The swine intestinal wall thickening dynamic in result of different pressure applying inside the welding anastomotic instrument model

Introduction. The life-time studies of intestine operate at a pressure of 0.003-0.006 (N/m2). To create magnetic ring anastomosis 0.1-0.4 N/m2 pressure is used. The right initial compression of intestine walls before radio frequency electric influence isn’t established properly, but obviously has to homogenize the tissues dense. Several publications according 1.125 N/mm2 pressure was found. Aim to investigate the thinning dynamics of intestinal walls having human-sized dimensions during the high pressure action, in attempt to determine the optimal moment of anastomotic welding beginning. Material and methods. The swine organ complex was delivered to laboratory during 6 hours at 4 оС, and then was heated to 28-32 оС into 0.9% NaCl. Two intestine walls having human sizes were positioned on electrodes inside the anastomotic device prototype. After fixation, tissues were pressed for 60 or 120 seconds. The 30 experiments were provided using pressure values 2.1, 3.0, 3.9 and 5.0 N/mm2 for tissues thinning dynamic investigation by connected to electrodes micrometer device. Results and discussion. The thinning of two intestinal walls, occurs as result of applied by electrodes external pressure, valued in range from 2.1 or 3.9 N/mm2, significantly reduces it’s tempo from 35th to 60th action sec. We allow that this resistance derives from the mucous and submucosal layers. Under a pressure of 1.1 N/mm2, the similar thickness degree and tempo is achieved by pressure prolongation to 120 sec, but under 5.0 N/mm2 it needs 20 sec. The pressure by 3.0-3.9 N/mm2 over 35 sec, or 5.0 N/mm2 over 20 sec are resulted in much lower tissue stabilizing level. Obviously, its structural ground is a resistance combination of all intestinal layers at the crash edge. Conclusions. By choosing the appropriate pressure value from 1.1 to 5.0 N/mm2 and its exposure time from 20 to 120 seconds, it is possible to adjust the degree of tissue dense before the subsequent connection

Особливості та ефективність застосування електрозварювання живих тканин у виконанні хірургічного втручання та досягненні локального контролю при лікуванні місцево поширеного раку ободової кишки

The aim of the work: to determine the peculiarities and efficiency of the live tissue electric welding technology applying for surgical proceeding and local control achieving during the advanced colon cancer treatment. Materials and Methods. In 57 patients, welding mobilization and/or anastomosis was performed during surgical interventions, radical or palliative. Inclusion criteria were adenocarcinoma, T3-4, N+, it’s abscessing. The electric welding clinical devices EK-300M1 and Patonmed EKVZ-300 (Ukraine) were used, equipped with special instruments. The features of the resection line, healing and anastomotic function were researched, and the appearance of local tumor recurrence was observed up to 10 years after the surgery. The average patients age was (68.3±8.4) years. Results and Discussion. Electro-welded intestinal anastomoses were made by multi-point (7) and one-stage (8) methods, sutured (42) – by single stitches. Electric welding mobilization took place along the narrow line of current passing, in the planned by surgeon tissues, had not affected by the tumor, regardless of their density and inflammatory changes, at dry operation field because of simultaneous welding hemostasis. The sealing of the lymph nodes capsule and simultaneous closing of lymphatic vessels were occurred. Right orienting of electric current by a surgeon facilitated plane mobilization of specimen. Along with the division, the coagulation pseudocapsule was formed along separated tissue edges. It was possible to mobilize the tumor and infected tissues in case of decay, without violation of the abscess walls integrity. The detection and skeletonizing of organ vessels for their central overlap, which was closed by welding, without imposing a ligature, was provided. Characteristics of electric welding resulted in a slight exudation by drainage, which gave the possibility of reliable control of leakage and anastomotic tightness. Any leakage of electric welding anastomosis was observed, but in sutured one leakage was found in 2 (4.8 %) as grade ІІІ, in 6 (14.3%) grade І or ІІ. The stool, respectively, was observed through (1.9±0.3) days, and (2.6±0.3) days. For 2 years there were observed 12 patients having electric weld anastomosis, for 3 years – 8.5 years – 3 patients, 10 years – 1 patient. Having suture anastomosis were observed for 2 years 34 patients, for 3 years – 20.5 years – 9 patients, 10 years – 3 patients. According to the endoscopic and radiological studies, the line of electro-welded colon connection was difficult to identify. The threads migration from sutured anastomosis line was observed up to 6 months. None of the observable patients in either groups revealed clinical, endoscopic or tomography signs of local tumor recurrence: external deformity of anastomosis or new tumor growth at the site of its removal. The electric welding usage provides an opportunity to achieve tumor removal within R0, in volume D2 and CME. Coagulation of the lymph nodes capsule and their vessels contributes to ablasty during lymphadenectomy. Coagulation pseudocapsule, beside oncological reason, could provide a reduction of postoperative complications number, even in the case of abscess removing or anastomotic dehicience, that might be an important survival background. The vascular closage line properties, made by welding, provides the secondary bleeding prevention in such case.Цель работы: определить особенности и эффективность применения технологии электросварки живых тканей в выполнении хирургического вмешательства и достижении локального контроля при лечении распространенного рака ободочной кишки. Материалы и методы. В 57 больных осуществляли электросварочную мобилизацию и/или наложение анастомоза во время оперативных вмешательств, радикальных или паллиативных. Критериями включения были аденокарцинома, T3-4, N+, абсцедирование. Использовали источники электросварочных импульсов ЕК-300М1 и “Патонмед” ЕКВЗ-300 (Украина), укомплектованные инструментами. Исследовали особенности линии резекции, заживления и функцию анастомоза, наблюдали появление локального рецидива опухоли до 10 лет после вмешательства. Средний возраст больных 68,3±8,4 лет. Результаты исследований и их обсуждение. Электросварной кишечный анастомоз накладывали многоточечным (7) и одномоментным (8) методами, шовный (42) – одиночными стежками. Электросварная мобилизация происходила вдоль узкой линии прохождения тока, в намеченных пределах не пораженных опухолью тканей, независимо от их плотности и воспалительных изменений, на фоне обеспечения гемостаза. Происходило уплотнение лимфатических узлов и одновременное перекрытие лимфатических сосудов. Ориентировка хирургом электросварного тока облегчало футлярную мобилизацию. Одновременно с разделением, вдоль разделенных краев ткани образовывалась коагуляционная псевдокапсула. Без нарушения целостности стенок абсцесса удавалось мобилизовать опухоль и инфицированные ткани в случае распада. Обеспечивалось выделение и скелетизация магистральных питающих сосудов для их центрального перекрытия, которое осуществляли без наложения лигатуры. Особенности электросварки обусловили незначительную выраженность экссудации по дренажам, обеспечивало возможность надежного контроля герметичности анастомоза. Несостоятельность электросварного анастомоза не наблюдали, шовного наблюдали у 2 больных (4,8 %) – III степени, у 6 (14,3 %) I–II степени. Наблюдали в отдаленном периоде с электросварным анастомозом в течение 2 лет – 12 больных, 3 лет – 8, 5 лет – 3, 10 лет – 1. С шовным анастомозом в течение 2 лет наблюдали 34 больных, 3 лет – 20, 5 лет – 9, 10 лет – 3. По данным эндоскопического и рентгенологического исследования, линию электросварного соединения кишки было трудно идентифицировать, а из линии шовного до 6 месяцев наблюдали миграцию нитей. Ни у одного из наблюдаемых больных обеих групп не обнаружили клинических, эндоскопических или томографических признаков местного рецидива опухоли: внешней деформации анастомоза или нового роста опухоли в месте ее удаления. Применение электросварки позволяет достичь удаления опухоли в пределах R0, в объеме D2 и СМЕ. Коагуляция капсулы лимфатических узлов и их сосудов способствует абластичности лимфаденэктомии. Коагуляционная псевдокапсула может обеспечить уменьшение количества послеоперационных осложнений даже в случае удаления абсцесса или несостоятельности швов анастомоза, что может быть важной предпосылкой выживаемости. Свойства электросварного перекрытия сосудов способствуют избежанию вторичного кровотечения в такой ситуации.Мета роботи: визначити особливості та ефективність застосування технології електрозварювання живих тканин у виконанні хірургічного втручання та досягненні локального контролю при лікуванні поширеного раку ободової кишки. Матеріали і методи. У 57 хворих здійснювали електрозварну мобілізацію та/або накладання анастомозу під час операційних втручань, радикальних або паліативних. Критеріями включення були аденокарцинома, T3-4, N+, абсцедування. Використовували джерела електрозварювальних імпульсів ЕК-300М1 та “Патонмед” ЕКВЗ-300 (Україна), укомплектовані інструментами. Досліджували особливості лінії резекції, загоєння і функцію анастомозу, та спостерігали появу локального рецидиву пухлини до 10 років після втручання. Результати досліджень та їх обговорення. Електрозварний кишковий анастомоз накладали багатоточковим (7) та одномоментним (8) методами, шовний (42) – поодинокими стібками. Електрозварна мобілізація відбувалась вздовж вузької лінії проходження струму, у визначених межах не уражених пухлиною тканин, незалежно від їх щільності та запальних змін на тлі забезпечення гемостазу. Відбувалось ущільнення лімфатичних вузлів та одночасне перекриття лімфатичних судин. Орієнтування хірургом електрозварного струму полегшувало футлярну мобілізацію. Одночасно з розділенням, вздовж розділених країв тканини утворювалась коагуляційна псевдокапсула.         Без порушення цілісності стінок гнійника вдавалось мобілізувати пухлину та інфіковані тканини в разі розпаду. Забезпечувалось виявлення та скелетизація магістральних живлячих судин для їх центрального перекриття, яке здійснювали без накладання лігатури. Особливості електрозварювання зумовлювали незначну вираженість ексудації по дренажах, що надавало можливість надійного контролю герметичності анастомозу. Неспроможність електрозварного анастомозу не спостерігали, шовного виявили у 2 хворих (4,8 %) – ІІІ ступеня, у 6 хворих (14,3 %) І–ІІ ступеня. Спостережено у віддаленому періоді з електрозварним анастомозом протягом 2 років – 12 хворих, 3 років – 8, 5 років – 3, 10 років – 1. З шовним анастомозом протягом 2 років спостережено 34 хворих, 3 років – 20, 5 років – 9, 10 років - 3. За даними ендоскопічного та рентгенологічного дослідження лінію електрозварного з’єднання кишки було складно ідентифікувати, а з лінії шовного до 6 місяців спостерігали міграцію ниток. У жодного зі спостережених хворих обох груп не виявили клінічних, ендоскопічних чи томографічних ознак місцевого рецидиву пухлини: зовнішньої деформації анастомозу або нового росту пухлини в місці її видалення. Застосування електрозварювання надає можливість досягти видалення пухлини в межах R0, в обсязі D2 та СМЕ. Коагуляція капсули лімфатичних вузлів та їх судин сприяє абластичності лімфаденектомії. Коагуляційна псевдокапсула може забезпечити зменшення кількості післяопераційних ускладнень навіть у разі видалення абсцесу або неспроможності швів анастомозу, що може бути важливою передумовою виживання. Властивості електрозварного перекриття судин сприяють запобіганню вторинній кровотечі в такій ситуації

ОСОБЛИВОСТІ ВІДНОВЛЕННЯ ТКАНИННИХ СТРУКТУР У ПЕРІОД ДО 90 ДІБ У МІЖКИШКОВИХ АНАСТОМОЗАХ, СТВОРЕНИХ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ТЕХНОЛОГІЇ ЕЛЕКТРОЗВАРЮВАННЯ ЖИВИХ ТКАНИН

The bacterial inflammation obligatory arises after ischemic necrosis under the sutures in the intestinal wall inside uncomplicated intestinal anastomosis. It determines the healing type causes cicatricial replacement of intestinal tissue, additionally supported by suture material encapsulation and rejection process. The aim of the study – to investigate the tissue structures reparation features in the intestinal anastomosis, created by using the Live Tissues Electric Welding Technology, during the period of tissue reparation and scar origin. Materials and Methods. Changes in intestinal anastomoses were studied after 4, 7, 21, 45 and 90 days after its creation from the positions of gut wall tissues structure reparation. A circular electrowelded small intestinal anastomosis was applied in 18 pigs in a chronic experiment. The electric welding devices EK-300M1 and Patonmed-300 were used, as well as prototypes of surgical instrument for circular intestinal anastomoses creating. The hematoxylin-eosin and Van Gieson histopathologic techniques were used. Results and Discussion. In 7 days, the strength of the welded anastomosis exceeds 220 mm Hg, because outstanding tissue was ruptured. The signs of tissue structure reparation appeared: the welded zone thinning with symmetrical approach of the visually unaltered areas of anastomosed intestines, compared to 4 days. Also, differently directed at 4 day collagen fibers are becoming orientation and bundles formation. The young connective tissue comprised a wide network of newly formed functioning blood arteriols. In 21 day none inflammatory sign was present. Fibrous connective tissue networks the separate muscle bundles, and penetrates 5 mm into the connected gut edges. Various ranges of vessels yet formed and functions. In 45 days tissue thickening due to membranes collagenization as well as muscle layers, arteries and veins coverage by collagen fibers are noted. The vessels pass right through the welding anastomose line, and are quickly coloured. In 90 days, the fibrous network has not tend to merge into a continuous scar, and the anastomose line can be determined only by network expression around individual smooth muscle fibers, and by point of fibers tangential orientation change. The mucosal folds are restored up to line. Conclusions. The frame continuity of the anastomosed intestinal walls, which is restored at the electric welding site is a prerequisite for the rich capillary blood supply and symmetrical restoration of the tissue structure of the intestinal wall after 7 days. The foreign bodies and microorganisms absence in the welded intestinal anastomosis structure leads to inflammation components disappearance during 21 days, which also provides the scar structure formation in delicate pathway, avoiding cicatrix tissue replacement.Наличие гнойно-некротического воспаления под швами в межкишечном анастомозе определяет заживление грубым рубцом, который замещает тканевую структуру на фоне инкапсуляции и отторжения шовного материала. Цель исследования – изучить особенности восстановления тканевых структур в области межкишечного анастомоза, созданного с применением технологии электросварки живых тканей в период репарации и формирования рубца. Материалы и методы. Исследовали изменения в межкишечном анастомозе через 4; 7; 21; 45 и 90 суток после его создания с точки зрения восстановления структуры тканей и стенки кишки. Циркулярный электросварной тонко-тонкокишечный анастомоз наложили у 18 свиней в хроническом эксперименте. Использовали электросварочные аппараты ЕК-300М1 и Патонмед ЭКВЗ-300, а также прототипы циркулярных электросварочных инструментов. Базовое окрашивание препаратов анастомоза проводили за гематоксилином и еозином или по Ван-Гизон. Результаты исследований и их обсуждение. Через 7 суток прочность электросварочного анастомоза на разрыв превысила 220 мм рт. ст. Появились признаки восстановления тканевых структур: симметричное сближения границ визуально неизме­ненных участков кишки, по сравнению с 4 сутками, на фоне ориентации и формирования пучков разнонаправленных коллагеновых волокон. Сформирована молодая соединительная ткань с сетью артериол. Через 21 сутки признаков воспаления не было. Волокнистая соединительная ткань кружевами охватывает тканевые структуры и проникает на 5 мм вглубь симметрично соединенных краев кишки. Функционируют сосуды разного типа. Через 45 суток имеется коллагенизация вдоль всех мембран и оболочек. Сосуды соединенных участков окрашиваются сквозь линию анастомоза. Через 90 суток тенденции к слиянию в сплошной рубец нет, складки слизистой восстановлены, а линия соединения едва определяется по изменению ориентации волокон. Выводы. Каркасная непрерывность оболочек кишечника, которая восстанавливается в месте создания электросварного анастомоза, является предпосылкой богатого сквозного кровоснабжения и симметричного восстановления тканевой структуры стенки кишки уже через 7 суток. Отсутствие посторонних тел и микроорганизмов в структуре электросварного анастомоза приводит к исчезновению воспаления через 21 сутки, что также является составляющим формирования кружевной нежной, а не замещающей структуры соединенительной ткани в нем.Наявність гнійно-некротичного запалення під швами в міжкишковому анастомозі визначає загоєння грубим рубцем, що заміщує тканинну структуру, на тлі інкапсуляції та відторгнення шовного матеріалу. Мета дослідження – вивчити особливості відновлення тканинних структур у ділянці міжкишкового анастомозу, створеного із застосуванням технології електрозварювання живих тканин у період репарації і формування рубця. Матеріали і методи. Досліджували зміни в міжкишковому анастомозі через 4; 7; 21; 45 та 90 діб після його створення з погляду відновлення структури тканин та стінки кишки. Циркулярний електрозварний тонко-тонкокишковий анастомоз наклали 18 свиням у хронічному експерименті. Використовували електрозварювальні апарати ЕК-300М1 і Патонмед ЕКВЗ-300 та прототипи циркулярних електрозварювальних інструментів. Базове забарвлення препаратів анастомозу здійснювали за гематоксиліном та еозином або за Ван-Гізон. Результати досліджень та їх обговорення. Через 7 діб міцність електрозварного анастомозу на розрив перевищила 220 мм рт. ст. З’явилися ознаки відновлення тканинних структур: симетричне зближення меж візуально незмінених ділянок кишки, порівняно з 4-ю добою, на тлі орієнтації та формування жмутків різноспрямованих колагенових волокон. Сформовано молоду сполучну тканину з сіткою артеріол. Через 21 добу ознак запалення не було. Волокниста сполучна тканина мереживно охоплює тканинні структури і проникає на 5 мм вглибину симетрично з’єднаних країв кишки. Функціонують судини різного типу. Через 45 діб наявна колагенізація уздовж усіх мембран і оболонок. Судини з’єднаних ділянок забарвлюються крізь лінію анастомозу. Через 90 діб тенденції до злиття у суцільний рубець немає, складки слизової відновлені, а лінія з’єднання ледь виразна за зміною орієнтації волокон. Висновки. Каркасна безперервність оболонок кишечника, що відновлюється на місці створення електрозварного анастомозу, є передумовою багатого наскрізного кровопостачання та симетричного відновлення тканинної структури стінки кишки вже через 7 діб. Відсутність сторонніх тіл і мікроорганізмів у структурі електрозварного анастомозу зумовлює зникнення запалення через 21 добу, що також є складовою формування мережевної ніжної, а не заміщувальної структури з’єднання сполучної тканини в ньому

ПОРІВНЯЛЬНЕ ВИПРОБУВАННЯ ОРГАННОЇ МОДЕЛІ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОЗВАРНОГО МІЖКИШКОВОГО АНАСТОМОЗУ В ЛАБОРАТОРНОМУ ЕКСПЕРИМЕНТІ

In animal replacement by organ model for experimental human intestine modeling, it is incomprehensible the porcine organ complex remain, first of all, its intestinal wall dielectric properties as well as electrically welded compound forming possibility. The aim of the work – to determine the selected organ model conformity to the needs of the laboratory experimental conditions for creating an intestinal anastomosis by electric welding method, instead of animal acute experiment providing. Material and Methods. The features of thickness, impedance and substrate formation of an electrically welded tissues connection between the small intestines by 24–27 mm diameter or colon by 27–31 mm were studied. Swine organ complex was chosen as the organ model. It was cooled to 4 ºC and delivered to the laboratory within 6–10 hours. The bioimmitant was immersed in a warm (26–32 ºC) solution of 0.9 % NaCl for 10–20 min. The obtained indices were compared with those obtained in an acute experiment on a 45 kg male pig, with the consent of the bioethics committee. Eight electric welded anastomoses were created in the animal model and 52 in the organ complex. The pressure of 2.1 N/mm2 or 3.0 N/mm2 was applied to the electrodes. A pulsed high-frequency voltage, increasing from 80 V to 120 V, was applied for 0.2 seconds. The intestinal anastomosis site was removed for histological examination. Results. The similarity of both groups’ tissues in elasticity and density, at the elasticity boundary, was noted under pressure. The animal had higher volume resistance of the muscle layer, but the dynamics of thinning – the same, which indicates a similar structural strength of the tissue layers. During the initial impulse, tissue impedance decreased smoothly, after which it gradually grew. During next impulse, the impedance had fallen peak, and then almost linearly increased during the entire impulse. This form of impedance reactivity stabilized to second impulse observed in 92.3 % organ probes and 96.2 % in animal. In all studies, a dense connection of the walls was formed as a result of coagulation changes in the bundles of smooth muscles and collagen fibers nonlineary, but as continuously formated structure. Conclusions. The dynamics under compression, the electric welding impulses flow through the tissue and the electric welding anastomosis structure were the same as in organocomplex as during the animal acute experiment. As for synergistic effect on the intestinal tissues during electric welding anastomosis creating, the technology development at this field requires numerous experimental studies. Considering the basic mechanical and electrical characteristics of living tissue as well as expected morphological electrowelded transformations reproduction in the examined organ model, it looks possible to fully replace the animal model at this experimental stage, and to conduct a long laboratory experiment.При замещении живой свиньи органной моделью кишки человека из свиного органокомплекса для нужд эксперимента непонятной является полноценность сохранения, прежде всего, диэлектрических свойств стенки кишки и возможности образования в ней субстрата электросварного соединения. Цель – определить соответствие выбранной органной модели потребностям лабораторного этапа отработки условий создания межкишечного анастомоза с применением метода электросварки, вместо проведения острого эксперимента на животном. Материал и методы. Исследовали особенности изменения толщины, импеданса и образования субстрата электросварного соединения в тканях тонкой кишки диаметром 24–27 мм и толстой кишки диаметром 27–31 мм. Органной моделью выбрали органокомплекс свиньи. Его охлаждали до 4 ºС и в течение 6–10 часов доставляли в лабораторию. Там биоимитатор погружали в теплый (26–32 ºС) раствор 0,9 % NaCl на 10–20 мин. Полученные показатели сравнили с полученными в остром эксперименте на свинье массой 45 кг, с согласия комитета по биоэтике. Создали 8 электросварных анастомозов на животной модели и 52 на органокомплексе. Извне на электроды прикладывали давление 2,1 Н/мм2 или 3,0 Н/мм2. Подавали импульсное высокочастотное напряжение, равномерно возрастающее от 80 В до 120 В в течение 0,2 секунды. Участок соединения кишки удаляли для гистологического исследования. Результаты. Под давлением отметили сходство тканей по эластичности и плотности, на границе эластичности. У животного была выше объемная резистентность мышечного слоя, но динамика утончения – тождественной, что свидетельствует о сходстве структурной прочности слоев ткани. В первоначальном импульсе импеданс плавно снижался, после чего плавно возрастал. В следующем импульсе импеданс мгновенно падал, а затем почти линейно возрастал в течение всего импульса. Подобная форма реактивности импеданса стабилизировалась с другого импульса в 92,3 % проб на органокомплексе и 96,2 % у животного. Во всех исследованиях образовывалось плотное соединение стенок в результате коагуляционных изменений пучков гладкомышечных волокон и коллагеновых волокон неоднородной глубины, но с образованием сплошной непрерывной структуры. Выводы. Динамика сжатия, протекание электросварочного импульса сквозь ткань и структура электросварочного анастомоза при использовании органокомплекса были такими же, как и во время острого эксперимента на животном. Принимая во внимание синергичность воздействия на ткани кишки при создании электросварного анастомоза, разработка технологии его создания требует проведения многочисленных экспериментальных исследований. Учитывая воспроизведение в исследованной органной модели базовых механических и электрических характеристик живой ткани и ожидаемых морфологических электросварных преобразований можно сделать вывод, что существует возможность полноценного замещения животной модели на этой стадии разработки и проведения длительного лабораторного эксперимента.При заміщенні живої свині органною моделлю кишки людини зі свинячого органокомплексу для потреб експерименту незрозумілою є повноцінність збереження діелектричних властивостей стінки кишки та можливості утворення в ній субстрату електрозварного з’єднання. Мета – визначити відповідність обраної органної моделі потребам лабораторного етапу відпрацювання умов створення міжкишкового анастомозу з застосуванням методу електрозварювання, замість проведення гострого експерименту на тварині. Матеріал і методи. Дослідили особливості зміни товщини, імпедансу та утворення субстрату електрозварного з’єднання в тканинах тонкої кишки діаметром 24–27 мм та товстої кишки діаметром 27–31 мм. Органною моделлю слугував органокомплекс свині. Його охолоджували до 4 ºС та протягом 6–10 годин доставляли до лабораторії. Там біоімітатор занурювали у теплий (26–32 ºС) розчин 0,9 % NaCl на 10–20 хв. Отримані показники порівняли з отриманими в гострому експерименті на свині масою 45 кг, за згодою комітету з біоетики. Створили 8 електрозварних анастомозів на тваринній моделі та 52 на органокомплексі. Ззовні на електроди прикладали тиск 2,1 Н/мм2 або 3,0 Н/мм2. Подавали імпульсну високочастотну напругу, що рівномірно зростала від 80 В до 120 В впродовж 0,2 секунди. Ділянку з’єднання кишки видаляли для гістологічного дослідження. Результати. Під зовнішнім стисненням ми відзначили подібність еластичності та щільності, на межі еластичності. У живої тварини була вища об’ємна резистентність м’язового шару, але динаміка стоншання – тотожною, що свідчить про подібність структурної міцності шарів тканини. У первинному імпульсі імпеданс плавно знижувався, після чого плавно зростав. У наступному імпульсі імпеданс миттєво падав, а потім майже лінійно зростав впродовж всього імпульсу. Подібна форма реактивності імпедансу стабілізувалася з другого імпульсу в 92,3 % проб на органокомплексі та 96,2 % – на тварині. В усіх дослідженнях утворювалось щільне з’єднання внаслідок коагуляційних змін пучків гладеньком’язових волокон та колагенових волокон неоднорідної глибини, але з утворенням суцільної безперервної структури. Висновки. Динаміка стиснення, перебіг електрозварного імпульсу крізь тканину та структура електрозварного анастомозу при використанні органокомплексу були такими ж, як і під час гострого експерименту на тварині. З огляду на синергійність впливу на тканини кишки при створенні електрозварного анастомозу, розробка технології його створення потребує проведення численних експериментальних досліджень. Враховуючи відтворення у дослідженій органній моделі базових механічних та електричних характеристик живої тканини та очікуваних морфологічних електрозварних перетворень можна зробити висновок, що існує можливість повноцінного заміщення тваринної моделі на цій стадії розробки та проведення тривалого лабораторного експерименту

Surgical treatment of wounded persons with complicated thoracic damages

Objective. To improve the results of complex surgical treatment of wounded and injured persons with thoracic trauma, complicated by bronchopleural fistulas, pleural empyema and defects in the thoracic wall soft tissues, basing on introduction of the proposed procedure of vacuum therapy in combination with bronchoscopic obturation of certain bronchus. Materials and methods. Analysis of results of the complex surgical help delivery for 54 wounded persons with defects of the thoracic wall soft tissues, broncho-pleural fistulas and pleural empyema, caused by the combat thoracic trauma, on ІІІ and ІV levels of medical support while conduction of the Antiterrorist operation/Operation of the Joined Forces (the main group) and 73 injured persons with thoracic trauma of the peace period (the comparison group) in the 2014 - 2019 yrs period was conducted. Results. Improvement of complex surgical treatment of the wounded and damaged persons with thoracic trauma and defects of the thoracic wall soft tissues have permitted to reduce the complications frequency by 6.7%, and lethality - by 9.2% in the main group. Conclusion. There was proposed a procedure of vacuum therapy, ultrasound cavitation together with bronchoscopic bronchial obturation for its fistula, which have proved its efficacy in complex surgical treatment of severely wounded persons with the gun-shot thoracic damages and presence of combination of pleural empyema, bronchial fistula and defects of soft tissues

Nucleologenesis in the Caenorhabditis elegans Embryo

In the Caenorhabditis elegans nematode, the oocyte nucleolus disappears prior to fertilization. We have now investigated the re-formation of the nucleolus in the early embryo of this model organism by immunostaining for fibrillarin and DAO-5, a putative NOLC1/Nopp140 homolog involved in ribosome assembly. We find that labeled nucleoli first appear in somatic cells at around the 8-cell stage, at a time when transcription of the embryonic genome begins. Quantitative analysis of radial positioning showed the nucleolus to be localized at the nuclear periphery in a majority of early embryonic nuclei. At the ultrastructural level, the embryonic nucleolus appears to be composed of a relatively homogenous core surrounded by a crescent-shaped granular structure. Prior to embryonic genome activation, fibrillarin and DAO-5 staining is seen in numerous small nucleoplasmic foci. This staining pattern persists in the germline up to the ∼100-cell stage, until the P4 germ cell divides to give rise to the Z2/Z3 primordial germ cells and embryonic transcription is activated in this lineage. In the ncl-1 mutant, which is characterized by increased transcription of rDNA, DAO-5-labeled nucleoli are already present at the 2-cell stage. Our results suggest a link between the activation of transcription and the initial formation of nucleoli in the C. elegans embryo

Distinct Expression/Function of Potassium and Chloride Channels Contributes to the Diverse Volume Regulation in Cortical Astrocytes of GFAP/EGFP Mice

Recently, we have identified two astrocytic subpopulations in the cortex of GFAP-EGFP mice, in which the astrocytes are visualized by the enhanced green–fluorescent protein (EGFP) under the control of the human glial fibrillary acidic protein (GFAP) promotor. These astrocytic subpopulations, termed high response- (HR-) and low response- (LR-) astrocytes, differed in the extent of their swelling during oxygen-glucose deprivation (OGD). In the present study we focused on identifying the ion channels or transporters that might underlie the different capabilities of these two astrocytic subpopulations to regulate their volume during OGD. Using three-dimensional confocal morphometry, which enables quantification of the total astrocytic volume, the effects of selected inhibitors of K+ and Cl− channels/transporters or glutamate transporters on astrocyte volume changes were determined during 20 minute-OGD in situ. The inhibition of volume regulated anion channels (VRACs) and two-pore domain potassium channels (K2P) highlighted their distinct contributions to volume regulation in HR-/LR-astrocytes. While the inhibition of VRACs or K2P channels revealed their contribution to the swelling of HR-astrocytes, in LR-astrocytes they were both involved in anion/K+ effluxes. Additionally, the inhibition of Na+-K+-Cl− co-transporters in HR-astrocytes led to a reduction of cell swelling, but it had no effect on LR-astrocyte volume. Moreover, employing real-time single-cell quantitative polymerase chain reaction (PCR), we characterized the expression profiles of EGFP-positive astrocytes with a focus on those ion channels and transporters participating in astrocyte swelling and volume regulation. The PCR data revealed the existence of two astrocytic subpopulations markedly differing in their gene expression levels for inwardly rectifying K+ channels (Kir4.1), K2P channels (TREK-1 and TWIK-1) and Cl− channels (ClC2). Thus, we propose that the diverse volume changes displayed by cortical astrocytes during OGD mainly result from their distinct expression patterns of ClC2 and K2P channels

Simulation-based cheminformatic analysis of organelle-targeted molecules: lysosomotropic monobasic amines

Cell-based molecular transport simulations are being developed to facilitate exploratory cheminformatic analysis of virtual libraries of small drug-like molecules. For this purpose, mathematical models of single cells are built from equations capturing the transport of small molecules across membranes. In turn, physicochemical properties of small molecules can be used as input to simulate intracellular drug distribution, through time. Here, with mathematical equations and biological parameters adjusted so as to mimic a leukocyte in the blood, simulations were performed to analyze steady state, relative accumulation of small molecules in lysosomes, mitochondria, and cytosol of this target cell, in the presence of a homogenous extracellular drug concentration. Similarly, with equations and parameters set to mimic an intestinal epithelial cell, simulations were also performed to analyze steady state, relative distribution and transcellular permeability in this non-target cell, in the presence of an apical-to-basolateral concentration gradient. With a test set of ninety-nine monobasic amines gathered from the scientific literature, simulation results helped analyze relationships between the chemical diversity of these molecules and their intracellular distributions