Удосконалення структурних та функціональних принципів проєктування ендоскопічних інструментів для вирішення існуючих проблем у гепатобіліарній хірургії

Вступ

Гепатопанкреатична ділянка створює унікальні проб­леми при хірургічних втручаннях через її складну анатомію та критично важливі функції. Розвиток мініінвазивних методів оперативних втручань на печінці, жовчних протоках та підшлунковій залозі є актуальною проблемою хірургії, враховуючи їх потенціал для покращення результатів лікування пацієнтів, зниження ризиків ускладнень та прискорення часу післяопераційного відновлення. Ендоскопічні підходи до хірургічних інтервенцій гепатобіліопанкреатичної системи завойовують усе більшу популярність та визнання серед світової медичної спільноти через їх здатність мінімізувати хірургічну травму, скоротити перебування пацієнта в лікарні та знизити економічне навантаження як на пацієнта зокрема, так і на систему надання медичної допомоги загалом [1].

У міру розвитку інтервенційної ендоскопії, стани, які раніше лікували хірургічним шляхом, усе частіше лікують за допомогою вдосконалених ендоскопічних методів. Наразі ендоскопічні методики використовують для лікування ахалазії, баріатричних процедур при ожирінні, резекції ранніх стадій злоякісних новоутворень у шлунково-кишковому тракті, розміщення металевих стентів із просвітом при лікуванні непрохідності жовчовідвідних шляхів, обструкції вихідного отвору шлунка, холециститу та дренажу рідинних накопичень або абсцесів, не пов’язаних із підшлунковою залозою [2–5].

З 1970-х років ендоскопічній ретроградній холангіопанкреатографії (ЕРХПГ) приділяють велику увагу як методу діагностики панкреатобіліарної патології. ЕРХПГ має велике значення для лікування пацієнтів з ускладненнями після операцій на жовчовідвідних шляхах, особливо у пацієнтів із підозрою на обструктивну жовтяницю [6].

Ендоскопічна папілотомія є проривним методом у лікуванні пацієнтів похилого віку та пацієнтів групи високого ризику з каменями в загальній жовчній протоці. Ці ендоскопічні інтервенції спроможні замінити відкрите хірургічне втручання для більшості пацієнтів із рецидивними каменями та виправдано у пацієнтів, які ще не перенесли холецистектомії, дозволяючи повністю уникнути операції на жовчовідвідних шляхах [7, 8].

Мета: проаналізувати можливості удосконалення структурних та функціональних принципів проєктування ендоскопічних інструментів для розв’язання існуючих проблем у гепатобіліарній хірургії.

Об’єкт і методи дослідження

У статті представлено огляд проблем та ускладнень, асоційованих як з традиційними, так і мініінвазивними методами хірургічних втручань при патології гепатобіліарної зони (зокрема раку підшлункової залози, жовчовідвідних шляхів та жовчного міхура, при стенозі чи обструкції фатерового сосочка, холедохолітіазі, гострому некротичному панкреатиті тощо), продемонстровано їх аналіз та запропоновано методики їх розв’язання за допомогою нових корисних моделей. Охарактеризовано технічні деталі нових моделей дренажу для зовнішньо-внутрішнього біліарноєюнального дренування, ендоскопічного дилататора сфінктера Одді та штовхача для ендобіліарної транслокації конкремента. Представлено порівняльний аналіз запропонованих патентів із найбільш близькими до представлених моделей аналогами. Висвітлено характеристики запатентованих ендоскопічних інструментів, продемонстровано відмінні переваги в дизайні та функціоналі, надано вичерпну інформацію про потенційний вплив на розв’язання специфічних проблем, пов’язаних із використанням моделей-аналогів.

Результати та їх обговорення

Дренаж для зовнішньо-внутрішнього біліарноєюнального дренування

Паліативне лікування хворих з онкопатологією гепатобіліарної зони, зокрема механічною жовтяницею злоякісного генезу (рак підшлункової залози, жовчовідвідних шляхів, жовчного міхура, фатерового сосочка і метастази в лімфатичні вузли), передбачає, першочергово, усунення синдрому жовтяниці. З цією метою використовують біліодигестивні обхідні анастомози й мініінвазивні втручання. Останні завойовують усе більшу популярність у зв’язку з нижчим ризиком післяопераційних ускладнень. До них належать стентування і дренування жовчних проток, які, своєю чергою, можуть бути виконані антеградно — черезшкірним черезпечінковим доступом і ретроградно за допомогою ендоскопії [9].

Кожен з цих методів має специфічні недоліки. Методи зовнішнього дренування, супроводжуються втратою жовчі, дискомфортом, зумовленим наявністю дренажу, можливістю імплантаційного метастазування уздовж катетерного тракту [10].

Ендоскопічне ретроградне біліарне стентування, яке позбавляє хворих втрати жовчі назовні, рядом авторів рекомендується як метод вибору при паліативному лікуванні синдрому жовтяниці, а антеградне дренування / стентування, своєю чергою, пропонується виконувати у разі неможливості першого [11].

Водночас бажання забезпечити відтік жовчі у дванадцятипалу кишку за допомогою стентування неминуче стикається з розв’язанням проблеми рефлюксу кишкового вмісту в жовчні протоки, оскільки порушується або взагалі усувається бар’єрна функція великого дуоденального сосочка. За допомогою дуоденографії з барієм показано, що після ендоскопічного ретрограднобіліарного стентування (ЕРБС) дуоденобіліарний рефлюкс виникає у 100% хворих, що призводить до інфікування жовчної протоки такими мікроорганізмами, як Escherichia coli, Klebsiella pneumonia. Pseudomonas Enterococcus cloacae та іншими, стійкими до поширених антибіотиків [12].

Окреме місце посідає зовнішньо-внутрішня холангіо­стомія. Ідея цієї методики полягає в забезпеченні проходження жовчі у дванадцятипалу кишку з мінімальною травматизацією фатерового сосочка за допомогою черезшкірного черезпечінкового підходу і, за необхідності, можливості санації дренажу. Однак цей метод також супроводжується високою частотою холангіту — близько 9–47,6%. Основною причиною холангіту при виконанні такого дренування вважається рефлюкс дуоденального вмісту в жовчній протоці через просвіт дренажу [13].

Відомі на сьогодні дренажі, що доступні до продажу в аптеках, не дають можливості усунути цей недолік (наприклад дренаж для холедоха (типу Піковського)). Доб­ре відомо, що сфінктер Одді людини має антирефлюксні властивості. Базальний тиск, який він створює, більше такого у дванадцятипалій кишці: 135–202 проти 80–120 мм вод. ст. відповідно. Фазові скорочення дванадцятипалої кишки, при яких тиск у ній підвищується, виникають одночасно з фазовими скороченнями сфінктера Одді, що також є фізіологічним антирефлюксним механізмом. Тоді як базальний тиск у загальній жовчній протоці зазвичай знаходиться в межах 50–100 мм вод. ст. і не перешкоджає рефлюксу [14].

Відомо, що базальний тиск у початкових відділах тонкої кишки значно нижчий порівняно з дванадцятипалою кишкою (40–60 мм вод. ст.). Він також нижчий порівняно з таким у жовчних протоках [15].

Можна припустити, що установка зовнішньо-внутрішнього дренажу таким чином, щоб отвори на дистальному його кінці відкривалися не у дванадцятипалій кишці, а в початкових петлях тонкої кишки, може дати змогу уникнути або істотно зменшити вираженість рефлюксу кишкового вмісту в жовчні протоки і, відповідно, розвиток холангіту.

Для досягнення вищевказаного розроблено дренаж для зовнішньо-внутрішнього біліарноєюнального дренування жовчі з жовчної протоки в початкові петлі тонкої кишки, на якому виконано дві групи бічних отворів, а саме проксимальних і дистальних, з можливістю розміщення дистальної групи бічних отворів за дуоденоєюнальним переходом у початкових петлях тонкої кишки, а проксимальної групи бічних отворів — в розширених жовчних протоках над стенозом, відстань між проксимальними і дистальними бічними отворами дренажної трубки виконано без отворів [14].

Схематично біліарноєюнальний дренаж зображено на рис. 1.

Рисунок 1. Рисунок-модель дренажу для зовнішньо-внутрішнього біліарноєюнального дренування

Зовнішньо-внутрішнє біліарноєюнальне дренування (ЗВБЄД) з використанням запропонованого дренажу здійснюється за допомогою черезшкірного черезпечінкового доступу, при цьому кінець дренажу з дистальною групою бічних отворів розміщується за дуоденоєюнальним переходом у початкових петлях порожньої кишки, проксимальна група бічних отворів розташовується в розширених жовчних протоках над стенозом (рис. 2).

Рисунок 2. Схема розташування зовнішньо-внутрішнього біліарноєюнального дренажу

Напередодні операції хворому призначають голод (не менше ніж за 4 год до операції). За 1 год до операції хворому проводиться антибіотикопрофілактика і вводяться знеболювальні препарати. Місце пункції і проток, які планується дренувати, визначають напередодні операції за допомогою ультразвукового дослідження (УЗД), комп’ютерної (КТ) або магнітно-резонансної томографії (МРТ).

Виконують місцеву інфільтраційну анестезію всіх шарів передньої черевної стінки майбутнього пункційного каналу. Під сонографічним та/або рентгенологічним контролем здійснюється доступ до жовчної протоки за допомогою голки 14 G. Надалі через голку вводять контраст для рентгенологічного підтвердження доступу до відповідної протоки й уточнення варіанта анатомії проток і місця стенозу. Потім по каналу голки проводиться м’який гідрофільний провідник з J-подібним кінчиком під сонографічним та/або рентгенологічним контролем. Після досягнення супрастенотичного відділу холедоха проводять бужування пункційного каналу бужами різного діаметра, які проводять по заздалегідь встановленому провіднику. Після розширення холедоха в ділянці стенозу буж витягують, одночасно маніпуляційний катетер проштовхують дистальніше стенозу через сфінктер Одді у дванадцятипалу кишку і потім в єюнум на 10–15 см дистальніше дуоденоєюнального згину. Готують поліхлорвініловий дренаж. Цей дренаж повинен мати 5–6 отворів у дистальній частині (яка знаходиться в тонкому кишечнику — дистальна група бічних отворів) і в ділянці розширеної жовчної протоки (холедоху) над місцем стенозу (проксимальна група бічних отворів). Ділянка дренажу без отворів (відстань між сфінктером Одді і дуоденоєюнальним вигином) вимірюється на холангіограмах.

Після підготовки дренажу його встановлюють по провіднику в тонку кишку на 5 см дистальніше, ніж планувалося. Потім виконують контрольну холангіограму і підтягують дренаж до тих пір, поки проксимальні отвори не займуть своє місце (над стенозом). Дренаж фіксують до шкіри П-подібним або вузловим швом. Виконується контрольна черездренажна холангіографія.

Використання цього дренажу при злоякісній дистальній механічній жовтяниці об’єднує переваги як зовнішнього, так і ендобіліарного дренажів, а завдяки своїй будові має нижчий рівень ускладнень, пов’язаних із холангітом чи міграцією дренажу.

Ендоскопічний дилататор сфінктера Одді

Недоліками представлених на ринку балонних дилатаційних катетерів є наступні:

• неефективність та ризики для життя при стриктурах загальної жовчної протоки;
• низька їх ефективність у випадках стенозуючого папіліту великого сосочка дванадцятипалої кишки (ВСДПК);
• можливість характерних ускладнень: панкреатит, кровотеча, перфорація жовчної протоки [11, 16].

Основним завданням при створенні корисної моделі було розробити інструмент, що дозволить удосконалити метод дилатації сфінктера Одді у випадках складного холедохолітіазу, без застосування ендоскопічної папіло­сфінктеротомії, яка, згідно зі світовими даними, має знач­ний рівень ускладнень.

Задачу виконано шляхом розробки інструменту, що має у своїй основі ручку з можливістю відкриття лопатей, у верхній частині якої розміщено канал для провідника, від ручки йде довгий порожнистий металевий корпус, що закінчується головкою-розширювачем, виконаною із трьох рентгеноконтрастних лопатей, які мають можливість відкриття під кутом 45° [17].

Цей інструмент використовують наступним чином: візуалізувавши ендоскопічно ВСДПК, заводиться інструмент, яким канюлюють сосок, за необхідності використовують провідник. Далі, виконавши холангіографію, проходять інструментом на 1–2 см так, щоб головка-розширювач вклинилась у сфінктер загальної жовчної протоки, оскільки лопаті головки рентгеноконтрастні, то можна бути впевненим у правильному її розташуванні. Після цього ручкою інструмента відкривають лопаті, які й дилатують сфінктер загальної жовчної протоки.

Застосування розробленого інструменту дозволяє уникнути ускладнень, підвищити ефективність проведення ендоскопічної дилатації сфінктера Одді. Рентгеноконтрастність лопатей дає впевненість у правильному їх розташуванні.

Модель цього інструменту представлена на рис. 3.

Рисунок 3. Рисунок-схема інструмента «ендоскопічний дилататор сфінктера Одді»

Штовхач для ендобіліарної транслокації конкремента

При виконанні механічної холедохолітоекстракції у випадках вклинених конкрементів використання стандартних інструментів типу «триног» та кошиків типу «Дор­міа» не завжди можуть розв’язуватися проблеми вклинених конкрементів загальної жовчної протоки, що, своєю чергою, веде до повторних оперативних втручань та небажаних наслідків [7, 11].

В основу цієї корисної моделі покладено задачу усунення вищезазначених недоліків шляхом розробки інструмента для механічної холедохолітоекстракції, зокрема при вклинених конкрементах термінальної частини загальної жовчної протоки, ампули Фатера, який завдяки своїй будові може змістити конкремент для подальшого видалення механічним способом.

Задачу виконано шляхом розробки інструмента-штовхача для ендобіліарної транслокації конкремента, що у своїй основі має ручку, яка з’єднана з довгою порожнистою оболонкою, всередині неї розміщено провідник, у дистальній частині якого він має спіралевидну форму 5 мм, що виконує функцію штовхання.

Інструмент застосовують через робочий канал дуоденоскопа. Проводиться канюляція ВСДПК і заводиться провідник інструмента під контролем контрастної холангіоскопії чи холедохоскпії, провідник інструмента містить спіралевидну частину діаметром 5 мм, який і виконує функцію штовхання конкремента в напрямку проксимальної частини загальної жовчної протоки, після цього конкремент видаляють стандартними механічними інструментами залежно від виду оперативного втручання.

Схематично інструмент зображено на рис. 4.

Рисунок 4. Рисунок-схема інструмента «штовхач для ендобіліарної транслокації конкремента»

Використання цього інструмента є надзвичайно діє­вим у випадках вклинених конкрементів ВСДПК, а також у разі труднощів при лапароскопічній холедохолітоекстракції.

Висновки

Представлені інструменти-моделі за рахунок вдалого використання особливостей структурних та функціональних принципів технічного дизайну та удосконаленої конструкції дозволяють змінити підхід до наявних сьогодні ускладнень, пов’язаних із застосуванням поширених інструментів-аналогів, а саме:

• знижують рівень інтра- та постінтервенційних ускладнень;
• знижують ризик повторних втручань;
• підвищують зручність та доцільність застосування ендоскопічних технологій.

Список використаної літератури

• 1. Almuhaidb A., Olson D., Aadam A.A. (2021) Advancements in Endoscopic Biliary Interventions by Gastroenterology. Sem. Intervent. Radiol., 38(3): 280–290. doi.org/10.1055/s-0041-1731266.
• 2. Naringrekar H.V., Shahid H., Varghese C. et al. (2022) Extrapancreatic Advanced Endoscopic Interventions. Radiographics: a review publication of the Radiological Society of North America, Inc, 42(2): 379–396. doi.org/10.1148/rg.210087.
• 3. Cianci P., Restini E. (2021) Management of cholelithiasis with choledocholithiasis: Endoscopic and surgical approaches. World J. Gastroenterol., 27(28): 4536–4554. doi.org/10.3748/wjg.v27.i28.4536.
• 4. Fajardo R.A., Petrov R.V., Bakhos C.T. et al. (2020) Endoscopic and Surgical Treatments for Achalasia: Who to Treat and How? Gastroenterology clinics of North America, 49(3): 481–498. doi.org/10.1016/j.gtc.2020.05.003.
• 5. Ibrahim Mohamed B.K., Barajas-Gamboa J.S., Rodriguez J. (2022) Endoscopic Bariatric Therapies: Current Status and Future Perspectives. J. Soc. Laparoendoscop. Surg., 26(1): e2021.00066. doi.org/10.4293/JSLS.2021.00066.
• 6. Doshi B., Yasuda I., Ryozawa S., Lee G.H. (2018) Current endoscopic strategies for managing large bile duct stones. Digestive endoscopy: official journal of the Japan Gastroenterological Endoscopy Society, 30 Suppl. 1: 59–66. doi.org/10.1111/den.13019.
• 7. Rosseland A.R., Osnes M. (1989) Biliary concrements: the endoscopic approach. World J. Surg., 13(2): 178–185. doi.org/10.1007/BF01658396.
• 8. Fan S.T., Lai E.C., Mok F.P. et al. (1993) Early treatment of acute biliary pancreatitis by endoscopic papillotomy. New Engl. J. Med., 328(4): 228–232. doi.org/10.1056/NEJM199301283280402.
• 9. Williams E., Beckingham I., El Sayed G. et al. (2017) Updated guideline on the management of common bile duct stones (CBDS). Gut, 66(5): 765–782. doi.org/10.1136/gutjnl-2016-312317.
• 10. Moll C.F., de Moura D.T.H., Ribeiro I.B. et al. (2023) Endoscopic Biliary Darinage (EBD) versus Percutaneous Transhepatic Biliary Drainage (PTBD) for biliary drainage in patients with Perihilar Cholangiocarcinoma (PCCA): A systematic review and meta-analysis. Clinics (Sao Paulo, Brazil), 78: 100163. doi.org/10.1016/j.clinsp.2022.100163.
• 11. Ak Ç., Aykut H., Pala E. et al. (2022) Post-ERCP Complication Analysis of an Experienced Center. Surgical laparoscopy, endoscopy & percutaneous techniques, 32(6): 707–713. doi.org/10.1097/SLE.0000000000001113.
• 12. Othman A.A.A., Dwedar A.A.Z., ElSadek H.M. et al. (2021) Bile reflux gastropathy: Prevalence and risk factors after therapeutic biliary interventions: A retrospective cohort study. Annals of medicine and surgery, 2012(72): 103168. doi.org/10.1016/j.amsu.2021.103168.
• 13. Arvanitakis M., Dumonceau J.M., Albert J. et al. (2018) Endoscopic management of acute necrotizing pancreatitis: European Society of Gastrointestinal Endoscopy (ESGE) evidence-based multidisciplinary guidelines. Endoscopy, 50(5): 524–546. doi.org/10.1055/a-0588-5365.
• 14. Susak Y.M., Markulan L.L., Lobanov S.M. et al. (2023) Effectiveness of a new approach to minimally invasive surgery in palliative treatment of patients with distal malignant biliary obstruction. World J. Gastrointest. Surg., 15(4): 698–711. doi.org/10.4240/wjgs.v15.i4.698.
• 15. Насташенко І.Л. (2015) Транспапілярні втручання з приводу гострого панкреатиту. Клін. хір., 8: 32–34.
• 16. Shemesh E., Nass S., Czerniak A. (1989) Endoscopic sphincterotomy and endoscopic fulguration in the management of adenoma of the papilla of Vater. Surgery, gynecology & obstetrics, 169(5): 445–448.
• 17. Wilcox C.M. (2015) Sphincter of Oddi dysfunction Type III: New studies suggest new approaches are needed. World J. Gastroenterol., 21(19): 5755–5761. doi.org/10.3748/wjg.v21.i19.5755.

Надійшла до редакції/Received: 01.08.2024
Прийнято до друку/Accepted: 13.08.2024