Русский
EnglishПрименение внутриполостной лазертерапии в хирургии моделированных абсцессов
ID: 2015-04-24-A-5016
Оригинальная статья
ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава РФ
Резюме
Цель исследования: экспериментально обосновать применение интралипида в качестве рассеивающей среды для управляемого распределения лазерного излучения.
Материалы и методы исследования. Для управления лазерным излучением (ЛИ) использовали рассеивающую среду - эмульсию интралипида. Источники ЛИ: «Lasermed-1-10» (1064 нм) и «Матрикс» КЛО4 (630 нм). Использовали Staphylococcus aureus №92 концентрацией 3×104 КОЕ/мл. Проведено 30 исследований в трех группа: основная (ЛИ с интралипидом); группа сравнения (узконаправленное ЛИ) и группа контроля. Облучение проводили в течение 3 минут ЛИ 630 нм мощность 30 мВт в постоянном режиме. Через 30, 60, 120 и 180 минут производили мерный высев.
Результаты исследования и обсуждение. Концентрация интралипида 0,24% равномерно рассеивает ЛИ. Пространственное распределение ЛИ 630 нм соответствует воздействию длиной волны 1064 нм.
С 30 по 180 минуты культивирования группы сравнения значение n увеличивалось с 3384±63,8 до 16782±182,9.
В основной группе на 30 минуте значения n составляло до 2063±49,0. К первому часу - 99±13,7. Ко второму - 1212±57,5. К третьему - 5416±83,6.
Выводы. Подобранная концентрация интралипида является оптимальной для получения равномерного распределения ЛИ по внутренней поверхности полостей. Одним из критериев равномерности распределения ЛИ является снижение количества колоний штамма S. aureus. Разработанный способ равномерного рассеяния ЛИ может быть использован при лечении моделированных абсцессов в экспериментальной хирургии.
Ключевые слова
интралипид, лазерное излучение, рассеивающая среда
Введение
В настоящее время известны противовоспалительные, бактерицидные, регенеративные свойства низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) в лечении гнойных ран [6], однако в хирургии абсцессов печени и околопеченочных пространств они не нашли широкого применения. Для улучшения результатов лечения и исключения осложнений малоинвазивных методик предложены новые способы экспериментального моделирования: способ моделирования фиброзной кисты печени [1] и способ транскутанной пункции очаговых образований паренхиматозных органов [2]. Однако, судя по результатам чрездренажной лазертерапии [4,5] нерешенным остается вопрос о равномерности распределения узконаправленного лазерного излучения.
Цель
экспериментально обосновать применение интралипида в качестве рассеивающей среды для управляемого распределения лазерного излучения.
Материал и методы
Для управляемого освечивания лазером полости использовали рассеивающую среду, состоящую из эмульсии интралипида в физиологическом растворе хлорида натрия. Размер частиц интралипида в среднем равен 97 нм при минимальном поглощении лазерного излучения в спектральной области 400-1100 нм.[3]. В качестве источника лазерного излучения (ЛИ) применяли следующие лазерные аппараты: Lasermed-1-10 с длиной волны 1064 нм и «Матрикс» с лазерной головкой КЛО4, имеющей длину волны 630 нм. Для подбора диапазонов концентрации интралипида нами использована оригинальная установка. Определение параметров рассеяния жировой эмульсии выполнено в 40 экспериментальных исследованиях in vitro. Изучали распределение лазерной энергии в 18 исследованиях на 3 препаратах печени свиньи (нефиксированный материал). В препарате моделировали полости неправильной формы, заполняли рассеивающей средой и облучали в течение двух минут лазерным аппаратом Lasermed-1-10 мощность 10 Вт в постоянном режиме. Термограммы фиксировали тепловизером IRISYS серии IRI 4000 (Великобритания).
Антимикробное действие равномерно рассеянного излучения лазерным аппаратом «Матрикс» изучали в отношении чистой культуры клинического штамма Staphylococcus aureus с лабораторным шифром №92 концентрацией 3×104 КОЕ/мл по оптическому стандарту мутности МакФарланда. Проведено 30 исследований в трех экспериментальных группа: основная 10 исследований (ЛИ равномерно рассеянное интралипидом); группа сравнения 10 исследований (узконаправленное ЛИ) и группа контроля (10 исследований) - без эмульсии интралипида и лазерного воздействия. Облучение проводили в течение 3 минут лазерным аппаратом «Матрикс» мощность излучения 30 мВт в постоянном режиме через световод, введенный в центр пробирки. Через 30, 60, 120 и 180 минут культивирования производили мерный высев по 0,1мл на чашки с мясо-пептонным агаром и через 24 часа инкубации при 370С подсчитывали количество выросших колоний (n). Статистическую обработку полученных результатов осуществляли с применением пакета прикладных статистических программ Statistica 8.0 (for Windows; «Stat Soft Inc.», США), Microsoft Еxcel 2007 (for Windows 7). Статистические результаты считались достоверными при p≤0,05.
Результаты
Экспериментально определена концентрация интралипида, обеспечивающая равномерное рассеяние ЛИ, равная 0,24%. При воздействии ЛИ ближнего инфракрасного диапазона с длиной волны 1064 нм пространственное распределение соответствует воздействию ЛИ 630 нм.
Воздействие ЛИ без интралипида (группа сравнения) не приводило к подавлению роста опытного штамма. В мерных высевах с 30 по 180 минуты культивирования значение n интенсивно увеличивалось с 3384±63,8 до 16782±182,9. Количество колоний опытного штамма во всех временных интервалах достоверно не отличалось от контроля (р>0,05).
В присутствии интралипида равномерно рассеянное ЛИ (основная группа) приводило к снижению значения n до 2063±49,0 на 30 минуте (р<0,001, относительно контроля). На первом часе культивирования минимальное значение n наблюдали в основной группе (99±13,7). Ко второму часу значение n в основной группе увеличилось до 1212±57,5. Через 3 часа после воздействия ЛИ с интралипидом значение n увеличилось до 5416±83,6.
Обсуждение
Бактерицидные свойства узконаправленного ЛИ группы сравнения неудовлетворительны. Антибактериальный эффект исследований основной группы превышает группу сравнения на 30 и 60 минутах культивирования в 1,6 и 48 раз соответственно. Полученную концентрацию жировой эмульсии можно в дальнейшем использовать в экспериментальной медицине.
Заключение
Подобранная нами концентрация жировой эмульсии интралипида для парентерального питания является оптимальной рассеивающей средой для получения равномерного распределения лазерного излучения по внутренней поверхности полостей. Одним из критериев равномерности распределения ЛИ путем рассеивающей среды является снижение количества КОЕ штаммаS. aureus. Разработанный способ равномерного рассеяния лазерного излучение может быть использован при лечении моделированных абсцессов в экспериментальной хирургии.
Литература
- Алипов В.В. Экспериментальное обоснование использования нанотехнологий в хирургии желудка и печени / В.В. Алипов, М.С. Лебедев, Х.М. Цацаев // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. - 2010. - №3(15). - С. 3-10.
- Алипов В.В. Экспериментальные лазерные нанохирургические технологии. Первые результаты и перспективы / В.В. Алипов, М.С. Лебедев, Х.М. Цацаев и др. // Вестник экспериментальной и клинической хирургии.- 2011.- Т. IV, №2. - С. 330-333.
- Алипов В.В. Способ лазерного облучения внутренней поверхности полости биоткани / Алипов В.В., Акчурин Г. Г., Лебедев М.С. и др. // Патент РФ № 2492882. - 2013. -Бюл. №26.
- Ануфриева С.С. Способ хирургического лечения доброкачественных узловых образований молочной железы с применением высокоинтенсивного лазерного излучения / С.С. Ануфриева, В.Н. Бордуновский, И.Я. Бондаревский, А.И. Козель // Патент РФ №2319469. - 2008. - Бюл. №8.
- Козель А.И. Способ лечения глиальных опухолей головного мозга / А.И. Козель, С.Т. Исмагилова, Р.У. Гиниатуллин и др. // Патент РФ № 2346712. -2009. - Бюл. №5.
- Hugo J. van Staveren. Light scattering in Intralipid-10% in the wavelength range of 400-1100 nm/Hugo J. van Staveren, C.J.M. Moes, J. van Marle, S.A. Prahl and M.J.C. van Gemert//Applied Optics. - 1991. - Vol. 30, Issue 31. - pp. 4507-4514.
