microcirculationРегионарное кровообращение и микроциркуляцияRegional blood circulation and microcirculation1682-66552712-9756Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University10.24884/1682-6655-2021-20-2-70-76microcirculation-950Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)ORIGINAL ARTICLES (EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS)Комбинированная оценка жизнеспособности кишки методами лазерной допплеровской флоуметрии и лазерной флуоресцентной спектроскопииCombined assessment of intestinal viability using laser doppler flowmetry and laser fluorescence spectroscopyЗахаренкоА. А.ZacharenkoA. A.

Захаренко Александр Анатольевич – д-р мед. наук, руководитель отдела онкохирургии, НИИ хирургии и неотложной медицины

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8

Zaharenko Aleksandr A. – Dr. of Sci. (Med.), Division Chair, Research Institute of Surgery and Emergency Medicine 

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

9516183@mail.ruБеляевМ. А.BelyaevM. A.

Беляев Михаил Алексеевич – канд. мед. наук, руководитель онкологического отделения №1, НИИ хирургии и неотложной медицины

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8

Belyaev Mihail A. – Cand. of Sci. (Med.), Department Head of Abdominal Oncology Department, Research Institute of Surgery and Emergency Medicine 

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

8628926@mail.ruТрушинА. А.TrushinA. A.

Трушин Антон Александрович – зав. онкологическим отделением №1, НИИ хирургии и неотложной медицины

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8

Trushin Anton A. – Abdominal Oncology Department Head, Research Institute of Surgery and Emergency Medicine 

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

anton.trushin@rambler.ruЗайцевД. А.ZaytcevD. A.

Зайцев Данила Александрович – врач-хирург хирургического отделения №4, НИИ хирургии и неотложной медицины

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8

Zajcev Danila A. – Surgeon, Emergency surgery department, Research Institute of Surgery and Emergency Medicine 

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

zaytsev.danila@gmail.comКурсенкоР. В.KursenkoR. V.

Курсенко Роман Вадимович – врач-хирург хирургического отделения №1, НИИ хирургии и неотложной медицины

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8

Kursenko Roman V. – Surgeon, Abdominal Oncology Department, Research Institute of Surgery and Emergency Medicine 

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

romakurss@gmail.comСидоровВ. В.SidorovV. V.

Сидоров Виктор Васильевич – генеральный директор

123458, Москва, ул. Твардовского, д. 8

Sidorov Victor V. – General Director 

8, Tvardovskogo str., Moscow, 123458

victor.v.sidorov@gmail.comЮкинаГ. Ю.YukinaG. Y.

Юкина Галина Юрьевна – канд. биол. наук, зав. лабораторией патоморфологии научно-исследовательского центра

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8

Yukina Galina Yu. – Cand. of Sci. (Biol.), Head of the Laboratory of Pathomorphology of the Research Center 

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

pipson@inbox.ruСухоруковаЕ. Г.SukhorukovaE. G.

Сухорукова Елена Геннадьевна – канд. мед. наук, старший научный сотрудник лаборатории патоморфологии научно-исследовательского центра

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8

Sukhorukova Elena. G. – Cand. of Sci. (Med.), Senior Researcher of the Laboratory of Pathomorphology of the Research Center 

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

len48@inbox.ruСвечковаА. А.SvechkovaA. A.

Свечкова Анна Алексеевна – врач-ординатор кафедры хирургии факультетской с курсами лапароскопической и сердечно-сосудистой хирургии с клиникой

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8

Svechkova Anna A. – Resident Doctor, Department of Faculty Surgery with Сourses of Laparoscopic and Cardio-vascular Surgery with Clinic 

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

svechkova-95@mail.ruФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияPavlov UniversityRussian FederationОбщество с ограниченной ответственностью «Научно-производственное предприятие "ЛАЗМА"»РоссияLLC SPE «LAZMA»Russian Federation2021130620212027076Copyright © Захаренко А.А., Беляев М.А., Трушин А.А., Зайцев Д.А., Курсенко Р.В., Сидоров В.В., Юкина Г.Ю., Сухорукова Е.Г., Свечкова А.А., 20212021Захаренко А.А., Беляев М.А., Трушин А.А., Зайцев Д.А., Курсенко Р.В., Сидоров В.В., Юкина Г.Ю., Сухорукова Е.Г., Свечкова А.А.Zacharenko A.A., Belyaev M.A., Trushin A.A., Zaytcev D.A., Kursenko R.V., Sidorov V.V., Yukina G.Y., Sukhorukova E.G., Svechkova A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.microcirc.ru/jour/article/view/950

Введение. Разработка объективного неинвазивного способа интраоперационной оценки жизнеспособности кишки остается актуальной проблемой современной хирургии. В данном контексте малоизученным и перспективным представляется способ лазерной флуоресцентной спектроскопии (ЛФС) коферментов окислительного метаболизма, а также комбинация указанной методики с одновременным использованием лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ). Материалы и методы. На модели ишемии-реперфузии тонкой кишки 4 животных породы «Кролик Калифорнийский» исследована взаимосвязь параметров ЛФС и ЛДФ с гистологической картиной. Использована модель интраоперационной ишемии путем временного пережатия ствола краниального брыжеечного сосудистого пучка на 90 мин с последующей интраоперационной и послеоперационной реперфузией в течение 60 мин и 24 ч, соответтсвенно. Регистрация параметров ЛФС и ЛДФ со стенки исследуемого участка кишки проводилась в конце интраоперационного реперфузионного периода. Через 24 часа послеоперационного периода проведена гистологическая оценка обратимости ишемических изменений в тонкой кишке и их сопоставление с параметрами ЛФС и ЛДФ. Проанализирована диагностическая ценность ЛФС, ЛДФ, а также их комбинации при оценке жизнеспособности кишки. Результаты. Получена значимая корреляция между параметрами ЛДФ, ЛФС и степенью ишемических изменений по данным гистологического исследования. Наибольшей диагностической ценностью обладает способ изолированной оценки разницы флуоресценции восстановленного никотинадениндинуклеотида (НАДН) до и после ишемии-реперфузии (77,3 %). Наибольшая чувствительность метода получена при комбинации разниц значений ЛДФ и ЛФС до и после ишемии-реперфузии (85,7 %) (P<0,05). Выводы. ЛФС, а также комбинация ее с ЛДФ является полезным методом для объективной оценки жизнеспособности кишки, требующим дальнейших исследований и имеющим потенциал для клинического использования.

Introduction. The development of an objective non-invasive method for intraoperative assessment of intestinal viability remains urgent for modern surgery. In this context, the method of laser fluorescence spectroscopy (LFS) of coenzymes of oxidative metabolism, as well as a combination of this technique with the simultaneous use of laser Doppler flowmetry (LDF) seems promising. Materials and methods. The model of ischemia-reperfusion of the small intestine of 4 Californian Rabbits was used to study the relationship of the parameters of LFS and LDF with the histological picture. A model of intraoperative ischemia was used by temporarily clamping the trunk of the cranial mesenteric vascular bundle for 90 min, followed by intraoperative and postoperative reperfusion for 60 minutes and 24 hours, respectively. LDF and LFS data were recorded from intestine at the end of the intraoperative reperfusion period. 24 hours after the surgery, the animals were subjected to histologic evaluation of intestine ischemic changes, which were compared with the LDF and LFS data. Diagnostic value of LDF and LFS, and their combination for intraoperative assessment of intestinal viability were analyzed. Results. A significant correlation was found between the parameters of LDF, LFS and the degree of ischemic changes according to the histological data. The method of isolated assessment of the difference in the fluorescence of reduced nicotin adenine dinucleotide (NADH) before and after ischemia-reperfusion (77.3 %) has the greatest diagnostic value. The method has the highest sensitivity with a combination of differences in LDF and LFS values before and after ischemia-reperfusion (85.7 %) (P<0.05). Conclusions. LFS, as well as its combination with LDF, is a useful method for objective assessment of intestinal viability, which requires further research and has potential for clinical use.

микроциркуляциянесостоятельность анастомозажизнеспособность кишкифлуоресценцияНАДНmicrocirculationanastomotic leakageintestinal viabilityfluorescenceNADHReferencesВласов Т. Д., Корнюшин О. В., Папаян Г. В. Возможности аутофлуоресцентной органоскопии при ишемическом и реперфузионном повреждении тонкой кишки in vitro // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2009. – № 2. – С. 73–75. [Vlasov TD, Kornjushin OV, Papajan GV. Autofluorescent organoscopy as a tool for detection of early ischemia-reperfusion injury of the small intestine in vitro. Regional blood circulation and microcirculation. 2009;(2):73–75. (In Russ.)].Власов Т. Д., Корнюшин О. В., Папаян Г. В. Возможности аутофлуоресцентной органоскопии при ишемическом и реперфузионном повреждении тонкой кишки in vitro // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2009. – № 2. – С. 73–75. [Vlasov TD, Kornjushin OV, Papajan GV. Autofluorescent organoscopy as a tool for detection of early ischemia-reperfusion injury of the small intestine in vitro. Regional blood circulation and microcirculation. 2009;(2):73–75. (In Russ.)].Шинкин М. В., Звенигородская Л. А., Мкртумян А. М. Лазерная допплеровская флоуметрия и флуоресцентная спектроскопия как методы оценки доклинических проявлений синдрома диабетической стопы // Эффективная фармакотерапия. – 2018. № 18. – С. 20–26. [Shinkin MV, Zvenigorodskaya LA, Mkrtumyan AM. Lazer Doppler Flowmetry and Fluorescence Spectroscopy as Methods for Preclinical Manifestations of Diabetic Foot Syndrome Assessment. Effektivnaya farmakoterapiya. 2018; (18):20–26. (In Russ.)].Шинкин М. В., Звенигородская Л. А., Мкртумян А. М. Лазерная допплеровская флоуметрия и флуоресцентная спектроскопия как методы оценки доклинических проявлений синдрома диабетической стопы // Эффективная фармакотерапия. – 2018. № 18. – С. 20–26. [Shinkin MV, Zvenigorodskaya LA, Mkrtumyan AM. Lazer Doppler Flowmetry and Fluorescence Spectroscopy as Methods for Preclinical Manifestations of Diabetic Foot Syndrome Assessment. Effektivnaya farmakoterapiya. 2018; (18):20–26. (In Russ.)].Захаренко А. А., Беляев М. А., Трушин А. А. и др. Интраоперационная оценка жизнеспособности стенки кишки (обзор литературы) // Вестн. хир. им. И. И. Грекова. – 2020. – Т. 22, № 1. – С. 82–88. [Zacharenko AA, Belyaev MA, Trushin AA, Zaytcev DA, Kursenko RV. Bowel viability assessment during surgery (review of the literature) // Grekov’s Bulletin of Surgery. 2020;179(1):82–88. (In Russ.)]. Doi: 10.24884/0042-4625-2020-179-1-82-88.].Захаренко А. А., Беляев М. А., Трушин А. А. и др. Интраоперационная оценка жизнеспособности стенки кишки (обзор литературы) // Вестн. хир. им. И. И. Грекова. – 2020. – Т. 22, № 1. – С. 82–88. [Zacharenko AA, Belyaev MA, Trushin AA, Zaytcev DA, Kursenko RV. Bowel viability assessment during surgery (review of the literature) // Grekov’s Bulletin of Surgery. 2020;179(1):82–88. (In Russ.)]. Doi: 10.24884/0042-4625-2020-179-1-82-88.].Chiu CJ, McArdle AH, Brown R, Scott HJ, Gurd FN. Intestinal mucosal lesion in low-flow states. Arch Surg. 1970;101(4):478– 483. Doi: 10.1001/archsurg.1970.01340280030009.Chiu CJ, McArdle AH, Brown R, Scott HJ, Gurd FN. Intestinal mucosal lesion in low-flow states. Arch Surg. 1970;101(4):478– 483. Doi: 10.1001/archsurg.1970.01340280030009.Urbinavicus L, Pattyn P, de Putte DV, Venskutoris D. How to assess intestinal viability during surgery: a review of technques. World J Gastrointestinal Surg. 2011;3(5):59–69. Doi: 10.4240/wjgs.v3.i5.59.Urbinavicus L, Pattyn P, de Putte DV, Venskutoris D. How to assess intestinal viability during surgery: a review of technques. World J Gastrointestinal Surg. 2011;3(5):59–69. Doi: 10.4240/wjgs.v3.i5.59.Rajan V, Varghese B, Van Leeuwen TG, Steenbergen W. Review of methodological developments in laser Doppler flowmetry. Lasers Med. Sci. 2009;(24):269–283. Doi: 10.1007/s10103-007-0524-0.Rajan V, Varghese B, Van Leeuwen TG, Steenbergen W. Review of methodological developments in laser Doppler flowmetry. Lasers Med. Sci. 2009;(24):269–283. Doi: 10.1007/s10103-007-0524-0.Ando M, Ito M, Nihei Z, Sugihara K. Assessment of intestinal viablity using a non-contact laser tissue blood flowmeter. Am J Surg. 2000;180(3):176–180. Doi: 10.1016/s0002-9610(00)00444-x.Ando M, Ito M, Nihei Z, Sugihara K. Assessment of intestinal viablity using a non-contact laser tissue blood flowmeter. Am J Surg. 2000;180(3):176–180. Doi: 10.1016/s0002-9610(00)00444-x.Vignali A, Gianotti L, Braga M. Radaelli G, Malvezzi L. Altered microperfusion at the rectal stump is predictive for rectal anastomotic leak. Dis. Colon Rectum. 2000;43(1):76–82. Doi: 10.1007/BF02237248.Vignali A, Gianotti L, Braga M. Radaelli G, Malvezzi L. Altered microperfusion at the rectal stump is predictive for rectal anastomotic leak. Dis. Colon Rectum. 2000;43(1):76–82. Doi: 10.1007/BF02237248.Seike K, Koda K, Saito N, Oda K, Kosugi C, Shimizu K, Miyazaki M. Laser Doppler assessment of the in uence of division at the root of the inferior mesenteric artery on anastomotic blood flow in rectosigmoid cancer surgery. Int J Colorectal Dis. 2007;22(1):689–697. Doi: 10.1007/s00384-006-0221-7.Seike K, Koda K, Saito N, Oda K, Kosugi C, Shimizu K, Miyazaki M. Laser Doppler assessment of the in uence of division at the root of the inferior mesenteric artery on anastomotic blood flow in rectosigmoid cancer surgery. Int J Colorectal Dis. 2007;22(1):689–697. Doi: 10.1007/s00384-006-0221-7.Hirano Y, Omura K, Tatsuzawa Y, Shimizu J, Kawaura Y, Watanabe G. Tissue oxygen saturation during colorectal surgery measured by near-infrared spectroscopy: pilot study to predict anastomotic complications. World J Surg. 2006: 30(3):457–461. Doi: 10.1007/s00268-005-0271-y.Hirano Y, Omura K, Tatsuzawa Y, Shimizu J, Kawaura Y, Watanabe G. Tissue oxygen saturation during colorectal surgery measured by near-infrared spectroscopy: pilot study to predict anastomotic complications. World J Surg. 2006: 30(3):457–461. Doi: 10.1007/s00268-005-0271-y.Сидоров В. В., Рыбаков Ю. А., Гукасов В. М. Диагностический подход для оценки состояния микроцикуляторно-тканевой системы с использованием лазерных технологий и температурной фукциональной пробы // Инноватика и экспертиза. – 2018. – Т. 22, № 1. – С. 135– 141. [Sidorov VV, Rybakov YUA, Gukasov VM. Diagnostic approach for estimation of the state of microcirculator-tissue system using laser technologies and temperature functional sample. Innovatics and Expert Examination. 2018;22(1):135–141. (In Russ.)].Сидоров В. В., Рыбаков Ю. А., Гукасов В. М. Диагностический подход для оценки состояния микроцикуляторно-тканевой системы с использованием лазерных технологий и температурной фукциональной пробы // Инноватика и экспертиза. – 2018. – Т. 22, № 1. – С. 135– 141. [Sidorov VV, Rybakov YUA, Gukasov VM. Diagnostic approach for estimation of the state of microcirculator-tissue system using laser technologies and temperature functional sample. Innovatics and Expert Examination. 2018;22(1):135–141. (In Russ.)].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.