Кріохірургічні операції
Сучасна кріохірургічна техніка впроваджена в клінічну практику I. S. Cooper, який використовував у 1962 р. апарат із закритою системою циркуляції рідкого азоту у стереотаксичній хірургії для руйнування підкіркових структур головного мозку. Після цього кріохірургічний метод стали широко застосовувати у багатьох областях хірургії.
Кріохірургічний метод заснований на тому, що при заморожуванні біологічної тканини в ній (як усередині, так і поза клітинами) утворюються кристали льоду. Одночасно підвищується концентрація речовин, розчинених у внутрішньоклітинній рідині. Крижані кристали, що ростуть, розривають клітинні мембрани, а підвищення концентрації електролітів і зміна рН середовища викликають денатурацію білково-ліпідних комплексів клітинних мембран і збочення біохімічних реакцій, що призводить до загибелі клітин. При швидкому заморожуванні та повільному відтаванні сильніше ушкоджуються клітини.
При заморожуванні тканин живого організму ступінь і глибина кріонекрозу залежать не тільки від процесів, що відбуваються в клітині, а й від порушень мікроциркуляції, що виникають після кріовпливу. Відразу після розморожування відбувається розширення дрібних судин і уповільнення кровотоку в них, що змінюється внутрішньосудинним тромбозом. Тромбоз судинного русла призводить до ішемії тканини, що сприяє загибелі клітин, що вже пошкоджені холодом. Важливим достоїнством кріохірургічного впливу і те, що, викликаючи некроз і відторгнення промороженої частини пухлини, не призводить до руйнації незміненої стінки трахеї чи бронха. Як показали експериментальні дослідження, хрящі трахеї при заморожуванні не пошкоджуються.
Клітини сполучної тканини гинуть, але проміжна речовина зберігається та її механічні та біохімічні властивості не змінюються. Потім протягом 7-10днів проміжна речовина знову заповнюється фібробластами, які, можливо, утворюються з моноцитів. Частина тромбованих судин реканалізується, інші заміщуються новоутвореними. Епітелій регенерує із країв. Протягом 5-7 днів дефект покривається кубічним епітелієм, який через 2-6 місяців трансформується в війчастий. Гинуть і заміщаються рубцевою тканиною лише гладкі м'язові волокна. Але в хрящовій частині стінки трахеї та великих бронхів кількість їх невелика, а обмежене рубцювання лише мембранозної частини, як правило, не призводить до розвитку рубцевого стенозу.
Завдяки цьому кріохірургічний метод може бути застосований при лікуванні хворих як із доброякісними, так і зі злоякісними пухлинами трахеї та великих бронхів. Його недоцільно використовуватиме швидкого відновлення прохідності просвіту, оскільки видиме руйнація пухлини відбувається, зазвичай, через 7—10 днів після кріовпливу. Крім того, холодопродуктивність ендоскопічних кріодеструкторів порівняно невелика, глибина кріовпливу становить не більше 5-6 мм; це обмежує можливість застосування методу при великих позапросвітних пухлинах. Тому кріодеструкція показана тоді, коли після видалення внутрішньопросвітної порції пухлини будь-яким іншим способом (біопсійними щипцями або тубусом бронхоскопа, за допомогою електрокоагуляції або лазерного випромінювання) необхідно зруйнувати інтрамуральну частину пухлини, особливо коли необхідно виключити можливість пошкодження неураженої стінки трахеї. прилеглих великих судин. У таких ситуаціях кріодеструкція є способом вибору.
Для заморожування тканин нині використовують спеціальні апарати — кріодеструктори. Як джерело холоду (холодоагент) в них можуть бути використанізакис азоту чи рідкий азот. Як правило, заморожування тканин роблять не безпосереднім впливом на них холодоагенту, а шляхом відведення тепла через спеціальний наконечник кріозонду, званий кріоаплікатором.
При використанні як холодоагент закису азоту відбувається її дроселювання через спеціальне сопло, розташоване в кріонакінечнику, що дозволяє охладити кріоаплікатор до - 70 °С. Нижчих температур вдається досягти, використовуючи як холодоагент зріджені гази, найдешевшим і безпечним з яких є рідкий азот. Випаровуючись на внутрішній поверхні кріоаплікатора, він охолоджує його до — 196 °С. Незважаючи на порівняно невисокий ступінь охолодження, кріодеструктори на закисі азоту набули досить великого поширення. По-перше, закис азоту широко використовується в багатьох медичних установах, система постачання нею добре налагоджена, а по-друге, ці апарати конструктивно простіші за кріодеструктори, що працюють на рідкому азоті. Тим не менш фактор холодопродуктивності в багатьох випадках залишається визначальним, і в більшості областей медицини, особливо в онкології, як холодоагент використовують рідкий азот.
Важливим фактором, що обмежує можливість ендоскопічного застосування кріохірургічних методів, у тому числі при трахеобронхоскопії, є складність створення довгого та тонкого кріозонду. Усередині цього зонда, захищеного зовні термоізоляцією, повинні проходити канали як мінімум для прямого та зворотного потоків холодоагенту. Бажано також розміщення температурних датчиків та систем аварійного відігріву кріонаконечника. Пов'язані з цим технічні проблеми настільки великі, що, незважаючи на неодноразові спроби в різних країнах, наскільки нам відомо, жодного серійного зразкакріодеструктора досі не розроблено.
В ендоскопічному відділенні українського наукового центру хірургії (РНЦХ) РАМН заморожування пухлин трахеї та бронхів виробляють автономним ендоскопічним кріодеструктором оргінальної конструкції (спільно з МВТУ ім. М. Е. Баумана), в якому як холодоагент використовують рідкий азот. Апарат складається з ємності для рідкого азоту з системою керування та жорстко з'єднаного з нею кріозонду довжиною 50 см, діаметром 5-6 мм, усередині якого проходять канали циркуляції холодоагенту (рис. 1.38). На кінці кріозонду закріплені змінні кріонаконечники діаметром 5-8 мм. На всьому протязі, крім кріонаконечника, кріодеструктор обладнаний вакуумною термоізоляцією.