*111743*

Проф. В.В.Алипов, М.С.Лебедев, Х.М.Цацаев, Е.А. Добрейкин, А.И.Урусова, И.А.Шмелев

ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И.Разумовского Минздравсоцразвития России. Саратов, Россия

ЛАЗЕРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ХИРУРГИИ

Одним из актуальных и перспективных направлений в современной медицине, в частности в хирургии и онкологии, считается применение нанотехнологий, а одно из самых перспективных направлений в нанотехнологиях – лазерный фототермолиз опухолей в ИК-диапазоне с использованием светопоглощающих наночастиц.

Нами была поставлена цель исследования – изучить особенности накопления золотых наночастиц и экспериментально обосновать возможности эндоскопических нанотехнологий для внутриорганного подведения наночастиц и проведения фототермолиза при лечении моделированных новообразований желудка и печени.

Задачи исследования:

1. В условиях эксперимента определить сроки накопления наночастиц в различных органах и тканях.

2. Разработать эндоскопические способы подведения наночастиц коллоидного золота и параметры лазерного облучения слизистой стенки желудка в эксперименте, пригодные для фототермолиза раковых клеток

3. Предложить способы закрытия перфоративного дефекта при коррекции возможных осложнений фототермолиза.

3. Разработать модель кисты (шаровидного образования) печени и способ малоинвазмвной чрескожной (транскутанной) пункции кисты печени под УЗ-контролем для внутриорганного введения наночастиц и проведения фототермолиза.

Материалы и методы:

В ходе эксперимента оценивали сроки накопления наночастиц в некоторых органах белых лабораторных крыс весом 150-200 грамм. Под наркозом (золетил 0.15 мл) рассекали кожу на передней поверхности шеи, тупым способом разделяли мышцы и выделяли яремную вену. Яремная вена бралась на лигатуру. В яремную вену вводилось 1 мл суспензии золотых наночастиц по направлению от головы к хвосту. После введения на кожу накладывались швы. Выполнялось рентгенологическое исследование и количественное определение содержания наночастиц. Крыса подвергалась эвтаназии спустя 4 часа после введения частиц, когда предположительно накопление частиц в печени достигало максимума. Проводился эмиссионный спектральный анализ почек, мочевого пузыря и печени. Количественное содержание золота оценивалось по интенсивности эмиссионных линий на тестовых длинах волн.

Для разработки способов эндоскопического лазерного фототермолиза при опухолях органов брюшной полости, в частности желудка, на кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии СГМУ проведены серии экспериментов на 25 органных комплексах и 10 лабораторных животных (беспородные собаки). В итоге разработана методика проведения облучения слизистой желудка через биопсийный канал фиброгастродуоденоскопа. Для проведения лазерного воздействия на стенку желудка под визуальным эндоскопическим контролем в желудок проводят световод лазера «Lasermed 01-10» с длиной волны 1064 нм в постоянном режиме. Диаметр световода 600 нкм; мощность излучения на торце световода 8 – 10 Вт.

C целью подведения наночастиц к очаговым образованиям печени с помощью баллонного способа на 30 лабораторных животных (кролики) нами смоделирована киста (шаровидное образование) печени, а для уменьшения травматичности и инвазивности, профилактики кровотечения и желчеистечения, нами разработан малоинвазивный способ чрескожной пункции смоделированной кисты печени под УЗ-контролем и, в перспективе, для подведения к ней наночастиц с последующим лазерным фототермолизом.

Полученные результаты.

Как показали проведенные исследования, наночастицы при внутривенном введении накапливаются в почках через 10 ± 2,7 мин (М ± m) после введения. Спустя 58 ± 5,3 мин. (М ± m) наночастицы золота накапливаются в мочевом пузыре и далее основная их часть выводится из организма. Через 4,2 ± 0,5 ч (М ± m) после введения наночастиц наиболее значительная концентрация их определяется в печени. Наблюдать наночастицы на рентгенограммах можно только при их введении в очень высоких концентрациях, значительно (на три порядка) превышающих дозировки используемые для фототермолиза.

При контрольном ФГС-исследовании на 3,7,14-е сутки после подведения наночастиц коллоидного золота и фототермолиза отмечены ранняя эпителизация и полноценное восстановление подслизистой соединительной основы и дефекта слизистой. При этом констатировано уменьшение выраженности воспалительной реакции и сроков заживления слизистой без ее деформации и образования грубого рубца. При развитии перфоративных осложнений лазерного фототермолиза подобная методика фиброгастроскопической «пломбировки» перфоративного отверстия аутопластическим материалом может быть проведена как с помощью видеолапароскопической поддержки, так и при использовании минилапаротомического доступа. Таким образом, в результате проведенных экспериментов были определены предварительные параметры лазерного излучения, изучено состояние стенки органа в зоне нагрева биоткани и способы бесшовной коррекции дефекта при развитии перфоративных осложнений.

Заключение. Проведенные эксперименты показали, что лазерное эндоскопическое воздействие на стенку желудка в ИК-диапазоне обеспечивает нагрев слизистой оболочки желудка до 50—70 градусов за 1 минуту, что возможно использовать для проведения фототермолиза в экспериментальной наноонкологии. Разработанные способы трансгастрального эндоскопического введения наночастиц и последующего лазерного воздействия, а также транскутанной пункции паренхиматозного органа просты в техническом исполнении, экономически доступны, обеспечивают малоинвазивность манипуляции и перспективны при использовании их в клинической практике. Доказана целесообразность применения малоинвазивной транскутанной пункции печени под контролем УЗИ с последующим введением наночастиц в полость кисты и проведением фототермолиза. При выполнении пункции предложенным нами способом, в результате лазерного воздействия на паренхиму органа, образуется коагуляционный некроз стенки пройденного канала, обеспечивающий надежный желче- и гемостаз.Предложенный способ транскутанной пункции паренхиматозного органа прост в техническом исполнении, экономически доступен, обеспечивает малоинвазивность манипуляции, надёжную профилактику осложнений в ходе пункции, а также в периоде после проведения данной манипуляции.