Αξιολόγηση παραμέτρων σήψης μεταξύ λαπαροτομίας και λαπαροσκόπησης σε πειραματικό μοντέλο

Abstract

INTRODUCTION: Laparoscopy, in contrast to laparotomy has been provento be the golden standard in various procedures, as it is a less stressful eventin all means for the patient. A point of discussion though would be thecomparison of the efficacy of these techniques in the treatment ofintraabdominal sepsis.AIM: The purpose of this study is to correlate the effect in the survival eitherof an open laparotomy or a laparoscopy procedure in an intraperitonealsepsis environment and to evaluate the role of MCP-1 and IL-18.MATERIAL: 29 male Wistar rats were separated and randomized in threegroups. Anesthesia was achieved by using ether, ketamine and xylazine.Intraabdominal contamination was induced with 1ml*108 CFU Pseudomonasaeruginosa . Group A (n=9) was the control group in which we injectedPseudemonas aeruginosa intraperitoneal. In Group B (n=10) we injected thesame bacterial factor and after six hours we developed pneumoperitoneum.We used 3 catheters of 18G with one being connected to a CO2 insufflatormaintaining a 0,2l/min flow of CO2 and an intraperitoneal pressure of5mmHg. In Group C (n=10) after the injection of the bacterial factor and the six hours interval we performed a midline laparotomy incision. Bothinterventions lasted for 30 min and 30ml normal saline was used to lavage theperitoneal cavity. Vital signs, rectal temperature and weight readings weretaken at 0, 6, 7, 8, 10, 12 hs and at 4 hour intervals after the 12th hour. Heartrate, respiratory rate and oxygen saturation readings were performed at (0, 6,8 hs). Every animal that did not survive during the course of the experimentwas subjected to autopsy, dissection and tissue harvesting. We harvestedliver, spleen and lung tissue and conducted qualitative and quantitativebacterial cultures. Animals that survived were monitored for 144 hours andwere subjected to euthanasia and tissue harvesting in order to performbacterial cultures. Bacterial load, temperature, weight readings and hours ofsurvival were subjected to statistical analysis using the SPSS package. Thesurvival analysis was performed using the Kaplan-Meier formula.Moreover the experiment was repeated with 50 additional Wistar rats fromwhom we obtained blood before euthanasia. Serum IL-18 and MCP-1 wereevaluated between 5 groups namely the control group, the peritonitislaparoscopy, the peritonitis laparotomy and two sham peritonitis groups thatwere sublected to laparoscopy and laparotomy.RESULTS: The statistical analysis of bacterial load levels between organfragments did not reveal any statistical significant difference. The meansurvival between the three groups was 9.44 ± 0.45, 51.1 ± 19.28 and 64.12 ±20.63 hours respectively. There was no statistical significant difference in the survival between the three groups except between Group A and C (p<0.0027).Concerning the other factors there was statistical significant difference inrespiratory rate between Group A and B as well as between Group A and Cand Group A and B concerning the oxygen saturation at 6 and 8 hours(p=0.0080 and p=0.0020) respectively.IL-18 showed no statistically significant differences between groups. MCP-1showed statistically significant differences between some groups but notbetween the peritonitis laparotomy and peritonitis laparoscopy groups.CONCLUSIONS: According to this experimental model there is no statisticalsignificant difference comparing laparoscopy vs open laparotomy concerningsurvival and visceral bacterial load. In addition, the CO2 application has noimpact in bacterial translocation. Laparotomy and laparoscopy seam to beequally effective in diagnosing and probably treating peritonitis as there wereno differences noted in the overall survival and bacterial translocation.Moreover laparoscopy has distinct advantages when it comes to faster woundhealing, close to zero complication rate concerning wound dehiscence, woundinfection and postoperative hernias. Additionally laparoscopy is associatedwith less pain, a superior aesthetic result and faster recovery and return toeveryday activities.

Σκοπός : Σκοπός της παρούσης μελέτης είναι η διερεύνηση των επιπτώσεωντης λαπαροτομής και της λαπαροσκόπησης σε περιβάλλον ενδοκοιλιακήςσήψης.Μεθοδολογία: Η έρευνα υποστηρίζεται από δύο πειράματα: α) Μία εκτενήμελέτη επιβίωσης και β) In vivo μελέτη μοριακών μηχανισμών.Για την μελέτη επιβίωσης χρησιμοποιήθηκαν 29 αρσενικοί επίμυες Wistar,χωρισμένοι τυχαιοποιημένα σε τρεις ομάδες (Ελέγχου, Λαπαροτομής κατόπινπεριτονίτιδας, Πνευμοπεριτοναίου κατόπιν περιτονίτιδας). Για τη μοριακήμελέτη των συγκεντρώσεων των προφλεγμονωδών παραγόντων MCP-1 καιIL-18 στον ορό του αίματος των ζωϊκών προτύπων, πραγματοποιήθηκε τοαυτό μοντέλο πειραματικής περιτονίτιδας σε 50 επίμυες Wistar.Και στα δύο πρωτόκολλα, περιτονίτιδα προκλήθηκε με διάλυμα Pseudomonasaeruginosa 108 CFU. Αναλυτικότερα, τα ζωικά πρότυπα της μελέτη επιβίωσηςχωρίστηκαν: Α) Στην ομάδα Ελέγχου, στην οποία έγινε ενδοκοιλιακή έγχυσητου βακτηρίου Pseudomonas aeruginosa και δεν ακολούθησαν περαιτέρω θεραπευτικοί χειρισμοί, Β) ομάδα στην οποία μετά την έγχυση του βακτηρίουPseudomonas aeruginosa , και αναμονή διάρκειας έξι ωρών οι επίμυεςυπεβλήθησαν σε πνευμοπεριτόναιο και Γ) ομάδα στην οποία μετά την έγχυσητου βακτηρίου Pseudomonas aeruginosa και την πάροδο έξι ωρώνδιενεργήθησαν λαπαροτομές. Στις ομάδες Β και Γ έγιναν θεραπευτικοίχειρισμοί καθώς κατά τη διάρκεια των επεμβάσεων έγιναν πλύσεις τιςπεριτοναϊκής κοιλότητας με 30ml φυσιολογικού ορού.Τα ζωικά πρότυπα της μελέτης επιβίωσης τέθηκαν υπό παρακολούθηση για144 ώρες και εν συνεχεία υπεβλήθησαν σε ευθανασία. Συλλέχθησαν: Τεμάχιαήπατος, σπληνός και πνεύμονος τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για τηδιενέργεια ποιοτικών και ποσοτικών καλλιεργειών ιστοτεμαχίων. Η επιβίωσητων ζωικών προτύπων, το βακτηριακό φορτίο στα σπλάχνα, η θερμοκρασίαορθού, ο κορεσμός οξυγόνου, η καρδιακή συχνότητα, η αναπνευστικήσυχνότητα και οι απώλειες βάρους αποτέλεσαν τις παραμέτρους σύγκρισηςτων δυο τεχνικών.Για μοριακή μελέτη των επιπέδων MCP-1 και IL-18 ορούχρησιμοποιήθηκαν επιπλέον 50 υγιείς επίμυες Wistar βάρους 180-250gr. Ταζωικά πρότυπα χωρίστηκαν σε 5 ισάριθμες ομάδες. Συγκεκριμέναχωρίστηκαν στην ομάδα ελέγχου, στην ομάδα περιτονίτιδας λαπαροτομής,στην ομάδα περιτονίτιδας λαπαροσκόπησης, στην ομάδα εικονικήςπεριτονίτιδας (ενοθαλμισμός ισόποσου στείρου διαλύματος)λαπαροσκόπησης και στην ομάδα εικονικής περιτονίτιδας λαπαροτομής. Σε όλες τις ομάδες αναισθησία επιτεύχθηκε με αιθέρα και ενδομυϊκήένεση υδροχλωρικής κεταμίνης 5mg/100mg βάρους σώματος. Δε δόθηκετροφή και νερό 8 ώρες πριν την έναρξη του πειράματος. Σήψη προκλήθηκε μεενδοπεριτοναϊκή έγχυση ενοφθαλμίσματος Pseudomonas aeruginosa 1ml * 108CFU, ενώ στις ομάδες εικονικής περιτονίτιδας ενοφθαλμίστηκε 1mlφυσιολογικού ορού στην περιτοναϊκή κοιλότητα. Οι επίμυες των δυο ομάδωνεικονικής περιτονίτιδας υπεβλήθησαν αντιστοίχως σε λαπαροτομή καιεγκατάσταση πνευμοπεριτοναίου.Με την πάροδο έξι ωρών τα ζωικά πρότυπα ανάλογα την ομάδα στηνοποία ανήκαν υπεβλήθησαν σε λαπαροτομία και έκπλυση της περιτοναϊκήςκοιλότητας με 30 ml φυσιολογικού ορού ή σε λαπαροσκοπική έκπλυση τηςπεριτοναϊκής κοιλότητας με 30 ml φυσιολογικού ορού μετά την εγκατάστασηπνευμοπεριτοναίου. Με την πάροδο δέκα ωρών από την στιγμή έγχυσης τουβακτηρίου ακολούθησε η ευθανασία των ζωικών προτύπων ώστε να συλλεχθείαίμα για τον προσδιορισμό των επιπέδων IL-18 και MCP-1 ορού με τη μέθοδοELISA. Χρησιμοποιήθηκαν αντίστοιχα kit των εταιρειών Medical andBiological Laboratories. CO., LTD code No 7625 / Ray Biotech, Inc. Cat#:ELM-MCP-1 001Αποτελέσματα: Κατά την μελέτη επιβίωσης ο μέσος χρόνος επιβίωσης (meansurvival) των τριών ομάδων ήταν: Ελέχγου (Α): 9.44 ± 0.45,Πνευμοπεριτοναίου-περιτονίτιδας (Β): 51.1 ± 19.28 και Λαπαροτομής-περιτονίτιδας (Γ): 64.12 ± 20.63 ώρες. Παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ της ομάδας ελέγχου και λαπαροτομίας (p<0.0027). Ακόμη,παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ της ομάδας Α-Β και Α-Γ στην αναπνευστική συχνότητα (p=0.008), ενώ στις ομάδες Α και Βπαρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στον κορεσμό οξυγόνου τηνώρα 6 και 8 (p=0.002). Το μικροβιακό φορτίο δε φάνηκε να παρουσιάζειεμφανείς διαφορές μεταξύ των καλλιεργημένων ιστοτεμαχίων των τριωνομάδων.Στο πείραμα προσδιορισμού των επιπέδων των κυτοκινών,τα επίπεδατης IL-18 στον ορό δεν παρουσίασαν στατιστικώς σημαντικές διαφορέςμεταξύ των ομάδων. Η ομάδα ελέγχου και οι ομάδες περιτονίτιδας οι οποίεςυπεβλήθησαν είτε σε λαπαροσκόπηση είτε σε υπερυπομφάλιο λαπαροτομήεμφάνισαν στατιστικώς σημαντική διαφορά στα επίπεδα MCP-1 στον ορό, σεαντίθεση με τις ομάδες εικονικής περιτονίτιδας οπού δεν υπήρξανστατιστικώς σημαντικές διαφορές. Συγκεκριμένα, τα επίπεδα στατιστικήςσημαντικότητας ήταν:MCP-1Control-Peritonitis Laparotomy p=0.015Control-Peritonitis Laparoscopy p=0.01Peritonitis Laparoscopy - Sham Laparoscopy p=0.0375Peritonitis Laparoscopy - Sham Laparotomy p=0.0375 Ακόμη πρέπει να τονιστεί ότι δεν αναδεικνύεται στατιστικά σημαντικήδιαφορά μεταξύ των ομάδων εικονικής περιτονίτιδας λαπαροτομής καιεικονικής περιτονίτιδας λαπαροσκόπησης όπως και μεταξύ των ομάδωνπεριτονίτιδας λαπαροσκόπησης και περιτονίτιδας λαπαροτομής.Συμπεράσματα : Το μοντέλο αυτό δείχνει ότι η λαπαροτομή εν συγκρίσει μετην λαπαροσκόπηση δεν παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα ως προς τηνεπιβίωση και το βακτηριακό φορτίο στα σπλάχνα.Αξίζει να σημειωθεί ότι στομοντέλο αυτό η χρήση CO2 δε φαίνεται να επηρεάζει την βακτηριακήαλλόθεση. Οι δείκτες φλεγμονής IL-18 και MCP-1 δεν εμφανίζουν στατιστικώςσημαντικές διαφορές ανάμεσα στις ομάδες λαπαροσκόπησης – λαπαροτομήςστην περιτονίτιδα. Εφόσον η λαπαροσκόπηση έναντι της λαπαροτομίας σεπεριβάλλον περιτονίτιδας δεν επηρεάζει την επιβίωση των ζωικών προτύπωνκαι δεν αυξάνεται η επίπτωση της βακτηριακής αλλόθεσης από τοκαρβοπεριτόναιο, συμπεραίνεται ότι η λαπαροσκόπηση υπερτερεί τηςλαπαροτομίας. Η λαπαροσκόπηση υπερτερεί έναντι της λαπαροτομής καθώςμε την λαπαροσκοπική μέθοδο επιτυγχάνεται η ταχύτερη επούλωση τωντομών προσπέλασης, παρουσιάζεται μικρότερη πιθανότητα επιπλοκώνπροερχόμενων εκ των τομών προσπέλασης (χειρουργική λοίμωξη, διάσπασητραύματος, κοιλιοκήλη). Επίσης παρουσιάζεται λιγότερος πόνος κατά τημετεγχειρητική περίοδο, προσφέρεταιι ανώτερο αισθητικό αποτέλεσμα και καθιστά ταχύτερη την επάνοδο των ασθενών στην εργασία και τηνκαθημερινότητα.