Najważniejszym zagadnieniem współczesnej zachowawczej chirurgii nerki pozostaje poza opanowaniem krwawienia tętniczego i miąższowego oszczędzanie czynnościowe sprawnego miąższu. Szczególnym problemem są operacje guza czy kamicy jedynej nerki. Celem uzyskania bezkrwawego pola operacji zaciska się szypułę nerki kleszczykiem. Operacje miąższu nerkowego z uciskiem dłonią dużych naczyń lub brzegów nacięcia ograniczają możliwości operującego i powodują znaczną utratę krwi, prowadząc nadto do pogorszenia czynności nerek. Występujące przy wycięciu bieguna nerki krwawienie wymaga podkłucia naczyń tętniczych i żylnych, a krwawienie miąższowe opanowuje się założeniem szwów materacowych. Prowadzi to do dalszej czynnościowej amputacji pozostawionego miąższu. Szwy materacowe mogą być ponadto przyczyną odcinkowej martwicy, wtórnego krwawienia, przetoki moczowej, zakażenia, utrzymującego się odmiedniczkowego zapalenia, zawału nerki oraz następowej marskości i nadciśnienia.
Wydaje się, że można szukać postępu w chirurgii nerki zastosowaniem kriogeniki. Liczne badania doświadczalne ustaliły że zabiegi chirurgiczne są bezpieczne i proste, znacznie zmniejszają niebezpieczeństwo krwawienia podczas i po operacji oraz powodują zupełne zniesienie bólu. Zniszczona zimnem tkanka jest ostro odgraniczona od otoczenia, przy czym krążenie krwi poza obszarem zamrożonym nie jest upośledzone. Znaczny wkład w doświadczalną chirurgię nerki wniosły prace zespołu Kliniki Urologicznej przy Politechnice w Akwizgranie. Zastosowano tam nóż kriochirurgiczny umożliwiający cięcie w zwykły sposób z natychmastowym zamrażaniem przeciętych powierzchni.
Celem realizacji własnych zamiarów opartych na odmiennych założeniach teoretycznych współdziałano w konstrukcji urządzenia kriochirurgicznego, które wykonano w Zakładzie Niskich Temperatur Centralnego Ośrodka Techniki Medycznej (COTM) w Warszawie pod kierunkiem doc. dr inż. St. Augustynowicza. To prototypowe urządzenie aktualnie zgłoszone w Urzędzie Patentowym, które może być użyte zarówno do celów doświadczalnych jak i leczniczych, wyposażone zostało w krioaplikatory rozmaitej średnicy, kształtu i przeznaczenia oraz 3 czujniki termoelektryczne (termopary) o średnicy 0,25 mm. Urządzenie to wykorzystano początkowo do badań podstawowych.
Podstawowym doświadczeniem były badania wczesnych i odległych zmian u 15 królików po krioaplikacji bieguna nerki, trwającej 3 minuty. Zabieg ten wykonano bez ograniczenia dopływu krwi. W kolejnym doniesieniu opisano zmiany histochemiczne oraz wczesne i odległe zmiany morfologiczne nerek u 15 królików po 3 minutach krioapli-kacji. Następnie postanowiono wycinać w dowolny sposób kriogenicznie zmienioną część nerki w obrębie zamrożenia, usuwając tkankę najbardziej zniszczoną zimnem, przy czym krążenie krwi nie miało być upośledzone. Takie postępowanie miałoby umożliwić wykorzystanie hemosta-tycznego działania zamrożenia celem maksymalnego zachowania miąższu nerki. Do tego celu skonstruowano przyrząd oparty na zasadzie szybkobieżnej piły obrotowej, pozwalającej na dowolne i bezpieczne wycięcie zamrożonego odcinka nerki w każdej płaszczyźnie.
Sposób operacji
Do badań użyto 20 królików obu płci, wagi od 3,0 do 5,2 kg. Wykonano 20 operacji kriochirurgicznych lewej i 1 prawej nerki, bowiem 1 zwierzę operowano obustronie. W znieczuleniu dożylnym z użyciem roz-czynu 12,5 mg nembutalu w 1 ml glikozy cięciem lędźwiowym odsłaniano pozaotrzewnowo lewą nerkę. Torebkę włóknistą nacinano podłużnie i zsuwano z bieguna. Zabieg kriochirurgiczny przebiegał w następujących etapach.
a) Zamrażanie z pomiarem temperatury
W okolicę" zamierzonego cięcia wkłuwano termoparę, która pomiary temperatury rejestrowała optycznie i graficznie, będąc przy tym punktem orientacyjnym przy zamierzonym cięciu. Do zamrażania zastosowano płaski krioaplikator o średnicy 10 mm, którym dotykano bieguna nerki w jej osi długiej. Nerkę zamrażano od 6 do 12 minut, kierując się wyłącznie zamiarem mniej lub bardziej rozległego wycięcia miąższu. Narastanie frontu lodowego postępowało hemisferycznie od kriosondy ku szypule nerki, a gdy temperatura czujnika obniżała się do — 10°C wyłączano urządzenie oziębiające. Konstrukcja urządzenia kriochirurgicznego umożliwiała wykonanie operacji bez asysty.
b) Technika cięcia
Uruchamiano rozrusznik piły. Prawą ręką prowadzono piłę 3 do 4 mm od krawędzi zamrożonej tkanki w linii zamierzonego cięcia a lewą ustalano nerkę, przytrzymując ją lekko dwoma palcami. Krioaplikator był w tym czasie silnie zlepiony z zamrożonym biegunem nerki i ustalony na wysięgniku urządzenia kriochirurgicznego. Poprzeczne przecięcie nerki trwało od 6 do 8 sekund i można je było łatwo wykonać, klinowe wycięcie trwało kilka sekund dłużej. Pracy piły tarczowej towarzyszyła strużka krwistej cieczy tkankowej. Powierzchnia cięcia była zlodowaciała, gładka i nie krwawiła. Pozostała warstwa brzeźna lodowej półkuli miała od 2 do 4 mm szerokości. Zmiana kierunku cięcia polegała na wycofaniu piły i cięciu w innej płaszczyźnie. Miąższ nerki również poza obszarem zamrożonym nie wibrował i nie ulegał uszkodzeniu. Posługiwanie się piłą było bezpieczne i proste. Ogółem wykonano 13 płaszczyznowych i 7 klinowych resekcji dolnego bieguna nerki królika.
c) Odmrożenie, opanowanie krwawienia i zaopatrzenie kikuta nerki Odmrażanie postępowało od szypuły naczyniowej i trwało od 2 do 7 minut. W tym czasie po wycięciu płaszczyznowym lekko uciskano kciukiem powierzchnię cięcia przez 10 do 20 minut. Po wycięciu klinowym zbliżano w miarę odmrażania obie powierzchnie miąższu do uzyskania styku i je dociskano przez 8 do 20 minut. W jednym przypadku opanowano tym sposobem krwawienie tętnicze. Prawie zawsze jednak krwawiły 2 do 6 tętnic. Krwawienia żylnego i miąższowego nie stwierdzono. Krwawiące tętnice podkłuwano. Przecięty kielich zeszywano ciągłym szwem, struną zbliżano również brzegi torebki włóknistej.
W dniu operacji u 4 zwierząt, a w 1 dobie pooperacyjnej u 1 królika stwierdzono krwisty mocz. Zwierzęta znosiły zabieg kriochirurgiczny zadziwiająco dobrze. Rany operacynje zagoiły się doraźnie. U żadnego królika nie stwierdzono wtórnego krwawienia z nerki, lub też zacieku moczowego. Wszystkie zwierzęta szybko przybierały na wadze.
Badania kontrolne
Przed, oraz tuż po zabiegu operacyjnym oznaczano u wszystkich zwierząt hematokryt oraz morfologię krwi. Utrata krwi była mierna, nieznacznie większa przy odcięciu poprzecznym bieguna niż przy wycięciu klinowych. Przed i po operacji oznaczano również poziom mocznika i kreatyniny w surowicy krwi. Wartości te u żadnego badanego zwierzęcia nie przekroczyły normy. Operowane zwierzęta podzielono na 2 grupy, które usypiano 2 oraz 3 miesiące po zabiegu. W znieczuleniu etero-wo-tlenowym pobierano królikom krew z żyły usznej, ustalając morfo-logię oraz poziom hematokrytu, mocznika i kreatyniny. U każdego zwierzęcia wykonywano urografię, u niektórych dodatkowo ureteropielogra-fię. Zwierzęta skrawawiano i pobierano obie nerki do badań. Skrawki obu nerek utrwalano do badań histologicznych w 10% obojętnym roz-czynie formaliny, opracowywano i barwiono H + E oraz w reakcji paS na mukopolisacharydy. Skrawek nerki pobierano w taki sposób, by można było dokładnie prześledzić płaszczyznę resekcji bieguna. Materiał do badań histoenzymatycznych zamrażano w mieszaninie suchego lodu z acetonem, a reakcje histoenzymatyczne wykonywano na skrawkach kriostatowych. Wykonano reakcje dla fosfazy zasadowej wg metody Gomori'ego, dehydrogenazy kwasu bursztynowego wg metody Pearse z użyciem soli nitro BT oraz adenozynotrójfosfazy magnezowo zależnej wg metody Wchsteina-Meisla. Dodatkowo w skrawkach parafinowych wykonano barwienie na wapń wg metody van Kossa oraz barwienie metodą Azan dla tkanki łącznej.
Wyniki
Grupa I. W grupie 11 zwierząt uśpionych 2 miesiące po operacji ustalono, iż pozostała część nerki znajduje się w dość obfitych, luźnych zrostach z otoczeniem, przy czym zrosty te obejmują dolną jej część. Operowane nerki nie wykazywały cech zapalenia, torebka włóknista była lśniąca. Na przekroju brak było różnic po płaszczyznowych i klinowych resekcjach bieguna, nerki były krótsze od kontrolnych. Nie stwierdzono poszerzenia układu k-m, w płaszczyźnie odciętych biegunów torebka włóknista była pogrubiała.
Grupa II. W grupie 9 zwierząt uśpionych 3 miesiące po operacji stwierdzono, że operowana nerka znajdowała się w tłustych, łatwych do wydzielenia zrostach obejmujących czasem cały narząd. Brak było różnic po dwu sposobach resekcji bieguna, wygojenie było makroskopowo zupełne, narząd krótszy od kontrolnego. Torebka włóknista gładka i błyszcząca, brak ognisk martwicy kriogenicznej, brak cech zastoju w układach kielichowo-miedniczkowych.
Badania radiologiczne ustaliły, iż opisywana krioamputacja dolnego bieguna nerki nie upośledza zarówno czynności, jak i nie zmienia cech morfologicznych pozostałych części narządu. Miejsce amputacji jest zadziwiająco gładkie i ostro zarysowane. W żadnym przypadku nie stwier-dzono zmian w układzie miedniczkowo-kielichowym, co potwierdzają również wykonane ureteropielografie.
Badania histologiczne wykonane w obu grupach doświadczalnych okazały się przydatne dla ogólnej oceny późnych zmian morfologicznych powstałych w następstwie operacji kriochirurgicznej w składowych nef-ronu, tkance podścieliskowej i naczyniach nerkowych. Były one również pomocne dla oceny rozległości tych późnych zmian, powstałych jako wypadkowa zarówno zamrażania jak i odmrażania (thermal shock and dilution shock), pozwoliły też prześledzić i ocenić wynik gojenia przeciętego miąższu nerki. Opisywany w barwieniu H+E pas włóknienia obu grup doświadczalnych odpowiada obszarowi uszkodzonego zimnem miąższu nerkowego. Po 2 miesiącach od operacji pas ten był szeroki na 2—3 mm, po 3 miesiącach nie przekraczał 1—2 mm szerokości. Pas ten odcinał się w barwieniu H+E od nie zmienionego miąższu nerkowego, który również we wszystkich wykonanych reakcjach histochemicznych nie wykazywał odchyleń od stanu zwykłego. Spostrzeżenia te dowodzą, że miąższ nerki poza obszarem uszkodzonym lub zniszczonym kriogenicznie nie wykazuje odchyleń od zwykłego stanu czynnościowego. W głębi miąższu nerki nie stwierdzono również żadnych zmian morfolo-gicznych w kielichach i miedniczkach nerkowych.
Przeto wąski pas włóknienia, będący odpowiednikiem przede wszystkim strefy krystalizacji heterogennej, który podczas procesu gojenia ulegał stopniowemu zwężeniu, stanowi główny przedmiot dyskusji nad zagadnieniami morfologicznymi wywołanymi krioaplikacją. Ten pas włóknienia ma o tyle znaczenie kliniczne, że odpowiada brzeżnej strefie zamrożenia, w której odbywała się operacja. Ponadto pas ten odgranicza przecięty układ kielichowy od struktur pozanerkowych, przy czym w otoczeniu uszkodzonego zimnem miąższu szybko po operacji proliferu-jąca tkanka łączna uniemożliwia powstanie zacieku moczu stanowiąc dobre zabezpieczenie przed zakażeniem tworzącej się powoli blizny. Proces włóknienia uszkodzonych zimnem struktur nerki trwa jednak co-najmniej 3 miesiące. Spostrzegane zmiany w naczyniach tętniczych strefy pośredniej są potwierdzeniem i poszerzeniem wcześniejszych ustaleń. Wynika z nich, iż postępująca nekrobioza i zwłóknienie obrzeżnej strefy zamrożenia spowodowana jest powoli nasilającym się niedokrwieniem tętniczym, spowodowanym postępującym rozplemem komórek śródbłonka ostałych po szoku kriogenicznym drobnych i średnich tętniczek. Ustalono ponadto, że proces gojenia zmiany kriogenicznej przebiega korzystniej dla ustroju niż w procesie ziarninowania, a powstająca blizna jest dobrym zabezpieczeniem przed zakażeniem.