The possibilities of early diagnosis by innovative methods of studying biopsies of colon mucosa in determining the scope of a surgical operation

Alexander A Manuylov; Мануйлов Александр Михайлович; Svetlana Yu Kaushanskaya; Каушанская Светлана Юрьевна; Valeriy B Kaushansky; Каушанский Валерий Борисович; Nikolay G Bakhmutsky; Бахмутский Николай Георгиевич; Lyudmila G Dryaeva; Дряева Людмила Геннадьевна

doi:10.18499/2070-478X-2017-10-4-277-282

The possibilities of early diagnosis by innovative methods of studying biopsies of colon mucosa in determining the scope of a surgical operation

Authors: Manuylov A.A¹, Kaushanskaya S.Y.¹, Kaushansky V.B¹, Bakhmutsky N.G¹, Dryaeva L.G¹
Affiliations:
1. Kuban state medical University
Issue: Vol 10, No 4 (2017)
Pages: 277-282
Section: Original articles
URL: https://vestnik-surgery.com/journal/article/view/1110
DOI: https://doi.org/10.18499/2070-478X-2017-10-4-277-282
ID: 1110

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Objective: to increase the effectiveness of treatment of oncological diseases of the gastrointestinal tract by increasing the informative value of establishing the necessary volume of the surgical operation.

Material and methods. In the high-frequency electric field visualization of the glow of 82 biopsy specimens of the large intestine taken for histological analysis was performed to solve the question of the scope of the operative intervention.

Results. There was an edge luminescence in all biopsy materials in the high-frequency, while there was internal luminescence in the biopsy of a cancerous tumor. The glow covered the entire cancerous growth. By biopsy glow in the high-frequency electric field, in comparison with the endoscopy data, there were discrepancies in the diagnosis, in particular, internal glow observed in 2 patients with the initial diagnosis of "diverticulum", in 2 patients with the diagnosis of "villous tumor", 6 patients with a diagnosis of "polyp", which indicated the presence of a malignant tumor. Histological analysis confirmed this and the primary volume of the surgical operation was changed for these patients.

The conclusion. The given data of visualization of luminescence of biopsy specimens can be the basis for creating an endoscopic express diagnostic method and increasing the informative value of establishing the necessary volume of a surgical operation.

Keywords

visualization of luminescence of the intestine, determination of the volume of the surgical operation.

Full Text

Болезни органов пищеварения являются актуальной проблемой клинической медицины. Во всем мире ежегодно увеличивается количество людей, страдающих заболеваниями желудочно-кишечного тракта. Общая заболеваемость населения Российской Федерации по классу «Болезни органов пищеварения» возросла с 99,4 на 1000 населения в 1996 году до 112,4 в 2010 году. При этом ежегодный в среднем рост составлял 1,14 на 1000 человек в год [3]. В настоящее время отмечается тенденция изменения структуры заболеваемости населения в сторону увеличения доли хронических неинфекционных болезней над инфекционными. Возрастает роль хирургического лечения больных с патологией желудочно-кишечного тракта [7].
Среди хирургических заболеваний желудочно-кишечного тракта большая доля приходится на опухоли желудка и кишечника [9].
Рак толстой кишки является одной из наиболее распространённых злокачественных опухолей. В последние годы отмечен неуклонный рост заболеваемости: в 2000 г. в России выявлено 47 530 новых случаев раком толстой кишки, в 2005 г. - 53 231. Риск развития раком толстой кишки с возрастом увеличивается, у 1-2 человек из 100, достигших 50 лет, возможно развитие рака толстой кишки. Запущенные формы рака (III-IV стадия) диагностируются у 71,4% больных раком ободочной кишки и 62,4 – раком прямой кишки. Причиной являются неспецифичность или часто даже отсутствие клинических проявлений заболевания на ранних стадиях (предрак, I-II стадия рака). Поэтому проблема ранней диагностики рака толстой кишки является актуальной для онкологов всего мира [4].
Из-за небольших размеров очаги злокачественной трансформации трудно, а часто невозможно выявить во время эндоскопического исследования опухоли Между тем лечение в ранний период дает наилучшие результаты Вот почему разработка способов выявления очагов малигнизации крупных и мелких полипов является важной задачей современной онкологии. Одним из перспективных направлений для решения данной проблемы является разработка и внедрение в клиническую практику методов флуоресцентной диагностики ранних форм рака, в том числе очагов малигнизации полипов прямой и ободочной кишок [1, 8]. Но данный метод малоинформативен для диагностики недифференцированных, инфильтративных и скиррозных форм колоректального рака [2, 5].
Одним из подходов может явиться визуализация слизистой кишечника в восокочастотном электрическом поле. Ранее был установлен факт свечения раковых опухолей кожи и губы [6].
Цель исследования: повысить эффективность лечения опухолевидных заболеваний желудочно-кишечного тракта путем повышения информативности установления необходимого объема хирургической операции
Материалы и методы
Наблюдения были выполнены на 82 пациентах в возрасте 56 – 65 лет на базе хирургических отделений государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Краевая клиническая больница №2» Министерства здравоохранения Краснодарского края, государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Клинический онкологический диспансер №1» Министерства здравоохранения Краснодарского края. Наблюдения проводились с информационного согласия пациентов. Объектом наблюдения явились 82 биоптата толстой кишки взятые на гистоанализ при подозрении на злокачественное новообразование для решения вопроса об объеме оперативного вмешательства. Визуализацию участков биоптатов в высокочастотном поле осуществляли сразу после взятия биоптата в течение 2 секунд сканером КЭЛСИ созданным многопрофильным предприятием «ЭЛСИС» (г.Санкт-Петербург»), разрешенным к применению на человеке. Свечение сканировалось, увеличивалось встроенным в сканер микроскопом, регистрировалось фото-телекамерой (до 1000 кадров/сек; разрешающая способность 2048х1536) и через устройство оцифровки видеосигнала поступало в слот компьютера. Компьютерная программа воспроизводила изображение на экране монитора в виде снимков и видеоролика, строила гистограммы яркостей свечения и гистограммы длин волн. Анализировали гистограммы яркостей краевого свечения участков биоптатов, гистограммы длин волн краевого свечения (границы диапазона, диапазон).
Диагноз был подтвержден результатами гистологического анализа биоптата. В зависимости от диагноза заболевания определялся объем оперативного вмешательства. Статистический анализ результатов исследования был проведен с использованием программ: «STATISTIKA 6,0 for Windows» фирмы «Stat Soft, Inc.». После установления нормальности распределения вариант, использовали достоверные различия в сравнении средних величин в парных сравнениях брали t-критерий Стьюдента при р<0,05
Результаты и их обсуждение
Среди наблюдаемых пациентов 12,2% имели ворсинчатую опухоль толстой кишки, 14,6% дивертикул, 24,4% полип, 9,8% малигнизированный полип 14,6% рак и у 24,4% здоровый участок кишки. Все пациенты были разделены на 2 группы. К основной группе были отнесены больные с опухолевидными образованиями: ворсинчатой опухолью, полипами, раком. В контрольную группу входили лица с дивертикулами толстой кишки ( в фазе дивертикулита, с перифокальным воспалением) и здоровым участком. толстой кишки
Клиническое наблюдение пациента с ворсинчатой опухолью
Пациент А., жаловался на периодические запоры. По данным фиброколоноскопии сигмовидная кишка петлистая, длинная, подвижная. в нижней трети сигмовидной и кишки выявлены одиночные полипы диаметром 4,0 сантиметра. Полиповидное образование находились на широком основании, имеющим неправильную форму и чёткие границы. Выросты были объединены в группы, отделённые друг от друга глубокими бороздами, что создаёт впечатление бородавчатой поверхности. Участки ворсинчатой опухоли были взяты на гистологический анализ. В высокочастотном электромагнитном поле участок биоптата светился по краям. Внутреннего свечения не отмечалось (рис. 1), что указывало на доброкачественный характер опухоли. Результаты гистологического анализа: пролифилирующий аденоматозный полип со структурами ворсинчатого строения. Объем операции: через фиброколоноскоп аппаратом для диатермокоагуляции PSD-10 с помощью полиэктомической петли произведена электроэксцизия ворсинчатой опухоли сигмовидной кишки.
Клиническое наблюдение пациента с полипом
Пациент С., с полипом предъявлял жалобы на периодические запоры. При фиброколоноскопии в средней трети сигмовидной кишки обнаружено полиповидное образование более 3 сантиметров в диаметре на широком основании. Подвижность его ограничена. Фрагмент взят на биопсию для гистологического анализа. В высокочастотном электромагнитном поле отмечалось краевое свечение биоптата и отсутствие внутреннего свечения (рис. 2), что свидетельствовало о доброкачественном характере опухоли. Результаты гистологического анализа: пролифилирующий аденоматозный полип.
Объем операции: Операция выполнена при фиброколоноскопии После предварительного подслизистого введения окрашенного метиленовой синькой физиологического раствора образование несколькими фрагментами отсечено диатермической петлей.
Клиническое наблюдение пациента с
малигнизированным полипом
Пациент Ю., предъявлял жалобы на периодические запоры. При фиброколоноскопии в средней трети сигмовидной кишки обнаружено полиповидное образование более 4 сантиметров в диаметре на широком основании. Предварительный диагноз аденоматозный полип. Предполагается удаление полипа через фиброколоноскоп. Фрагмент взят на биопсию для гистологического анализа. В высокочастотном электромагнитном поле, наряду с краевым, отмечалось внутреннее свечение биоптата (рис. 3), что указывало на элокачественный характер.
Результаты лапароскопии. Интраоперационно выявлено: в малом тазу и брюшной полости свободной жидкости нет. Печень расположена типично, обычного цвета, плотно эластической консистенции, очаговых образований нет. Желчный пузырь не увеличен. Тонкий кишечник без особенностей, петли кишечника спавшиеся, перистальтируют. Патологических изменений не выявлено. Толстый кишечник - восходящая ободочная, поперечная, нисходящая кишка и прямая кишка без патологических изменений, не дилятированы. Стенка кишки не изменена. Забрюшинные, парарааортальные и доступные осмотру тазовые лимфатические узлы не увеличены. Забрюшинная клетчатка при пальпации не изменена. В нижней трети сигмовидной кишки имеется участок уплотнения ткани. Он взят на биопсию. Результаты гистологического анализа: слизеобразующая аденокарцинома толстой кишки с инвазией на 1/3 мышечного слоя стенки кишки В краях резекции толстой кишки, клетчатке и лимфоузле - опухолевого роста нет. Проксимальный край резекции тостой кишки - опухолевого роста нет Дистальный край резекции толстой кишки - опухолевого роста нет.
Произведена срединная лапаротомия. Левосторонняя гемиколэктомия с лимфодиссекцией в объеме D2. (Определены уровни резекции толстой кишки: проксимально – на уровне нисходящей ободочной кишки, дистально – ректосигмоидный отдел. Выполнена резекция сигмовидной кишки единым блоком брыжейкой. Ободочная кишка, подготовлена к анастомозированию. Сформирован однорядный непрерывный толсто-толстокишечный анастомоз. Установлен дренаж в полость малого таза. Контроль гемостаза. Рана послойно ушита монолитной нитью.
Клиническое наблюдение пациента с раком сигмовидной кишки 2 стадии
Больной Н., жаловался на периодические запоры. При фиброколоноскопии в нижней трети сигмовидной кишки имеется бугристое полуциркулярное образование суживающее просвет кишки на 2/3. Взята биопсия. В высокочастотном электромагнитном поле наряду с краевым отмечалось внутреннее свечение биоптата (рис. 4), что указывало на элокачественный характер Результаты гистологического анализа: умеренно дифференцированная аденокарцинома толстой кишки со стуктурами слизеобразующего рака с прорастанием через все слои стенки кишки.
Диагноз: cancer сигмовидной кишки T3N0M0 2 стадия
Объем операции: выполнена срединная лапаротомия. Удалена кишка в объеме левосторонней гемиколэктомии и лимфодиссекции D2. Сформирован однорядный анастомоз «конец в конец». Лапаротомная рана послойно ушита наглухо.
Клиническое наблюдение пациента с дивертикулом сигмовидной кишки
Больной И., предъявлял жалобы на боли и спазмы в нижней части живота, которые стихали после дифекации, на запоры, поносы, метеоризм.
Результаты ирригоскопии: выпячивания кишечной стенки в виде дивертикула. Результаты фиброколоноскопии: Наличие единичного отверстия в стенке кишки, выстланной слизистой оболочкой, выходящей за пределы мышечного слоя. В зоне дивертикула отмечается повышенный тонус и ригидность стенки кишки. Отмечаются признаки дивертикулита, перифокальная отечность, гипертрофия тканей и гиперемия. В высокочастотном электромагнитном поле участок биоптата светился по краям. Внутреннего свечения не отмечалось (рисунок 5). Результаты гистологического анализа: В области пенетрации мышечной оболочки волокна последней гипертрофированы. Стенка дивертикула состоит только из слоя серозной оболочки.
Объем операции: лапароскопическое иссечение дивертикула сигмовидной кишки, с перитонизацией линии шва участком сальника (сигмовидная резекция дивертикула выполнена при лапароскопии. Брюшная полость расширяется с газом СО2 для улучшения перспективы камеры на мониторе. Сигмовидную кишку с дивертикулом разрезают и удаляют, потом все зашивают).
Общие сведения изложены в таблице 1. Из таблицы видно, что по результатам свечения биоптатов в высокочастотном электрическом поле по сравнению с данными эндоскопии имели место несовпадения диагнозов, в частности у 2 пациентов с первоначальным диагнозом «дивертикул», у 2 пациентов с диагнозом «ворсинчатая опухоль», у 6 пациентов с диагнозом «полип» было выявлено внутреннее свечение, что указало на наличие злокачественной опухоли. Гистологический анализ подтвердил это и пациентам был изменен первичный объем хирургической операции.
Заключение
Таким образом по характеристике свечения биоптатов участков измененной слизистой толстой кишки объемными образованиями и дефектами (опухолевидного образования толстой кишки) можно судить с большой вероятностью о злокачественном поражении кишки и предопределять верную хирургическую тактику. Перспектива использования этой технологии при эндоскопическом исследовании может составить новую главу диагностических возможностей особенно при ранних формах рака толстой кишки.

About the authors

Alexander A Manuylov

Kuban state medical University

Email: amm555@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0748-977X

M. D., Professor and head Department of surgery №2 of faculty of advanced training and professional retraining of specialists