Оценка морфологических изменений венозной стенки в результате облитерации с применением низкочастотного внутрисосудистого ультразвука в животной модели

Введение. Наряду с общепризнанными тепловыми методами абляции подкожных вен, при варикозном расширении привлекательным становится использование нетепловых и комбинированных методов. Благодаря разнообразию механизмов воздействия перспективной технологией для выполнения широкого спектра малоинвазивных внутрисосудистых операций, в т. ч. для лечения варикозной болезни, является низкочастотный ультразвук.
Цель. Выяснить механизм действия нового метода эндовенозного лечения варикозной болезни вен нижних конечностей с использованием низкочастотного ультразвука и оценить его влияние на повреждение венозной стенки и облитерацию венозного просвета в животной модели.
Материалы и методы. Тридцать четыре медиальные ветви центральной вены уха (ЦВУ) 17 кроликов были обработаны согласно протоколу хронического эксперимента. Шесть бедренных вен трех кроликов были обработаны в остром эксперименте и исследованы спустя 45 мин после воздействия. В хроническом эксперименте медиальные ветви ЦВУ были разделены на четыре группы в зависимости от времени наблюдения и типа воздействия: (0) 30 дней, контрольная процедура; (1) 60 дней, ультразвуковая абляция; (2) 95 дней, ультразвуковая абляция; (3) 138 дней, ультразвуковая абляция.
Результаты. После ультразвукового воздействия облитерация венозного просвета наблюдалась в 29 из 30 медиальных ветвей ЦВУ (97%). Гистологическое исследование показало признаки теплового и механического повреждения венозной стенки, такие как абразия эндотелия и прогрессирование фиброза в tunica media и tunica adventitia. Окклюзированные сегменты состояли в основном из клеточного фиброзного материала. В остром эксперименте гистологически подтверждено повреждение всех слоев венозной стенки.
Обсуждение. Ультразвуковая абляция приводит к однородному и равномерному повреждению венозной стенки. Результаты исследования позволяют выдвинуть гипотезу о том, что ультразвуковое воздействие приводит к венозной окклюзии вследствие аддитивного термомеханического механизма повреждения сосудистой стенки.
Выводы. Эндовенозная ультразвуковая абляция приводит к схожей с эндовенозной лазерной абляции (ЭВЛА) и радиочастотной абляции (РЧА) картине теплового повреждения, а также к механическому разрушению эндотелия аналогично механохимической абляции (МХА). Спустя четыре месяца после ультразвуковой абляции частота окклюзии составила 90%.

1. Gloviczki P, Lawrence PF, Wasan SM, Meissner MH, Almeida J, Brown KR et al. The 2022 Society for Vascular Surgery, American Venous Forum, and American Vein and Lymphatic Society Clinical Practice Guidelines for the Management of Varicose Veins of the Lower Extremities. Part I. Duplex Scanning and Treatment of Superficial Truncal Reflux. J Vasc surgery Venous Lymphat Disord. 2023;11(2):231–261. https://doi.org/10.1016/j.jvsv.2022.09.004.

2. Farah MH, Nayfeh T, Urtecho M, Hasan B, Amin M, Sen I et al. A systematic review supporting the Society for Vascular Surgery, the American Venous Forum, and the American Vein and Lymphatic Society guidelines on the management of varicose veins. J Vasc Surg Venous Lymphat Disord. 2022;10(5):1155–1171. https://doi.org/10.1016/j.jvsv.2021.08.011.

3. Epstein D, Bootun R, Diop M, Ortega-Ortega M, Lane TRA, Davies AH. Cost-effectiveness analysis of current varicose veins treatments. J Vasc Surg Venous Lymphat Disord. 2022;10(2):504–513.e7. https://doi.org/10.1016/j.jvsv.2021.05.014.

4. Whiteley MS, Shiangoli I, Dos Santos SJ, Dabbs EB, Fernandez-Hart TJ, Holdstock JM. Fifteen Year Results of Radiofrequency Ablation, Using VNUS Closure, for the Abolition of Truncal Venous Reflux in Patients with Varicose Veins. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2017;54(3): 357–362. https://doi.org/10.1016/j.ejvs.2017.06.001.

5. Park I. Initial outcomes of endovenous laser ablation with 1940 nm diode laser in the treatment of incompetent saphenous veins. Vascular. 2019;27(1):27–32. https://doi.org/10.1177/1708538118797860.

6. Setia A, Schmedt C, Beisswenger A, Dikic S, Demhasaj S, Setia O et al. Safety and efficacy of endovenous laser ablation (EVLA) using 1940 nm and radial emitting fiber: 3-year results of a prospective, non-randomized study and comparison with 1470 nm. Lasers Surg Med. 2022;54(4):511–522. https://doi.org/10.1002/lsm.23500.

7. Siegel RJ (ed). Ultrasound Angioplasty. Springer US; 1996. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-1243-7.

8. Pokrovsky AV, Savrasov GV, Danilin EI, Chepelenko GV, Antusevas AF, Kavaliauskiene Z. Ultrasonic Endarterectomy for Long Superficial Femoral Artery Atherosclerotic Occlusive Disease. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2006;32(6):657–662. https://doi.org/10.1016/j.ejvs.2006.07.006.

9. O’Daly BJ, Morris E, Gavin GP, O’Byrne JM, McGuinness GB. High-power low-frequency ultrasound: A review of tissue dissection and ablation in medicine and surgery. J Mater Process Technol. 2008;200(1–3):38–58. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.11.041.

10. Savrasov GV, Al’kov SV, Ershov YA. The Development of Ultrasound Technologies in Medicine. Biomed Eng (NY). 2019;53(3):211–216. https://doi.org/10.1007/s10527-019-09911-2.

11. Borde AS, Savrasov GV. Mathematical modeling of varicose veins ultrasound heating. In: 2019 IEEE International Conference on Microwaves, Antennas, Communications and Electronic Systems, COMCAS 2019. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.; 2019. https://doi.org/10.1109/COMCAS44984.2019.8958371.

12. Borde AS, Savrasov GV, Belikov NV, Khaydukova IV, Borde BI. Numerical modeling of the impact on the vascular wall during endovenous ultrasound treatment. Med Eng Phys. 2022;100:103745. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2021.103745.

13. Саврасов ГВ, Гавриленко АВ, Борде АС, Иванова АГ, Федоров ДН, Аракелян АГ. Перспективы и особенности технологии ультразвуковой облитерации подкожных вен нижних конечностей. Ангиология и сосудистая хирургия. 2019;25(1):59. Режим доступа: https://www.angiolsurgery.org/magazine/2019/1/8.htm.

14. Борде АС, Беликов НВ, Соколова ДЮ. Экспериментальное исследование нагрева вены в процессе эндовенозной ультразвуковой облитерации in vitro. Политехнический моложежный журнал МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2021;(9). https://doi.org/10.18698/2541-8009-2021-9-733.

15. Kieser M, Wassmer G. On the Use of the Upper Confidence Limit for the Variance from a Pilot Sample for Sample Size Determination. Biometrical J. 1996;38(8):941–949. https://doi.org/10.1002/bimj.4710380806.

16. Vuylsteke M, Van Dorpe J, Roelens J, De Bo T, Mordon S, Fourneau I. Intraluminal fibre-tip centring can improve endovenous laser ablation: A histological study. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2010;40(1):110–116. https://doi.org/10.1016/j.ejvs.2009.09.013.

17. Van Den Bos RR, Milleret R, Neumann M, Nijsten T. Proof-of-principle study of steam ablation as novel thermal therapy for saphenous varicose veins. J Vasc Surg. 2011;53(1):181–186. https://doi.org/10.1016/j.jvs.2010.06.171.

18. Boersma D, van Haelst STW, van Eekeren RRJP, Vink A, Reijnen MMJP, de Vries JPPM, de Borst GJ. Macroscopic and Histologic Analysis of Vessel Wall Reaction After Mechanochemical Endovenous Ablation Using the ClariVein OC Device in an Animal Model. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2017;53(2):290–298. https://doi.org/10.1016/j.ejvs.2016.11.024.

19. Cowpland CA, Cleese AL, Whiteley MS. Factors affecting optimal linear endovenous energy density for endovenous laser ablation in incompetent lower limb truncal veins – A review of the clinical evidence. Phlebology. 2017;32(5):299–306. https://doi.org/10.1177/0268355516648067.

20. Bevan JA, Hosmer DW, Ljung B, Pegram BL, Su C. Innervation pattern and neurogenic response of rabbit veins. J of Vasc Res. 1974;11(3):172–182. https://doi.org/10.1159/000158010.

21. Саврасов ГВ, Гавриленко АВ, Борде АС, Беликов НВ, Хайдукова ИВ, Селиверстова ИА, Солнцева АД. Сравнение механических параметров большой подкожной вены при различных условиях тестирования. В: Уральский симпозиум по биомедицинской инженерии, радиоэлектронике и информационным технологиям (USBEREIT). Екатеринбург, 25–26 апреля 2019 г. IEEE Xplore; 2019, pp. 44–47. https://doi.org/10.1109/USBEREIT.2019.8736610.

22. Weiss RA. Comparison of Endovenous Radiofrequency Versus 810 nm Diode Laser Occlusion of Large Veins in an Animal Model. Dermatologic Surg. 2002;28(1):56–61. https://doi.org/10.1046/j.1524-4725.2002.01191.x.