренная артерия подвергается коагуляционному некрозу, сохраняется только внутренняя эластическая мембрана. Артерия окружена муфтой из соединительной ткани, которая замещает адвентицию и частично медию. Бедренная вена имеет суженный просвет, стенка ее подвергается деструкции и прорастанию фибробластов (рис. 5, в).

Обсуждение

При облучении в режиме 2,5 Вт через 6 ч после операции изменения в тканях отсутствуют, за исключением кровоизлияния, отека и незначительной лимфомакрофагальной инфильтрации, связанных скорее с операционной травмой, чем с лазерным облучением. Через 1 сут отек и воспалительная инфильтрация в клетчатке незначительно усиливаются, но к 3-м суткам исчезают. Мышечные волокна не повреждаются и изменения в них не отмечаются вплоть до конца опыта (14 сут). Бедренная вена и бедренная артерия через 6 ч не изменяются, через 1 сут в бедренной вене отмечается умеренная десквамация эндотелия, но уже к 3-м суткам эндотелий восстанавливается. На 7-е и 14-е сутки бедренная вена и бедренная артерия не изменены. В целом можно сказать, что облучение лазером мощностью 2,5 Вт не ведет к заметным изменениям облученной ткани, в том числе подкожных бедренных вен.

При облучении в режиме 5,0 Вт через 6 ч в клетчатке также отмечены кровоизлияния и отек, в мышечной ткани имеется деструкция части ядер. Артерия практически не изменена. В вене отмечена десквамация эндотелия, стаз и сладж эритроцитов в просвете, реже - начинающийся тромбоз. Через 1-3 сут усиливаются проявления частичной деструкции ядер и саркоплазмы части мышечных волокон в мышечной ткани в проекции облучения.

В жировой клетчатке усиливается воспалительная инфильтрация и начинается пролиферация фибробластов как ответ на лазерное повреждение. Бедренная артерия и бедренная вена в эти сроки изменены сильнее, чем в 1-й группе: в их стенках отмечается деструкция части гладкомышечных клеток медии и вакуолизация, что может быть связано с лазерной микровапоризацией (испарением жидкости). Однако выраженных изменений в сосудах не наблюдается. Через 7 сут отмечаются дистрофические и некротические участки в мышечной ткани и фиброз стромы мышц и подкожной клетчатки вокруг сосудов. Просвет артерии тромбирован, стенка некротизирована (коагуляционный некроз), наружные отделы медии и адвентиция проращены фибробластами. Просвет вены сохранен, но стенка ее подвергается деструкции и замещению грануляционной тканью. К 14-м суткам в клетчатке и мышечной ткани имеются очаги коагуляционного некроза, которые замещаются фиброзной тканью. В бедренной артерии и вене коагуляционный некроз отсутствует, но в стенке сосудов выявляется вакуолизация и гибель части гладкомышечных клеток.

В группе с режимом облучения 7,5 Вт уже через 6 ч после операции имеются деструктивные изменения части мышечных волокон в мышцах, а также гладкомышечных клеток в медии артерии. В бедренной вене отмечаются частичная десквамация эндотелия и деструкция гладких мышц. Через сутки в мышцах наблюдаются очаги коагуляционного некроза, в бедренной артерии и вене виден коагуляционный некроз стенки. Через 3 сут имеются очаги коагуляционного некроза в мышечной ткани и в стенке вены. В артерии некроз части гладкомышечных клеток и вакуолизация. Через 7 и 14 сут очаги некроза в мышечной ткани и клетчатке замещаются фиброзной тканью. Стенка бедренной артерии некротизирована и снаружи замещена соединительной тканью, просвет тромбирован. Стенка бедренной вены подвергается деструкции и замещению грануляционно-фиброзной тканью.

Таким образом, облучение подкожного сосудистого пучка и мышц в режиме 2,5 Вт не приводит к заметным изменениям артерии и вены, а также мышечной ткани и подкожной клетчатки. Режим облучения 5,0 Вт уже через 6 ч ведет к десквамации, сладжу эритроцитов и частичному тромбозу просвета вены. Через 1-3 сут в стенках бедренной артерии и вены отмечается частичная деструкция гладкомышечных клеток и эндотелия, вакуолизация (возможно, следствие микровапоризации). Через 7 сут обнаружен коагуляционный некроз стенок артерии, а также деструкция и замещение грануляционной тканью стенки вены. На 14-е сутки в стенке артерии и вене обнаруживается деструкция части гладкомышечных клеток и вакуолизация. При режиме 7,5 Вт изменения клеток в стенке сосудов и в мышечной ткани начинаются уже через 6 ч, к 1-3-м суткам возникает коагуляционный некроз в стенке артерии, вены и в мышечной ткани. Через 7-14 сут очаги некроза частично остаются, частично замещаются соединительной тканью. Стенка вен подвергается деструкции и замещению соединительной тканью.

Заключение

Исследования на животных показали, что при эндовазальной лазерной облитерации происходит тромботическая окклюзия вены. При эндовазальной лазерной облитерации лазерная энергия поглощается кровью, и образующиеся пузырьки пара вызывают максимальное повреждение венозного эндотелия. Данный процесс носит локальный характер. Также полученные результаты свидетельствуют, что оптимальной является мощность лазерного излучения 5 Вт. Причем при мощности воздействия на стенку вены лазерным излучением 5 Вт и временем воздействия 1 с повреждающий эффект распространяется только на ее толщу, не повреждая при этом паравазальные ткани. Таким образом, хирургическое лечение образований сосудистого характера челюстно-лицевой области с помощью высокоэнергетического лазера в таком режиме может быть использовано в клинической практике.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail



Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.