Тепловизионный контроль готовности донорского сегмента кисти к хирургическому перемещению

Размещено на http://allbest.ru

*Федеральное государственное бюджетное учреждение

«Нижегородский НИИ травматологии и ортопедии» Минздрава России

**Нижегородская государственная медицинская академия

Тепловизионный контроль готовности донорского сегмента кисти к хирургическому перемещению

М.Г. Воловик*, Н.М. Александров*,

Д.В. Киселев*, С.А. Полевая**

Введение

Реконструкции первого пальца методом перемещения пальца поврежденной кисти посвящены единичные сообщения, к тому же никто из известных нам авторов не применяет тренировку.

Известно, что при хирургическом перемещении донорского сегмента в пределах поврежденной кисти с сохранением питающего сосуда имеет место высокий процент краевых некрозов и некрозов дистального участка перемещенного сегмента [1]. Это обусловливает актуальность поиска способов профилактики послеоперационных ишемических нарушений и выявления критерия «готовности» сосудистого русла перемещаемого сегмента к операции.

Клиническими методами выявить функциональный резерв кровотока в донорских тканях невозможно, и каждый раз хирург может это предположить только на основе опыта. Из работ, посвященных оценке кровотока в дистальном сегменте конечностей, обращают на себя внимание исследования с использованием тепловидения и лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) [2-4 и др.]. Известны также работы, предлагающие различные варианты холодовых и окклюзионных воздействий для повышения адаптоспособности микроциркуляторного русла конечностей и его тренировки к ишемии [5, 6 и др.].

Целью данного исследования было обоснование разрабатываемой методики тренировки планируемого к перемещению сегмента у больных с повреждениями кисти. Задачами являлось разработать оптимальный режим тренировки донорского пальца, определить необходимую и достаточную длительность ее проведения и выработать тепловизионные (ТПВ) критерии готовности сосудистого русла тренируемого сегмента к перемещению.

Материал и методика

С помощью матричного тепловизора Thermo Tracer ТН-9100 (NEC, Япония) в помещении с постоянной температурой 20-22^оС регистрировали динамику температур на тыльной поверхности обеих кистей в 37 экспериментах на 10 больных мужского пола (средний возраст 39 лет) с повреждениями дистальных отделов верхней конечности.

Исследование проводили в положении испытуемого сидя на стуле, кисти устанавливали на термоизолирующую сетку, под предплечья подкладывали мягкую прокладку во избежание сдавливания сосудов и нервов. После 10 минут адаптации в экспериментальном положении регистрировали термофильм с частотой съема данных 1 Гц на протяжении трех этапов:

1) 20 минут в покое и без внешних воздействий (фон),

2) в ходе пережатия артериальным жгутом сегмента поврежденной кисти, планируемого к перемещению (во всех случаях это был палец)

3) 30 минут после снятия жгута.

На всех этапах параллельно с ТПВ исследованием на дистальном отделе тренируемого сегмента методом ЛДФ измеряли показатель микроциркуляции с помощью аппарата ЛАКК-М (НПП «Лазма», Россия). Применяя аппарат вейвлет-преобразования, изучали изменения амплитуды колебаний в диапазонах активных и пассивных факторов регуляции микрокровотока [7].

Пациенты, после подписания ими информированного согласия, c целью создания локальной ишемии производили себе периодическое (4 раза в сутки) наложение артериального жгута на дистальные отделы кисти тугим бинтованием в дистально-проксимальном направлении по типу «обескровливания» на 10 минут с поэтапным увеличением экспозиции до 20 минут. Перед первым пережатием и периодически в течение всего цикла бинтований испытуемым проводили контрольные ТПВ и ЛДФ измерения.

Во избежание влияния процедуры наложения жгута на параметры кровотока нестимулируемой (здоровой) кисти при ТПВ и ЛДФ измерениях бинтование производил экспериментатор. Периодические пережатия вне экспериментальной регистрации осуществлял сам пациент.

Полученные ТПВ данные обрабатывали с помощью профессионального программного обеспечения Radiometric Complete Online D 5.1.1.011-23.01.2012, проводили дисперсионный анализ данных в программной среде STATISTICA-6.1.

Результаты и обсуждение

На первом этапе исследований тепловидение и лазерная допплеровская флоуметрия были применены для изучения ИК эффектов, опосредованных сосудистыми реакциями, у 6 здоровых добровольцев при периодической односторонней артериальной окклюзии одного из пальцев кисти (4 раза в сутки в течение 7 месяцев с поэтапным увеличением экспозиции от 10 до 30 минут). При многократном повторении односторонних воздействий наблюдали согласованные изменения температурного состояния и режимов микроциркуляции корреспондирующих участков кожи обеих рук и выявили высокий уровень положительных корреляций с экспериментальной и контрольной стороны на этапе восстановления после пережатий, что свидетельствует о подключении системных сосудистых реакций.

Результатом этой работы был вывод о том, что использованные нами режимы тренировки способствуют усилению внутрикожного кровотока, и данная методика может быть рекомендована для профилактики нарушений периферической микроциркуляции при различных патологических состояниях. Очевидно, что запуск контура регуляции кожного кровотока в примененном нами контексте закономерно ведет к расширению репертуара адаптационных реакций в системе [8].

Параллельные с ТПВ измерения параметров микроциркуляции с помощью ЛДФ показали высокую корреляцию последних с температурными изменениями. ТПВ мониторинг эффектов многократных пережатий пальца позволил зарегистрировать периоды более высокого подъема температурных значений в ходе постокклюзионного восстановления, свидетельствующие о лучшем кровоснабжении, что позволило прогнозировать оптимальные сроки операции, когда важно не упустить наиболее благоприятный момент. За критерий готовности микроциркуляции в дистальном отделе сегмента кисти, планируемого к перемещению, мы предлагаем брать величину в 1,7^оС, на которую должна вырасти разница температур между ее значениями на 3 минуты восстановления после снятия жгута и в конце окклюзии по сравнению с такой же разницей при первом пережатии, независимо от исходного состояния, времени тренировки и количества пережатий.

Прежде всего, в данном исследовании была проверена гипотеза о возможности улучшения кровотока в проблемных зонах тренируемого сегмента, которые не всегда соответствуют его дистальной зоне (Рис. 1).

Рис. 1. Термокарта кистей пациента Л., диагноз: тено-нейрогенная деформация правой кисти, нейропатия локтевого и срединного нервов. Неоднородность II пальца правой кисти позволила выделить зоны его более проблемного по состоянию кровотока «лучевого» и менее проблемного - «локтевого» краев.

Кривые восстановления температуры (термограммы) после 1 и 15 бинтований по 10 минут приведены на Рис. 2.

Прирост исходной температуры по лучевому краю пальца составил 0,7^оС, по локтевому - 0,3^оС (значение недостоверно).

Рис. 2. Термореакции двух зон тренируемого II пальца на больной кисти пациента Л. на этапе восстановления при 1 пережатии на 10 минут (А) и при 15 пережатии (Б). Красная кривая - «лучевой» край, синяя - «локтевой». Ось Х - время (х100 с), ось Y - температура, ^оС.

В начале бинтований - кратковременное повышение температуры после снятия жгута, в конце - динамика, близкая к зарегистрированной у здоровых испытуемых, на этапах восстановления подъем температуры на 1,5-2^оС больше, чем при первом бинтовании, и более продолжителен. Следовательно, результат достигнут, и он разный в двух рассмотренных зонах. Отметим, что у здоровых испытуемых при разном характере термореакций на окклюзию в трех исследованных нами зонах (ногтевая фаланга, пальцевая артерия и I межпястный промежуток) в «поведении» температуры обоих краев пальца имелась полная синхронность.

Однако если у здорового человека нет разницы в динамике восстановления в разных зонах одного пальца, то у больных она может присутствовать вследствие разных механизмов и тяжести травмы, влияющих на результат тренировки.

Это могут быть ситуации утраты сегмента (отрыв, ожог, отморожение, огнестрельная травма, размозжение), характер и тяжесть травмы (полный отрыв, осталась часть основной фаланги, осталась основная фаланга), дополнительные повреждения (отрыв вместе с лучевой частью кисти, отсутствуют мягкие ткани лучевого края кисти, повреждены сосудисто-нервные пучки…), сочетанная травма (массивные повреждения других частей тела, нарушения функций других систем организма кроме опорно-двигательного аппарата), давность травмы, а также индивидуальные особенности (эндогенный контекст) и наличие сопутствующей патологии (вибрационная болезнь, синдром или болезнь Рейно, диабетическая ангио- и полинейропатия, системные заболевания сосудистого, ревматического или иного генеза и др.).

Таким образом, проблемные зоны по кровотоку индивидуальны для каждого больного, и выработка по ним общего критерия представляется практически невозможной. Тем не менее, было очевидно, что при многообразии контекстов критерий готовности сосудистого русла к хирургическому перемещению должен быть по возможности универсальным.

Доказательством низкой информативности изменений на «лучевом» и «локтевом» крае одного проблемного пальца и, наоборот, значимого результата, достигнутого тренировкой в его дистальном отделе, явился случай больного Ш., рассмотренный ниже в качестве клинического примера.

Поскольку дистальный отдел имеется всегда, и это наиболее плохо кровоснабжаемая часть пальца и чаще всего подверженная ишемическим осложнениям, вплоть до необратимых, было решено основной критерий разрабатывать на основе данных, полученных с ногтевой фаланги или с наиболее дистальных отделов культи пальца.

Клинический пример. Больной Ш., 42 года, диагноз: тотальный дефект лучевого края правой кисти, сгибательные дермато-тено-артрогенные контрактуры II, III, IV пальцев, дефект мягких тканей и костного остова II пальца, разгибательная контрактура правой кисти (Рис. 3А).

Рис. 3. Фотография (А) и термокарта (Б) кистей больного Ш. перед тренировкой.

Из анамнеза известно, что тяжелая деформация кисти, сопровождающаяся обширными рубцовыми изменениями тканей, отсутствием функции схвата, сформировалась в результате механической травмы, полученной 2,5 года назад. Для восстановления функции схвата кисти с минимальным донорским изъяном решено сформировать первый палец путем перемещения наиболее дефектного второго пальца.

Предварительно для устранения дефекта мягких тканей на лучевой поверхности и укрытия сохранившейся медиальной половины второго пальца предварительно выполнена его пластика кожно-жировым лоскутом. При предоперационном ультразвуковом исследовании сосудов кисти и пальцев выявлено отсутствие кровотока по ладонным пальцевым сосудам.

Кроме того, имелись также клинические признаки нарушения кровообращения в пальце в виде слабой «игры» сосудистого пятна, побеления кожных покровов при попытке разгибания пальца, отсутствия пульсации на лучевой артерии. В связи с высоким риском развития ишемических нарушений в перемещенном пальце вследствие повреждения ладонных пальцевых, лучевой артерий, обширной тяжелой рубцовой деформации было принято решение выполнить перемещение пальца после его тренировки к ишемии.

Тренировка осуществлена путем эластичного бинтования II пальца по типу артериальной окклюзии с оставлением свободной ногтевой фаланги по 10 минут 4 раза в день с нарастанием ишемической нагрузки до 15 минут 5 раз в день в течение 7 дней под ТПВ контролем (Табл. 1).

Табл. 1. Изменения температуры ногтевой фаланги тренируемого пальца на этапе восстановления после снятия жгута у больного Ш.

Как видно из приведенных данных, от бинтования №10 (3 суток) до №24 (6 суток) на 3 минуте от момента снятия жгута произошло нарастание разницы прироста температуры ногтевой фаланги тренируемого донорского пальца на +1,7 и на +1,8^оС, соответственно. Это позволяет утверждать, что заявленная цель - улучшение кровообращения в дистальном отделе - достигнута к этому этапу тренировки (от 3 до 6 суток).

Снижение этого показателя при бинтовании №29 (8 сутки - перед операцией) до +0,7^оС может свидетельствовать об изменении режима реагирования на окклюзию и, соответственно, о менее благоприятном периоде для перемещения. кровоток кисть донорский тепловидение

Графическое представление данных по больному Ш. также показывает, что достоверное улучшение было после 24 пережатий (до 6 суток тренировки), затем произошел спад, и оперировать данного пациента было наиболее целесообразно на этапе чуть раньше, хотя бы на 1 сутки.

В наиболее благоприятный период восстановление начиналось с более низкой температуры, шло быстрее (более крутой подъем), держалось дольше и завершилось на более высоких значениях (Рис. 4).

Рис. 4. Динамика температур в трех зонах тренируемого пальца у больного Ш. на этапе постокклюзионного восстановления. Синяя кривая - 1 бинтование (10 минут), красная - 24 бинтование (15 минут), зеленая - 29 бинтование (20 минут). Слева - ногтевая фаланга, в центре - II межпальцевой промежуток, справа - пальцевая артерия. Обозначения осей - см. Рис. 2.

Было выполнено хирургическое перемещение дефектного II пальца в позицию I. Несмотря на задержку с датой проведения перемещения на 1 сутки по сравнению с наиболее благоприятным периодом (по ТПВ данным) послеоперационный период протекал гладко. Перемещенный сегмент прижил полностью, без каких-либо ишемических нарушений в тканях, раны зажили первичным натяжением (Рис. 5).

Таким образом, проведенная тренировка обеспечила полное приживление дефектного пальца и восстановление функции схвата кисти, несмотря на тяжелые исходные нарушения кровообращения в тканях.

Рис. 5. Фотография (А) и термокарта (Б) кисти больного Ш. на 7 сутки после операции перемещения II пальца в положение I.

Литература

1. Александров Н.М. Реконструктивные операции при травматических дефектах пальцев кисти и адаптивная компенсация ее нарушенных функций. Автореф. дис. … докт. мед. наук. Нижний Новгород, 2007. 45 с.

2. Д.А. Усанов, А.В. Скрипаль и соавт. Оценка функционального состояния кровеносных сосудов по анализу температурной реакции на окклюзионную пробу. Сарат.й научно-мед. журнал. 2009. 5 (4): 554-558.

3. Xue Wang, Ying He. Experimental study of vascular reactivity in the fingertip: an infrared thermography method. 3rd Int. Conf. on Biomedical Engineering and Informatics (BMEI 2010). Р. 1180-1184.

4. Дунаев А.В., Жеребцов Е.А., Егорова А.И., Рогаткин Д.А., Дмитрук Л.И. Способ диагностики функционального состояния системы микроциркуляции крови при вибрационной болезни. Патент РФ № 2474379. 2012.

5. Поляков Е.Л., Пастухов Ю.Ф., Прахова Ж.В., Колесов С.Н. Изменения теплового состояния кисти при ритмических холодовых воздействиях. Физиология человека. 1994. 20 (6): 96-103.

6. Козюков В.Г., Токарев А.Е., Севостьянов А.Н., Лисов С.О. Способы улучшения результатов реконструктивно-пластических операций после повреждений кисти. Уральский мед. журнал. 2011. 10: 136-139.

7. Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Функциональная диагностика состояния микроциркуляторно-тканевых систем. Колебания, информация, нелинейность. Руководство для врачей. М., Книжный дом Либроком. 2014.

8. Воловик М.Г., Киселев Д.В., Полевая С.А., Александров Н.М., Перетягин П.В., Хомякова М.И., Ковальчук А.В. Влияние многократной локальной ишемии на температурный режим и микроциркуляцию кожи кисти у человека. Физиология человека (в печ.).

Аннотация

Тепловизионный контроль готовности донорского сегмента кисти к хирургическому перемещению. М.Г.Воловик*, Н.М.Александров*, Д.В.Киселев*, С.А.Полевая**

*Федеральное государственное бюджетное учреждение «Нижегородский НИИ травматологии и ортопедии» Минздрава России

**Нижегородская государственная медицинская академия, тел. (8312) 36-66-48, e-mail: trv@nniito.ru

Разработана и применена на больных методика предоперационной подготовки донорского сегмента конечности к хирургическому перемещению под тепловизионным контролем.

Размещено на Allbest.ru