Research of physical and mechanical characteristics of suture material in experiment in operations on liver

Vyacheslav A. Lipatov; Липатов Вячеслав Александрович; Dmitriy A. Severinov; Северинов Дмитрий Андреевич; Artem A. Denisov; Денисов Артём Александрович; Sergey V. Lazarenko; Лазаренко Сергей Викторович; Nikolay N. Grigor’yev; Григорьев Николай Николаевич

doi:10.23888/PAVLOVJ2020282193-199

Исследование физико-механических характеристик шовного материала в эксперименте при операциях на печени

Авторы: Липатов В.А.¹, Северинов Д.А.¹, Денисов А.А.¹, Лазаренко С.В.¹, Григорьев Н.Н.¹
Учреждения:
1. ФГБОУ ВО Курский государственный медицинский университет Минздрава России
Выпуск: Том 28, № 2 (2020)
Страницы: 193-199
Раздел: Оригинальные исследования
Статья получена: 02.07.2020
Статья опубликована: 03.07.2020
URL: https://journals.eco-vector.com/pavlovj/article/view/34907
DOI: https://doi.org/10.23888/PAVLOVJ2020282193-199
ID: 34907

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Принимая во внимание особенности кровоснабжения печени и структуру ее паренхимы, а вследствие этого и значительные трудности в достижении надежного гемостаза без дополнительной травматизации, хирургу необходимо быть осторожным при проведении оперативного пособия. Несмотря на большое количество современных методов достижения остановки паренхиматозного кровотечения многие практикующие специалисты отдают предпочтение классическим методам гемостаза, в т.ч. лигированию кровоточащих сосудов в толще органа при помощи специализированных швов. Одним из тяжелейших осложнений применения шовного материала является прорезывание ткани органа, что приводит к усилению кровотечения и расширению области повреждения. В настоящий момент тактика выбора шовного материала для выполнения оперативного пособия носит эмпирический характер. В связи с этим, цель данного исследования заключалась в проведении оценки физико-механических свойств шовного материала в зависимости от его структуры, а также разработке критерия выбора хирургических нитей для оперативного пособия. Для исследования производилось изъятие печени трупов лиц мужского пола от 35 до 40 лет, после чего из нее выделялись отдельные участки размерами 7,5×7×4 см. Затем наносили рану длиной 3 см, глубиной 2 см. Рану ушивали простым узловым швом, который не затягивали, а накладывали один простой полуузел. Для ушивания применяли кетгут, капрон крученый и нить полигликолидную. Обращали внимание на максимальное усилие на момент прорезывания (Fmax) и степень вытяжения нити на момент прорезывания (Lu). Анализ полученных данных проводился на основе сравнения показателей Fmax и Lu. Использование этого метода позволяет отказаться от эмпирического подхода к выбору шовного материала при операциях на печени, а также разработать критерий выбора хирургических нитей.

Ключевые слова

гемостаз, печень, шовный материал, физико-механические свойства

Полный текст

Органосохраняющие операции представляют актуальную проблему современной абдоминальной хирургии [1]. Например, травма печени является одним из самых тяжелых по течению и трудно диагностируемых абдоминальных повреждений, которое встречается в 30% случаев от общего количества травм органов брюшной полости. Учитывая особенности кровоснабжения печени, ее ранения сопровождаются массивным паренхиматозным кровотечением [2-3]. Для оценки степени травматизации органа используются различные шкалы. Так, сотрудниками кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии Курского государственного медицинского университета была предложена собственная классификация повреждений печени:

Без нарушения целостности капсулы;
С нарушением целостности капсулы;
Повреждение связочного аппарата;
Повреждение экстрапеченочных сосудов [4].

Лечение травмы печени проводится как консервативными, так и оперативными методами. В число хирургических манипуляций входит лигирование крупных сосудов печени, резекция поврежденного участка паренхимы, наложение гемостатической губки и пр. Однако, все описанные методы сопровождаются применением хирургических нитей. Среди нескольких классификационных категорий шовного материала наибольший научный интерес представляет структура нитей [5].

Существует две большие группы нитей, отличающиеся по текстуре: монофиламентные и полифиламентные. К последним, в свою очередь, относится крученый и плетеный шовный материал. Не менее важными свойствами хирургических нитей являются эластичность и биологическая инертность [6-9].

Однако, в отечественной и зарубежной научной литературе отсутствует информация об исследованиях физико-механических характеристик шовного материала при работе на биологических объектах, а оценка затягивания узла носит субъективный характер [10-11].

Целью является проведение оценки физико-механических характеристик шовного материала различной структуры, разработка критерия выбора хирургических нитей для оперативного пособия.

Материалы и методы

Базой проведения настоящего исследования являлась лаборатория экспериментальной хирургии и онкологии НИИ экспериментальной медицины (ЛЭХиО НИИ ЭМ) ФГБОУ ВО Курский государственный медицинский университет Минздрава России.

В качестве объекта исследования выступили участки диафрагмальной поверхности правой доли печени трупов лиц мужского пола в возрасте 35-40 лет, изъятых в ОБУЗ Бюро судебно-медицинской экспертизы г. Курска. Изъятие и использование биологического материала осуществлялось с разрешения Регионального этического комитета в рамках Постановления Правительства РФ от 21.07.2012 №750 (ред. от 17.12.2016) «Об утверждении Правил передачи невостребованного тела, органов и тканей умершего человека для использования в медицинских, научных и учебных целях, а также использования невостребованного тела, органов и тканей умершего человека в указанных целях».

Одним из основных критериев отбора биологического материала стало отсутствие каких-либо макроскопических патологических изменений, а также отсутствие заболеваний печени в анамнезе. Временной промежуток от момента изъятия органа до его использования в исследовании составлял не более 4 часов с целью минимизации негативного влияния аутолиза на достоверность полученных результатов.

Для исследования отделяли участок паренхимы органа размерами 7,5×7×4 см. Следующим этапом наносилась рана на выделенном участке органа, длина которой составляла 3 см, глубина 2 см. Рану ушивали простым узловым швом, который не затягивали, а накладывали один простой полуузел. Для лигирования использовали отрезок шовного материала длиной 50 см. Такая длина нити оптимальна для дальнейшей работы на испытательном стенде. При этом использовали монофиламентный (Кетгут), крученый (Капрон крученый) и плетеный (ПГА – нить полигликолидная) шовный материал равной толщины (3/0 по USP). После моделирования раны и ее лигирования исследуемый участок органа помещали на устройство для исследования физико-механических характеристик швов и шовного материала, степени деформации паренхимы органов (патент №184617), разработанное на базе ЛЭХиО НИИ ЭМ ФГБОУ ВО Курский государственный медицинский университет Минздрава России [12].

В качестве дополнительного оборудования использовалась машина испытательная универсальная электромеханическая РЭМ–0,2-1 (ООО «МЕТРОТЕСТ», г. Нефтекамск, Республика Башкортостан), оснащенная динамометром и дисплеем, на котором отражаются графические изменения при натяжении шовного материала. Анализировали максимальное усилие (Fmax) до прорезывания паренхимы органа и/или разрыва шовного материала, а также степень вытяжения нити (Lu). Для исследования были сформированы 3 группы согласно структуре используемого шовного материала по 60 образцов. Полученные результаты интерпретировались при помощи методов статистической обработки (расчет среднего арифметического, медианы, средней ошибки средней, производили расчет 25 и 75 процентилей). Статистическую значимость сравнений определяли при помощи критерия Манна-Уитни, учитывая допустимый для биомедицинских исследований уровень р≤0,05. В качестве программного обеспечения для проведения статистической обработки использовали лицензионные версии программы Statistica (версия 10.0, Stat Soft Inc., CША) и редактора электронных таблиц Excel 2013 (Microsoft Office, США).

Результаты и их обсуждение

Согласно результатам исследования (табл. 1 и 2), среднее Fmax, при котором произошло прорезывание паренхимы органа в процессе использования монофиламентного шовного материала, составило 65,20 Н, при средней степени вытяжения нити 54,31 мм, и это – наименьшие значения среди трех групп.

Полученные результаты позволяют утверждать, что наименее предпочтительным шовным материалом при операциях на печени является мононить. Однако, возникает практическая необходимость во внедрении и апробации коэффициента, способного привести к стандартизации и научно обоснованному подбору шовного материала для выполнения того или иного оперативного пособия.

Таблица 1 Показатели Fmax (Н) исследуемых групп

Параметры	Шовный материал
Параметры	монофиламентный	крученый	плетеный
M	65,20	88,68	78,01
m	0,059	0,64	0,083
Me	65,21	81,24	78,02
25-й процентиль	65,23	81,34	78,9
75-й процентиль	65,31	89,93	79,56
р	***≤ 0,05	**≥ 0,05	*≤ 0,05

Примечания: * – сравнение средних значений Fmax образцов, ушитых плетеным шовным материалом, по отношению к образцам, ушитых монофиламентными нитями; ** – сравнение средних значений Fmax образцов, ушитых крученым шовным материалом по отношению к образцам, ушитых плетеными хирургическими нитями; *** – сравнение средних значений Fmax образцов монофиламентным шовным материалом по отношению к образцам, ушитых кручеными нитями

Таблица 2 Показатели Lu (мм) исследуемых групп

Параметры	Шовный материал
Параметры	монофиламентный	крученый	плетеный
M	54,31	72,75	63,64
m	0,057	0,68	0,1
Me	54,41	72,54	63,77
25-й процентиль	54,4	71,11	64,36
75-й процентиль	54,43	74,26	64,83
р	***≤ 0,05	**≥ 0,05	*≤ 0,05

Примечания: * – сравнение средних значений Lu образцов, ушитых плетеным шовным материалом, по отношению к образцам, ушитых монофиламентными нитями; ** – сравнение средних значений Lu образцов, ушитых крученым шовным материалом по отношению к образцам, ушитых плетеными хирургическими нитями; *** – сравнение средних значений Lu образцов монофиламентным шовным материалом по отношению к образцам, ушитых кручеными нитями

Коллективом авторов в качестве такой величины разработан коэффициент прорезывания (Кпр), равный отношению Fmax к Lu (значение должно быть ≥1). Это связано с тем, что в процессе затягивания узла шва показатель Lu увеличивается, при этом снижается площадь сечения нити и площадь ее соприкосновения с толщей паренхимы, что приводит к возрастанию риска прорезывания. Поэтому, при операциях на печени шовным материалом выбора должны выступить нити, способные выдерживать высокую осевую нагрузку при незначительном вытяжении.

Заключение

Таким образом, проведенное исследование позволяет выявить статистически значимые различия между монофиламентным и крученым/плетеным шовным материалом и поставить под вопрос целесообразность использования мононитей в процессе оперативного пособия на печени.

Предлагаемый коэффициент прорезывания позволит постепенно отказаться от эмпирического подхода к подбору шовного материала.