ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

The use of laser doppler flowmetry to assess the microcirculation of the kidney before and after percutaneous nephrolithotomy

D.N. Khotko, A.I. Khotko, V.M. Popkov, A.I. Tarasenko, A.V. Kuligin, G.V. Podrezova, A.O. Efimova

1) FGBOU VO “Saratov State University named after V.I. Razumovsky” of Ministry of Health of Russia, Saratov, Russia; 2) FGAOU VO I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow, Russia; 3) State public institution «Central Clinical Hospital of the Federal Customs Service of Russia», Moscow, Russia
Aim. To evaluate intraoperative changes in renal microcirculation during percutaneous nephrolithotomy (PCNL), as well as its dynamics in the early postoperative period.
Materials and methods. A total of 240 patients treated in the Urology Clinic of the Saratov State Medical University in 2021-2022 were included in the study. All patients underwent PCNL. In the first group (n=105) the standard PCNL through 30 Ch access was done. In the second group (n=135), the procedure was performed through an access of 16 Ch. Intraoperatively, intrapelvic pressure was evaluated according to the author’s method, which consists in direct measurement in the collecting system during the procedure, allowing for a faster and more accurate assessment. Prior to surgery, Doppler mapping of the renal blood flow was performed, and indirect registration of the microcirculation index (MCI) was done directly on the operating table using laser Doppler flowmetry (LDF). The diagnostic study was performed at the point of intersection of the 12th rib and the psoas muscle, both on the ipsilateral and contralateral side. In addition, during the procedure, a registration of MI of the mucosa of the calyceal fornix accessible in the direct vision through the access tract for 4 minutes was carried out twice.
Results. The index of microcirculation (IM) in the fornix of the upper calyx before the fragmentation of the stone in the 1st group of patients was 26.67±4.7 pf.u. compared to 25.4±5.9 pf.u. in the second group. At the same time, the value recorded on the skin was 13.08±1.2 pf.u. in the first group compared to 13.1±0.77 pf.u. in the second group (p>0.05). During the initial registration, the PM immediately after stone fragmentation was 19.5 ± 1.2 pf.u, while on the overlying skin it was 11.2 ± 0.9 pf.u. In the contralateral kidney area, IM was 10.2±0.9 pf.u. In the case of an intraoperative increase in intrapelvic pressure, IM was 22.3±1.6 pf.u. compared to 12.1±0.7 pf.u on the skin. The dynamics of IM on the skin tended to further decrease and returned to normal values of 10.3 ± 0.7 pf.u on the 3rd day. When intraoperative intrapelvic pressure exceeded the normal value, IM by the 5th day was 10.1±0.4 pf.u. When determining the correlation of IM with RI of the ipsilateral kidney, a direct moderate correlation was revealed (r=+0.516).
Conclusion. The measurement of microcirculation in the intra- and postoperative period allows to assess changes in the intrarenal microcirculation both directly and indirectly. This method can be used as an additional tool for assessing obstructive changes and the activity of pyelonephritis. A significant correlation between IM and RI indicates that functional changes in the renal and skin microcirculation tend to develop simultaneously.

Keywords

laser Doppler flowmetry
microcirculation index
resistive index
percutaneous nephrolithotripsy

Введение. Нарушения микроциркуляции имеют решающую роль в дисфункции почечной паренхимы [1].

В настоящее время существует множество методов оценки состояния микроциркуляторного русла [2], причем исследование может проводиться как непосредственно в органе, так и опосредованно, оценивая микроциркуляцию кожных покровов, слизистых оболочек [3]. Существует возможность непосредственно оценивать орган-мишень либо оценивать легкодоступный орган, такой как кожа или сетчатка, чтобы выводы можно было экстраполировать на патологические изменения в других органах при различных заболеваниях [4].

Проблема обострения калькулезного пиелонефрита в послеоперационном периоде в связи с развитием малоинвазивных технологий литотрипсии стоит достаточно остро [5]. Связано это прежде всего с тем, что со стремлением к минимальному диаметру подхода к конкременту и необходимостью достаточной визуализации мы, как правило, расплачиваемся повышением внутриполостного давления и следующими за этим воспалительными осложнениями [6]. Исходя из литературных данных, допустимое и безопасное для манипуляций давление в полостной системе почки составляет не более 30 мм рт.ст. [7]. Наиболее частый способ мониторинга давления выполняется с использованием мочеточникового катетера, установленного ретроградно в полостную систему почки, и зачастую оно может достигать до 50–100 см вод.ст. [8–10].

При повышении давления в полостной системе почки происходят форникальный и тубулярный рефлюксы и далее заброс в венозную систему почки, в связи с чем возникают и гемодинамические нарушения [11]. Опосредованно через сосудисто-тканевые рецепторы происходят рефлекторный спазм артерий и снижение тонуса вен, приводящие к венозному полнокровию или венозной индурации почки, что вызывает появление интерстициального отека, увеличение размеров почки, усугубление гипоксии [12]. Нарушение микротрофики ткани почки служит благотворной средой для фиксации и размножения бактерий [13, 14]. Исходя из вышеописанного, исходя из нарушений тканевой перфузии на уровне форникальной микроциркуляции, мы можем в достаточной мере прогнозировать риски и тяжесть калькулезного пиелонефрита в послеоперационном периоде.

Для выполнения этих задач нам необходимы достаточно чувствительные методики определения нарушений форникального кровотока. Самым широко используемым методом в настоящее время является дуплексное картирование, позволяющее оценивать капиллярный кровоток, исходя из определения индекса резистентности (RI) [15]. Кроме того, для оценки почечной микроциркуляции используется спектроскопия [16].

Несмотря на обилие исследований по некоторым из методов оценки микроциркуляции и их возможное применение, клиническое их применение отсутствует, и применяется лишь в научно-исследовательских протоколах. Это, вероятно, обусловлено двумя основными причинами: необходимостью стандартизации протоколов исследований или отсутствием методов лечения, направленных на коррекцию нарушений микроциркуляции [17].

Цель исследования: оценка интраоперационного изменения почечной микроциркуляции в ходе перкутанной нефролитотрипсии, а также его динамики в раннем послеоперационном периоде.

Материалы и методы. В исследование включены 240 пациентов, находившихся на лечении в клинике урологии Саратовского государственного медицинского университета в 2021–2022 гг. Всем пациентам была выполнена перкутанная нефролитотрипсия. В первую группу вошли 105 пациентов, которым вмешательство выполнено из стандартного доступа диаметром 30Ch. Во второй группе больных (n=135) операция выполнялась через доступ диаметром 16 Сh. В исследование вошли пациенты в возрасте от 35 до 50 лет без нарушений углеводного обмена, клинических проявлений атеросклеротической болезни и указаний на выраженную артериальную гипертензию. Группы были сопоставимыми по размерам и локализации конкрементов: максимальный размер – до 20 мм, без выраженной ретенции полостной системы почек, плотность камней составила от 1000 до 1650 HU. Литотрипсия выполнялась при помощи тулиевого лазера мощностью 40 ватт, использовалась энергия 2 Дж с частотой 20 гц, либо пневматического воздействия аппаратом Lithoclast Master EMS, среднее количество импульсов от 50 до 500 в группе пациентов со стандартным доступом и от 300 до 1500 – при миниперкутанной нефролитотрипсии, при максимальных настройках мощности. Всем пациентам перед созданием пункционного хода производилась катетеризация мочеточника однопросветным торцевым катетером 6 Ch. Интраоперационно пациентам проводилось измерение внутрилоханочного давления по предложенной авторами методике. Данная методика заключается в прямой регистрации внутрилоханочного давления непосредственно в полостной системе почки в момент выполнения оперативного вмешательства, что позволяет более быстро и точно оценивать показатели давления в полостной системе. Для этого во время создания пункционного хода в полостную систему почки устанавливался миниатюрный датчик давления, что позволяло оставлять открытым мочеточниковый катетер во время оперативного вмешательства в качестве дополнительного пути оттока ирригационной жидкости из полостной системы. Перед проведением оперативного вмешательства выполнялось допплеровское картирование почечного кровотока. Непосредственно на операционном столе выполнялась непрямая регистрация показателя микроциркуляции (ПМ), характеризующего изменение перфузии ткани кровью с помощью лазерной допплеровской флоуметрии на коже в точке пересечения 12-го ребра и поясничной мышцы как на стороне поражения, так и над противоположной почкой. Помимо этого дважды за время проведения оперативного вмешательства в течение 4 мин проводилась регистрация ПМ слизистой свода доступной в прямой видимости чашечки через имеющийся пункционный ход. Первое измерение ПМ приводилось тотчас при дилатации пункционного хода, при помощи внутриполостного датчика. Датчик в случае классического диаметра перкутанного доступа позиционировался под визуальным контролем, а в случае минидоступа – под рентгеновским. В ходе оперативного вмешательства постоянно мониторировалось давление в почечной лоханке и регистрировались случаи его превышения, а таже давление ирригационной жидкости. Продолжительность оперативного вмешательства составила от 25 до 75 мин в зависимости от интраоперационных условий. В качестве анестезиологического пособия ко всем пациентам применялась перидуральная анестезия, гемостатические средства не применялись, а мочегонные препараты вводились после окончания оперативного вмешательства. Второе измерение ПМ проводилось после фрагментации конкремента и элиминации его фрагментов также с использованием сочетания интраренального и наружного его определения. Оперативное вмешательство у всех вошедших в данное исследование пациентов заканчивалось установкой нефростомического дренажа pig tail 10 Ch. Расчетный средний объем кровопотери составил от 5 до 100 мл, что не приводило к выраженному увеличению частоты сердечных сокращений либо гипотензии. В послеоперационном периоде выполнялась регистрация кровотока в накожной точке измерения (реберно-костальный угол) для оценки динамики ПМ с использованием лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ). Нами при этом регистрировался показатель микроциркуляции (ПМ). Величина ПМ представляет собой уровень перфузии объема ткани за единицу времени и измеряется в относительных единицах (перфузионных единицах – пф.ед.). В течение послеоперационного периода нами на 1–3–5-е сутки регистрировались ПМ на коже и также дуплексное исследование почечных сосудов с оценкой почечного кровотока.

Гипертермия в послеоперационном периоде отмечена у 30% больных, из них с повышенным интраоперационным внутрилоханочным давлением в 80% случаев наблюдений. Все пациенты в послеоперационном периоде получали антибактериальную терапию, согласно полученным результатам культурального анализа мочи в дооперационном периоде. Статистическая обработка материала производилась с помощью программы IBM SPSS Statistics 20.

Результаты. При анализе результатов исследования показатели ПМ в форниксе верхней чашечки до фрагментации конкремента в 1-й группе составили 26,67±4,7 пф.ед., у пациентов второй группы – 25,4±5,9 пф.ед. При этом ПМ, регистрированные на кожных покровах, составляли 13,08±1,2 пф.ед. в первой группе больных, во второй – 13,1±0,77 пф.ед. (p>0,05). Таким образом, мы можем говорить о сопоставимых результатах в группах исходно.

В послеоперационном периоде повышение интраоперационно интраренального давления выше 40 см водного столба было отмечено у 15 пациентов первой группы, а также у 35 пациентов второй группы, что составило 14,3 и 26% пациентов соответственно. При первичной регистрации ПМ сразу после дробления его значения составили 19,5±1,2 пф.ед., на коже в проекции оперированной почки – 11,2±0,9 пф.ед., в проекции контрлатеральной почки – 10,2±0,9 пф.ед. У пациентов в случае повышения внутрилоханочного давления интраоперационно ПМ составил 22,3±1,6 пф.ед, на коже при этом ПМ составил 12,1±0,7 пф.ед. Динамика ПМ при накожном измерении имела тенденцию к дальнейшему снижению, и на 3-и сутки возвращалась к нормальным значениям 10,3±0,7пф.ед.

В случае повышения давления интраоперационно выше 40 см вод.ст. ПМ достигал значений 10,1±0,4 пф.ед. к 5-м суткам. Значения ПМ различались в зависимости от вида применяемого воздействия на конкремент. В обеих группах в случае лазерного воздействия ПМ после дробления составлял 19,7±1,2 пф.ед., а при пневматическом – 21,4±0,9 пф.ед. (р≤0,05). Достоверных изменений ПМ в зависимости от диаметра выполняемого доступа получено не было.

У пациентов с коралловидным нефролитиазом до оперативного вмешательства RI составлял 0,73±0,08, что было достоверно выше по сравнению с контрлатеральной почкой – 0,64±0,08 (р<0,001). В послеоперационном периоде на 1-е сутки индекс резистентности составил 0,75±0,09 с тенденцией к снижению до 0,65±0,05 в течение первых 3 сут. при условии отсутствия клинических проявлений обострения калькулезного пиелонефрита. При этом достоверных различий в зависимости от вида энергетического воздействия не наблюдалось, однако в случае повышения внутрилоханочного давления RI к 3-м послеоперационным суткам составлял 0,68±0,03 со снижением до 0,65 к 5-м суткам.

При определении корреляции ПМ с данными RI оперированной почки выявлена прямая корреляция средней силы (r=+0,516).

Обсуждение. За последние десятилетия важность оценки состояния микроциркуляторного русла стала очевидной благодаря данным, полученным в ходе исследований патофизиологии и стратификации рисков хронических заболеваний внутренних органов, особенно сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета. В этом контексте кожная микроциркуляция считается доступным и репрезентативным сосудистым руслом для изучения системной микрососудистой реактивности [18]. Действительно, имеются убедительные данные о связи между состоянием микроциркуляции кожи и микроциркуляторной функцией в сосудистом русле различных органов [19]. Несмотря на активное развитие технологий оценки микроциркуляции (МЦК) при различных патологических изменениях внутренних органов и большое количество исследований, посвященных этой теме и опубликованных за последние 40 лет, изучение МЦК преимущественно остается научным вопросом и не находит реального клинического приложения. Этот недостаток, вероятно, обусловлен двумя основными причинами: необходимостью стандартизации протоколов для определения роли в клинической практике или отсутствием методов лечения, направленных на микрососудистую дисфункцию [20, 21].

Заключение. Таким образом, измерение микроциркуляции в до- и послеоперационном периодах позволяет оценивать изменения интраренальной микроциркуляции как прямым, так и косвенным путем, что позволяет использовать метод в качестве дополнительного критерия для оценки обструктивных изменений и активности калькулезного пиелонефрита.

Значительная корреляция между параметрами ПМ и RI указывает на то, что функциональные изменения почечной и кожной микроциркуляции имеют тенденцию развиваться параллельно. Полученные данные требуют дальнейшего исследования.

About the Authors

Corresponding author: D.N. Khotko – Ph.D., Head of Urologic Department of FGBOU VO “Saratov State University named after V.I. Razumovsky” of Ministry of Health of Russia, Saratov, Russia; e-mail: dnksar@list.ru

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.