Показатели заболеваемости жителей России грыжами живота (ГЖ) продолжают составлять не менее 4−7 % [1−3]. В случаях устранения наружных вентральных грыж (ВГ) с использованием только тканей зоны хирургического вмешательства, частота рецидивов заболевания может превышать 40 % [4−6]. Однако применение во время герниопластики (ГП) современных сетчатых имплантатов позволяет снизить частоту рецидивов данного заболевания до 2 %, а в случаях послеоперационных грыж – до 10 % [6].
Большинство протезов, интегрируемых в брюшную стенку (БС), обеспечивает укрепляющий её эффект. Подапоневротическое размещение имплантатов – технически сложная, травматичная, длительная (нередко – трудновыполнимая) процедура. В связи с этим особое внимание в плане минимизации операционной травмы привлекают возможности интраабдоминальной установки протезов. Контаминация имплантатов, используемых во время ГП с органами брюшной полости (БП), может сопровождаться негативными последствиями – образованием кишечных свищей, развитием спаечного процесса и др. [3, 5, 7].
Позитивные и негативные стороны интраабдоминальной постановки сетчатых имплантатов при устранении ГЖ изучены не в полной мере. Вероятно, это происходит в том числе и по причине редкого использования специалистами общехирургических подразделений неспециализированных медицинских организаций материалов, имплантация которых в БС осуществляется эпизодически, по причинам чаще экономического плана. Тем не менее хирургические вмешательства по поводу ГЖ в обычных больницах проводятся ежедневно, а отсутствие убедительных (с позиции доказательной медицины) данных о преимуществах и недостатках интраабдоминального применения при ГП того или иного вида имплантатов, укрепляющих БС, побуждает к проведению специальных, в том числе и экспериментальных, исследований.
Материалы и методы исследования
Оценены результаты интраабдоминального применения протезов, изготавливаемых ООО «Линтекс» (Санкт-Петербург, Россия) для укрепления БС при устранении ГЖ. В ракурсе оценки противоспаечного эффекта проанализированы данные об использовании протезов, создаваемых на основе модифицированного поливинилиденфторидного (ПВДФ) синтетического материала (с коллагеновым (КЛГ) и карбоксиметилцеллюлозным (КМЦ) покрытиями). Результаты сравнивались с таковыми при применении протезов, изготовленных из полипропилена (ПП) и сугубо ПВДФ. Эксперимент проводился на 60 животных (кроликах породы «Советская шиншилла») обоих полов, весом 3−4 кг, в соответствии с «Правилами проведения работы с использованием экспериментальных животных» согласно Европейской Конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях, принятой в Страсбурге, 18 марта 1986 г.
Оценивались 4 вида сетчатых протезов из: ПП «Эсфил», ПВДФ «Унифлекс», ПВДФ со слоем КЛГ покрытия и ПВДФ с покрытием слоем КМЦ. Сформированы 6 групп экспериментов (по 10 животных). В I группе в БС кроликов имплантировался только сетчатый протез, созданный на основе ПП «Эсфил». У животных II группы в БС внедрялся сетчатый протез на основе ПВДФ «Унифлекс». При эксперименте с кроликами III группы использовался сетчатый протез на основе ПВДФ, покрытый КЛГ. В IV группе животных применялся модифицированный сетчатый протез на основе ПФДФ, покрытый слоем КМЦ. В V группе эксперимента в БС кроликов устанавливалась комбинация из двух сетчатых протезов (на основе ПП «Эсфил» и на основе ПФДФ «Унифлекс»). В VI группе кроликов в БС имплантировались сетчатые протезы, изготовляемые из ПВДФ «Унифлекс» и модифицированного его варианта, покрытого слоем КМЦ.
За 2 часа до операции всем животным внутримышечно вводились цефалоспорины. Наркоз кроликам осуществляли с использованием «Золетил 100» в сочетании с миорелаксантом «Ксилазином». Обезболивающие препараты вводились через катетер, установленный в вену уха кролика. После удаления бритвой шерсти осуществляли туалет БС с обработкой операционного поля раствором антисептика «АХДЕЗ 200». Лапаротомия осуществлялась срединным разрезом, протяженностью около 10 см.
Имплантаты устанавливали на расстоянии 1,5 см от лапаротомной раны, в Vй и VI группах – с двух cторон от разреза (рис. 1) с фиксацией к БС. ПП – имплантаты фиксировались ПП – мононитью 3/0, а ПВДФ эндопротез – ПВДФ – мононитью 3/0.
Рис. 1. Размещение в БС протезов, изготовленных из разных материалов
Шкала степеней выраженности спаечного процесса в брюшной полости
|
Критерии оценки |
Степени выраженности (в баллах*) |
|
Площадь протеза, покрытая сращениями (в %) |
0 – отсутствие спаек; 1 – (1–25 %); 2 – (26–50 %); 3 – (51–75 %); 4 – (76–100 %) |
|
Прочность сращений |
0 – сращений нет; 1 – рыхлые сращения, разделяемые минимальным усилием без использования инструментов; 2 – плотные сращения разделяемые посредством инструментов; 3 – очень плотные сращения, разделяемые только острым путем |
Примечание. * – учитывается сумма баллов (от 0 до 7).
В послеоперационном периоде профилактика инфекционных осложнений осуществлялась введением цефалоспоринов, а обезболивание – нестероидными противовоспалительными препаратами. Из эксперимента кролики выводились на 14 и 90 сутки после операции. При аутопсии у животных целенаправленно исследовались органы БП с особым акцентом в плане оценки выраженности спаечного процесса (табл. 1) по градации специалистов Вандербильтского университета [8].
Для гистологического исследования анатомический препарат БС извлекался вместе с протезом единым блоком и фиксировался в 10 % растворе нейтрального формалина. Из них (после проводки в спиртах) изготавливали парафиновые блоки (толщиной 5 мкм), которые окрашивали гематоксилином и эозином по Ван Гизону. При микроскопическом исследовании особое внимание обращалось на выраженность воспалительного процесса в зоне приживления протеза, особенности формирования структур соединительной ткани вокруг него и состояние неоваскуляризации в этой области.
Результаты исследования и их обсуждение
Среди 10 животных I группы исследования, у которых БС укреплялась протезом, изготовленным из ПП, на 2-е и 4-е сутки после операции погибли 2 кролика. Их гибель произошла из-за чрезмерной операционной травмы, т.к. этим животным во время установки протезов выполнялся обширный травматичный П-образный разрез передней БС, используемый, как правило, во время аутопсии при выводе животных из эксперимента. В большинстве же (8) экспериментов выполнялась срединная лапаротомия. На 14-е сутки из эксперимента выведены три кролика. Во всех трех случаях на аутопсии констатирован распространенный спаечный процесс – 6 баллов (рис. 2). При микроскопии препаратов БС этих животных вокруг протеза отмечена выраженная нейтрофильная инфильтрация и отек мышечной ткани с фибринозными изменениями (рис. 3). Еще 5 животных после имплантации им в БС ПП протеза (I группа) выведены из эксперимента на 90-е сутки после операции (рис. 4). У этих животных выраженность спаечного процесса достигла 7 баллов. А при микроскопии в зоне имплантации протезов обнаруживалась плотная соединительная ткань с фибробластами и с обилием новообразованных сосудов (рис. 5).
Среди 10 животных II группы, которым в БС имплантировался ПВДФ протез, в течение первых двух суток после эксперимента погибли два кролика (по той же причине, что и кролики I группы). У 4 животных, выведенных из эксперимента на 14-е сутки после операции, в БП отмечен минимальный спаечный процесс – 2 балла (рис. 6).
Рис. 2. Вид БП кролика на 14-е сутки после установки ПП протеза
Рис. 3. Гистограмма БС с имплантированным ПП. 14-е сутки после операции. Окраска по Ван Гизону. Ув.×100
Рис. 4. Вид БП кролика на 90-е сутки после установки в БС ПП протеза
Рис. 5. Гистограмма БС кролика. 90-е сутки после внедрения ПП имплантата. Окраска по Ван Гизону. Ув. ×100
Рис. 6. Вид БП кролика на 14-е сутки после имплантации ПВДФ протеза
Рис. 7. Гистограмма БС, 14-е сутки после имплантации ПВДФ протеза. Окраска по Ван Гизону. Ув. ×100
При исследовании препаратов БС через 14 дней после операции в наблюдениях II группы эксперимента выявлена незначительная нейтрофильная инфильтрация (рис. 7).
На 90-е сутки из эксперимента выведены еще 4 оставшихся живых кролика II группы. У них спаечный процесс в БП по-прежнему не превышал 2 балла (рис. 8). При гистологическом исследовании БС животных II группы обнаруживалась созревшая плотная соединительная ткань с фибробластами и в большом количестве – новообразованные сосуды (рис. 9).
Среди 10 животных III группы, которым в БС устанавливался композитный сетчатый протез из ПВДФ, покрытый слоем КЛГ, непрогнозируемый смертельный исход констатирован в одном случае на 6-е сутки после операции по причине развития острой спаечной кишечной непроходимости. Планово на 14-е сутки из эксперимента выведены 4 кролика III группы, подвергшихся имплантации в БС сетчатого протеза из ПФДФ, покрытого КЛГ. У этих животных в БП выявлен выраженный спаечный процесс – 5–6 баллов (рис. 10).
При микроскопии тканей вокруг имплантатов на 14 сутки после операции у животных III группы определяется значительная нейтрофильная инфильтрация с новообразованными коллагеновыми волокнами в грануляционной ткани (рис. 11).
На 90-е сутки из эксперимента выведены 5 кроликов, подвергшихся имплантации ПВДФ протеза с КЛГ (III группа). У этих животных спаечный процесс в БП по своей выраженности достигал 6–7 баллов (рис. 12), а при гистологическом исследовании тканей препаратов обнаруживалось выраженное скопление лимфоцитов, макрофагов и немногочисленные клетки типа инородных тел (рис. 13).
В IV группе животных, которым в БС имплантировался ПВДФ + КМЦ протез, все животные выведены из эксперимента в соответствии с методикой на 14 и 90 сутки после операции (по 5 кроликов). При исследовании БП на 14-е сутки спаечный процесс – минимален, не превышает 2 балла (рис. 14).
Рис. 8. Вид БП кролика, 90-е сутки после имплантации в БС ПВДФ протеза
Рис. 9. Гистограмма БС кролика, 90-е сутки после имплантации ПВДФ протеза. Окраска по Ван Гизону. Ув. ×100
Рис. 10. Вид БП кролика, 14-е сутки после имплантации ПВДФ + КЛГ
Рис. 11. Гистограмма БС кролика, 14-е сутки после имплантации ПВДФ + КЛГ. Окраска по Ван Гизону. Ув. ×100
Рис. 12. Вид БП кролика. 90-е сутки после имплантации ПВДФ + КЛГ
При микроскопии препаратов передней БС этих животных на 14 сутки после операции нити имплантированного протеза окружены широкой зоной новообразованной соединительной ткани с реакцией продуктивного воспаления: очаговые инфильтраты, состоящие из лимфоцитов и гигантских клеток типа инородных тел (рис. 15).
Рис. 13. Гистограмма БС кролика. 90-е сутки после имплантации ПВДФ + КЛГ. Окраска по Ван Гизону. Ув. ×100.
Рис. 14. Вид БП кролика, 14-е сутки после имплантации в БС ПВДФ + КМЦ протеза
Рис. 15. Гистограмма препарата БС кролика, 14-е сутки после имплантации ПВДФ + КМЦ протеза. Окраска по Ван Гизону. Ув. ×100
В БП пяти кроликов IV группы, выведенных из эксперимента на 90 сутки после операции, спаечный процесс практически отсутствовал (рис. 16), а при микроскопии препаратов этих животных в полях зрения определяются оформленные, рыхлые, с отеком и новообразованными сосудами волокна соединительной ткани (рис. 17).
В V группе животных, у которых БС укреплялась посредством одновременной установки двух вариантов сетчатых протезов (на основе ПВДФ «Унифлекс» и ПП «Эсфил»), при ревизии БП 5 животных, выведенных из эксперимента на 14-е сутки после операции, установлено, что спаечный процесс в области имплантации сетчатого протеза из ПВДФ минимален – 2 балла. Однако в зоне установки протеза, изготовленного из ПП, спаечный процесс по своей интенсивности достигал 6 баллов (рис. 18).
Рис. 16. Вид БП кролика, 90-е сутки после имплантации в БС ПВДФ + КМЦ протеза
Рис. 17. Гистограмма БС кролика, 90 сутки после имплантации ПВДФ + КМЦ протеза. Окраска по Ван Гизону. Ув. ×100
Рис. 18. Вид БП кролика,14-е сутки после установки ПВДФ (слева) и ПП протезов (справа)
При гистологическом исследовании (на 14 сутки после операции) препаратов кроликов V группы в зоне фиксации ПВДФ сетки отмечается незначительная нейтрофильная инфильтрация (рис. 19 а), а в зоне установки ПП – протеза – выраженная нейтрофильная инфильтрация и отек мышечной ткани с фибринозными изменениями (рис. 19 б).
При выведении на 90-е сутки из эксперимента 5 кроликов V-ой группы, перенесших имплантацию алломатериалов в БП, в зоне врастания сетчатого ПВДФ – протеза определялся минимальный спаечный процесс (не более 2 баллов), а в зоне установки ПП протеза констатированы массивные (до 7 баллов) спайки (рис. 20).
а б
Рис. 19. Гистограмма зоны установки протезов из ПВДФ (а) и ПП (б), 14-е сутки после операции. Окраска по Ван Гизону. Ув. ×100
Рис. 20. Вид БП кролика, 90 сутки после имплантации в БС ПВДФ (слева) и ПП (справа) протезов
а б
Рис. 21. Гистограмма БС кролика с имплантированными ПВДФ (а) и ПП (б) протезами, 90-е сутки после операции. Окраска по Ван Гизону. Ув. ×100
На сетчатых нитях протезов определяется реакция макрофагов и гигантских клеток типа инородных тел. Инфильтрат соединительной ткани состоит из обилия клеток, представленных лимфоцитами, макрофагами, фибробластами. Местами соединительная ткань разрыхлена. Капсула выглядит утонченной. В месте прилежания протеза к БС усматриваются организованные нити фибрина в виде соединительнотканных спаек. При микроскопии зоны имплантации в БС ПП протеза (V группа кроликов) на 90-е сутки после операции отмечается хроническое воспаление с участком некроза и образовавшейся вокруг него оформленной толстой соединительнотканной капсулой (рис. 21, б). Соединительная ткань выраженно инфильтрирована нейтрофильными лейкоцитами, обнаруживаются фибробласты и обилие новообразованных сосудов. При микроскопии препаратов БС кроликов V группы, выведенных из эксперимента на 90-е сутки, в зоне фиксации к ней ПВДФ протеза видна тонкая соединительнотканная капсула (рис. 21 а).
У экспериментальных животных VI группы (5 кроликов), которым в БС одновременно имплантировались два сетчатых протеза на основе ПВДФ (в вариантах с и без покрытия КМЦ) и выведенных из эксперимента на 14-е сутки после операции, при ревизии БП установлено, что на данный период оценки спаечный процесс в зоне имплантации ПВДФ протеза был минимальным (до 2 баллов). В зоне имплантации ПВДФ + КМЦ протеза выраженность спаечного процесса также не превышала 2 баллов (рис. 22).
При гистологическом исследовании зоны фиксации ПВДФ протеза на 14 сутки после операции отмечается незначительная нейтрофильная инфильтрация тканей (рис. 23, а).
В месте фиксации ПФДФ+КМЦ протеза в БС при микроскопии обнаруживается широкая зона новообразованной соединительной ткани с воспалительной реакцией в виде очаговых инфильтратов, состоящих из лимфоцитов и гигантских клеток типа инородных тел (рис. 23, б).
При ревизии БП 5 кроликов VI группы, выведенных из эксперимента на 90-е сутки после операции, спаечный процесс в зоне имплантации в БС сетчатого протеза из ПВДФ оценен в пределах 3 баллов, а в зоне имплантации ПВДФ + КМЦ протеза не более 2 баллов (рис. 24).
Рис. 22. Вид БП кролика,14-е сутки после имплантации протезов: ПВДФ (слева) и ПВДФ + КМЦ (справа)
а б
Рис. 23. Гистограмма БС кролика, 14-е сутки после имплантации ПВДФ (а) и ПФДФ + КМЦ (б) протезов. Окраска по Ван Гизону. Ув. ×100
При гистологическом исследовании препаратов животных VI группы на 90-е сутки после операции в зоне имплантации ПВДФ протеза обнаруживается, что имплантат окружен тонкой соединительнотканной капсулой с фибробластами, изобилием новообразованных сосудов и реакцией макрофагов и гигантских клеток типа инородных тел. (рис. 25, а).
Рис. 24. Вид БП кролика, 90-е сутки после имплантации протезов из ПВДФ (справа) и ПВДФ+КМЦ (слева)
а б
Рис. 25. Гистограмма БС в зоне имплантации ПВДФ – протеза (а), ПВДФ + КМЦ – протеза (б), 90-е сутки после операции. Окраска по Ван Гизону. Ув. × 200
В зоне имплантации ПВДФ + КМЦ протеза на 90-е сутки после операции микроскопически определяется реакция на инородную ткань, представленная клеточным инфильтратом, состоящим из лимфоцитов, плазматических клеток, макрофагов и тучных клеток. Волокна соединительной ткани выглядят оформленными, рыхлыми, с отеком и сохранившимися новообразованными сосудами (рис. 25, б).
По результатам проведенных экспериментов проведен анализ выраженности спаечного процесса при имплантации в БС синтетических протезов, созданных из материалов с разными физико-химическими свойствами. Очевидно, что интраабдоминальное размещение ПП протеза завершается выраженным спаечным процессом во всех группах исследования, что позволяет считать нецелесообразным применение данного изделия без его дополнительной перитонизации. Реже всего спаечный процесс развивается при имплантации в БС ПВДФ имплантата, покрытого слоем КМЦ. Незначительным оказывается спайкообразование и при интраабдоминальном размещении протеза, изготовленного сугубо из ПВДФ. Сравнение в эксперименте двух модификаций ПВДФ протезов (покрытых КМЦ и КЛГ) позволяет констатировать очевидность опасности использования в широкой хирургической практике имплантатов, покрытых КЛГ, по причине высокого риска образования выраженного спаечного процесса уже в первые дни послеоперационного периода. Очевидно, что применение для укрепления БС протезов, изготавливаемых на основе ПВДФ + КМЦ, может быть перспективным в плане дальнейшей разработки их модификаций. Способ фиксации КМЦ на ткани ПВДФ протеза пока остается несовершенным, что побуждает к дальнейшей работе по поиску материалов, востребованных в герниологии.
Заключение
В настоящее время большие возможности использования поливинилиденфторидного имплантата в случаях интраабдоминального укрепления брюшной стенки при герниопластике очевидны. На основе результатов проведенного исследования перспективной может оказаться разработка комбинированного протеза, сочетающего в себе положительные свойства ПВДФ и ПП. Востребованность применения имплантатов с такими свойствами, несомненно, имеется, в частности при укреплении БС во время устранения паховых грыж, когда соприкосновение инородной ткани из ПВДФ с элементами семенного канатика по логике должно сопровождаться минимальной биологической воспалительной реакцией на инородное тело и, соответственно, – минимальным развитием спаечного процесса в зоне пахового промежутка. В то же время в надежде на выраженную соединительнотканную реакцию можно ожидать, что верхняя часть протеза, изготовленного из полипропилена, должна плотно фиксироваться к мышечно-апоневротическому слою брюшной стенки, сугубо механически укрепляя зону пахового промежутка.
Рецензенты:
Кочетков А.В., д.м.н., профессор, главный специалист (по хирургии), ФГБУ ВЦЭРМ им. А.М. Никифорова МЧС России, г. Санкт-Петербург;
Демко А.Е., д.м.н., доцент, заместитель главного врача клиники, Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт скорой помощи им. И.И. Джанелидзе по хирургии, г. Санкт-Петербург.