Альтернативный подход к ушиванию лапаротомной раны с использованием сетчатой нити (экспериментальное исследование)

Полный текст

Проблема послеоперационных вентральных грыж (ПОВГ) весьма актуальна. Частота образования грыж после чревосечения может достигать 10–30,7% [1–4]. Причем, наибольшее их число образуется после экстренных оперативных вмешательств [5]. В 77,5% случаев они возникают после срединной лапаротомии и имеют непрерывную тенденцию к росту [6] Несмотря на несомненные преимущества срединной лапаротомии, связанные с быстрым доступом к органам брюшной полости, возможностью их полноценной ревизии и выполнения основного этапа операции, существуют недостатки, связанные со скудной васкуляризацией этой зоны, препятствующей быстрому формированию полноценного рубца [7, 8]. Особенно это актуально у пожилых людей, у которых частота ПОВГ наибольшая, в случаях имеющихся атрофических и дистрофических процессах в тканях, а также при заболеваниях, приводящих к повышению внутрибрюшного давления [9, 10]. Тем не менее, шов белой линии живота должен надежно удерживать края раны, что не всегда возможно ввиду наличия указанных выше и многих других факторов риска. Поэтому с целью профилактики ПОВГ разработаны методы превентивного протезирования, значительно снижающие риск этого осложнения в группах высокого риска [11–13]. Тем не менее, методика не лишена недостатков, а её применение ограничено [14, 15]. В связи с этим, разработка и внедрение в практику альтернативных и не менее надежных, направленных на профилактику ПОВГ, способов ушивания лапаротомной раны является актуальной.

Цель — разработка способа первичного закрытия лапаротомной раны с применением сетчатого эндопротеза, превосходящего по морфо-физическим свойствам методики лапарорафии традиционным шовным материалом.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В качестве альтернативного превентивному протезированию способа лапарорафии была разработана сетчатая нить, получаемая из полосы полипропиленового сетчатого эндопротеза 1,2 х 15,0 см путем растягивания последней за края на максимально возможную длину до приобретения ей цилиндрической формы. Это необходимо для обеспечения более обширного контакта с окружающими тканями. Затем данный материал фиксируется в открытом ушке режущей, изогнутой на 1/2 или 3/8 окружности хирургической иглы с диаметром не менее 1 мм для дальнейшего наложения шва (рис. 1 А).

Сетчатая нить вошла в основу разработанного и запатентованного «Способа ушивания лапаротомной раны с применением сетчатой нити» (патент на изобретение RUS № 2714439 от 14.02.2020 г.).

Задачами данной методики являются:

1. Создание основы для формирования прочного соединительнотканного рубца;
2. Укрепление после лапаротомии участков белой линии живота с наибольшим натяжением;
3. Повышение прочности шва апоневроза и за счет обширного контакта используемой сетчатой нити с ушиваемыми тканями;
4. Снижение нагрузки на непрерывный шов.

Способ заключается в том, что вначале производят ушивание белой линии живота укрепляющими швами с применением сетчатой нити в местах с наибольшим натяжением, а затем накладывается непрерывный шов по схеме, представленной на рисунке 3.

Для определения безопасности и эффективности разработанного способа было проведено экспериментальное исследование.

В исследование включено 16 свиней с массой тела 25–30 кг согласно «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных № 755 от 12.08.1977», а также Принципам надлежащей лабораторной практики (Principles of Good Laboratory Practice) с изменениями 1997 г., инкорпорированным в Директиву Евросоюза 2004/10/ЕС.

На первом этапе эксперимента всем животным под общей анестезией с соблюдением правил асептики проводилось выполнение двух срединных лапаротомных ран: одна над пупком длиной 10–12 см, вторая — ниже пупка, длиной 5–7 см (рис. 1 Б).

Для чистоты эксперимента разрезы выполнялись до брюшины, чтобы предупредить развитие спаечного процесса с органами брюшной полости.

Ушивание белой линии живота при верхнесрединной лапаротомии по вышеописанной методике в нижней части раны проводилось сетчатой нитью, изготовленной из сетчатого эндопротеза «Эсфил стандартный» (Линтекс, Россия).

Затем, выше апоневроз ушивался традиционной нитью шахматно-укрепляющим швом (патент на изобретение RUS 2644846 от 14.02.2018) как наиболее надежным по сравнению с узловыми и обвивными швами и заключающимся в наложении укрепляющего шва с применением Фторест плетеный 0 («Волоть», Россия) и непрерывного с расположением стежков в шахматном порядке полипропиленовой мононитью № 2/0 (Волоть, Россия) [16] (рис. 2).

Таким образом, в верхней части раны был наложен один укрепляющий шов стандартной нитью, а в нижней части раны — укрепляющий шов сетчатой нитью, причем между указанными швами выдерживалось расстояние не менее 5 см с целью ограничения возможного влияние раневых процессов в области данных швов друг на друга (рис. 3).

Для чистоты эксперимента производилась смена расположения указанных швов, то есть половине животных сетчатый шов с непрерывным швом накладывали в нижней части раны, а другой половине — в верхней. Такая же ситуация была и с шахматно-укрепляющим швом нитью.

Лапаротомия ниже пупка проводилась с целью имплантации сетчататого эндопротеза «Эсфил стандартный» в виде полоски и в виде сетчатой нити ретромускулярно и контрлатерально во влагалище прямых мышц живота (рис. 4).

Имплантация указанных материалов производилась всем 16 животным при каждой нижнесрединной лапаротомии. Это было необходимо для сравнения реакции тканей на свободно имплантируемую традиционную форму сетчатого эндопротеза и сетчатую нить, что дало возможность оценить наличие или отсутствие негативного влияния на ткани разработанной формы сетчатого эндопротеза. Другой задачей этого этапа эксперимента было сравнение течения раневого процесса при использовании сетчатой нити, свободно имплантируемой в ткани и сетчатой нити, с помощью которой накладывался укрепляющий шов, что необходимо для оценки безопасности и эффективности новой методики лапарорафии. Важно отметить, что группы сопоставимы для сравнения, т.к. во всех случаях используемые синтетические материалы контактировали с однородными тканями, несмотря на разные доступы.

 

Рис. 1. Сетчатая нить, фиксированная в ушке хирургической иглы (А); лапаротомные доступы (Б).

 

Рис. 2. Схема наложения шахматно-укрепляющего шва (слева): укрепляющий шов (А), шахматный шов (Б), и схема ушивания лапаротомной раны с применением сетчатой нити (справа).

 

Рис. 3. Наложение укрепляющего шва сетчатой нитью (А) и фторест 0 (Б).

 

Рис. 4. Вид операционной раны: выделение ретромускулярного пространства (А), имплантация в ретромускулярное пространство сетчатой нити (Б), полоски сетчатого эндопротеза (В).

 

Ушивание подкожно-жировой клетчатки с помощью биодеградируемого шовного материала Vicril (Ethicon, США) и кожи — с помощью капрона проводилось как при верхнесрединном доступе, так и при нижнесрединном. Животные содержались в условиях вивария. В качестве обезболивания в послеоперационном периоде использовался раствор кеторола 1,0 3 раза в сут внутримышечно, также производилась антибиотикотерапия цефтриаксоном 50–75 мг/кг 1 раз в сут, шов обрабатывался раствором бриллиантового зелёного. Кожные швы снимались на 9–10 сут.

На втором этапе эксперимента на 14 сут от момента первой операции было повторно прооперировано 8 животных и столько же — на 60 сут. Операции проводились под общей анестезией. Вначале проводилась видеолапароскопия с целью осмотра места ушивания белой линии живота выше пупка на предмет состоятельности и спаек с внутренними органами. Затем производился доступ к ушитой ранее белой линии живота для макроскопической оценки раневого процесса и иссечения её участков со швами для тензометрического и гистологического исследований. Иссеченные участки белой линии живота со швами в виде полос 2 х 5 см закреплялись в зажимах разрывного устройства и подвергались тензометрическому исследованию на динамометре электронном АЦД/1Р-0,1/1И-2 (НПО Мега Тонн Электронные Динамометры, Россия). Измеряли усилия, необходимые для разрыва рубцов швов белой линии живота, тем самым определяя их прочность, выражаемую в Ньютонах (Н).

Полученные кусочки ткани фиксировали в 20% растворе нейтрального формалина. Гистологическое исследование проводили на парафиновых срезах толщиной 5 мкм, окрашенных гематоксилином и эозином, по Ван Гизону. Фотографии получены при увеличении х200 и х400 на микроскопе LeicaDM при помощи фотокамеры Leica.

Материалы исследования были подвергнуты статистической обработке с использованием программы Statistica 13.3. Совокупности количественных показателей описывались при помощи средних арифметических величин и стандартных отклонений. Анализ статистической значимости полученных показателей проводили с помощью U-критерия Манна–Уитни. Рассчитанные значения U-критерия Манна–Уитни сравнивались с критическими при заданном уровне значимости. Оценка различий в рассматриваемых группах проводилась при уровне значимости критерия р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Видеолапароскопия на 14 и 60 сут послеоперационного периода не выявила случаев спаечного процесса между внутренними органами и областью лапарорафии, а также дефектов ушитой ранее белой линии живота.

Макроскопически участок белой линии живота, ушитый укрепляющим швом нитью, пальпаторно упруго-эластической консистенции, цвет его не отличается от цвета неповрежденных тканей, на срезе вокруг нити шва определялась однородная соединительная ткань. Участок белой линии живота с укрепляющим швом из сетчатой нити был плотным на ощупь, соединительная ткань полностью покрывала сетчатую нить, которая слабо визуализировалась в области узла. На срезе сетчатая нить полностью интегрировалась в ткани с прорастанием её ячеек, в т.ч. и в области узла. Объем ткани, вовлеченной в сетчатый укрепляющий шов, на 14 сут превышал объём остального рубца в 1,5–2 раза, а на 60 сут — в 2,5–3 раза. При осмотре участков имплантации полоски сетчатого эндопротеза и сетчатой нити цвет тканей не отличался от неповрежденных тканей. Полоска сетки пальпаторно определялась как плоская плотная структура, полностью покрытая соединительной тканью, слабо визуализируясь через неё. На разрезе полностью интегрирована в ткани, патологического отделяемого нет. Сетчатая нить пальпаторно определялась как плотная трубчатая структура, полностью покрыта соединительной тканью, слабо визуализируясь через неё. На разрезе полностью интегрирована в ткани, патологического отделяемого нет. Объем ткани, вовлеченный в рубцовый процесс с сетчатой нитью, к 14 сут в 2–2,5 раза превышал объем ткани в случае полосы сетчатого имплантата, а к 60 сут — в 3–3,5 раза (рис. 5).

 

Рис. 5. Операционный материал: рубец через 60 сут после наложения укрепляющего шва сетчатой нитью (А); сетчатая нить (Б) — 14 сут после имплантации; полоса сетчатого имплантата (сверху) и рубец после наложения укрепляющего шва сетчатой нитью (снизу) (В) на 14 сут (подготовка к гистологическому исследованию).

 

Проведённое тензометрическое исследование показало, что на 14 сут прочность шахматно-укрепляющего шва составила от 65,2 до 73,4 Н (средняя 68,8 ± 3,2 Н), а укрепляющего шва с сетчатой нитью — от 82,2 до 90,2 Н (средняя 85,6 ± 2,8 Н). Это доказывает достоверно значимое превосходство последнего, показывая более прочное соединение краев апоневроза при применении лапарорафии сетчатой нитью, в отличие от ушивания традиционным шовным материалом (U = 4 < U_Кр = 15, р = 0,038).

При гистологическом исследовании во всех случаях на 14 сут в тканях регенерата признаки некроза и отека практически отсутствовали. Зона регенерата вокруг эндопротеза и нити была представлена сетью незрелых, нежных, коллагеновых, умеренно фуксинофильных волокон, формирующих сеть и местами группирующихся в пучки. В зоне грануляций в большом количестве отмечались новообразованные сосуды капиллярного типа и инфильтраты, в составе которых были представлены пролиферирующие фибробласты, эпителиоидные клетки, макрофаги и лейкоциты. Во внутренних участках клеточного инфильтрата определялись гигантские многоядерные клетки типа инородных тел (рис. 6).

 

Рис. 6. Грануляционная ткань: ячейка сетчатой нити укрепляющего шва с тонкостенными сосудами и формированием клеток инородных тел (А); клетки инородных тел при укрепляющем шве выполненном Фторест 0 (Б). Окраска по Ван Гизону (А) и гематоксилином-эозином (Б). Увеличение х200.

 

Более глубокие участки новообразованной ткани раневого дефекта состояли из фуксинофильных, колагеновых зрелых волокон, формирующих однонаправленные пучки, редко расположенных сосудов и клеток макрофагально-фибробластического ряда. Морфометрическое исследование позволило установить параметры площади более зрелой соединительной (фиброз) и грануляционной ткани. Выявлено, что параметры грануляций были выше параметров зрелой ткани во всех наблюдениях. Суммарная площадь грануляций и фиброза регенерата укрепляющего шва из сетчатой нити на 14 сут составила в среднем 32,4 ± 5,3 мм², на 60 сут — 31,7 ± 4,2 мм², шахматно-укрепляющего шва — 22,6 ± 6,8 и 26,2 ± 3,6 мм², сетчатой нити — 22,1 ± 4,9 и 18,6 ± 3,2 мм², полосы сетчатого эндопротеза — 19,8 ± 3,9 и 17,2 ± 2,8 мм² соответственно. Таким образом, площадь грануляций и фиброза укрепляющего шва сетчатой нитью превышала таковые шахматно-укрепляющего, сетчатой нити и полосы сетчатого эндопротеза во все сроки наблюдения (U = 6 < U_Кр = 15, р = 0,046). Важно отметить, что соединительная ткань прорастала между ячейками сетчатого эндопротеза сетчатой нити в форме укрепляющего шва. Вместе с тем, коллагеновые волокна формировали отчётливо различимые пучки вокруг имплантата в виде концентрических «завихрений», в отличие от морфологической картины полосы сетчатого эндопротеза, где указанные элементы имели строго продольное направление, напоминая капсулу (рис. 7).

Подобная укрепляющему шву сетчатой нитью картина была и при анализе раневого процесса после имплантации сетчатой нити в ретромускулярное пространство при нижнесрединном доступе, тем не менее, площадь грануляций и фиброза была меньше.

На 60 сут эксперимента во всех сериях отмечалось созревание молодой соединительной ткани в виде компактизации фибриллярных и клеточных компонентов с преобладанием первых. Плотно расположенные волокна более зрелой ткани имели участки, состоящие из извитых, а также прерывистых коллагеновых фибрилл (рис. 8).

Сохранялись участки небольших грануляций. В участках грануляционной ткани вокруг имплантата, сосудистая сеть уменьшилась, а в участках образовавшегося фиброза прослеживалось большое количество сосудов микроциркуляторного русла с макрофагально-гистиоцитарной инфильтрацией. Во всех случаях еще можно было увидеть единичные гигантские многоядерные клетки.

В случае укрепляещего шва, выполненного сетчатой нитью, по-прежнему преобладали большие площади фиброза и грануляций, отмечалась более выраженная интеграция элементов соединительной ткани в ячейки эндопротеза.

 

Рис. 7. Соединительная ткань: пучки зрелых коллагеновых волокон, принимающие продольное направление относительно ячеек полосы сетчатого эндопротеза (А); пучки зрелых коллагеновых волокон, принимающие концентрическое направление вокруг ячеек сетчатой нити (Б). Окраска по Ван Гизону (А) и гематоксилином-эозином (Б). Увеличение х200.

 

Рис. 8. Вызревание соединительной ткани: формирование пучков коллагеновых волокон. Окраска по Ван Гизону (А) и гематоксилином-эозином (Б). Увеличение х200.

 

Таким образом, морфо-физическое исследование показало, что укрепляющий шов с применением сетчатой нити оказался достоверно прочнее шахматно-укрепляющего, что связано с особенностями раневого процесса при данном способе лапарорафии — большей площадью фиброза и наличием концентрически расположенных вокруг ячеек сетчатой нити коллагеновых волокон. Необходимо отметить, что подобное направление наблюдалось и в случаях свободно лежащей сетчатой нити, хотя площадь фиброзов в данной ситуации была меньше, чем при укрепляющем шве, выполненном сетчатой нитью. Направление коллагеновых волокон при морфометрии препаратов полоски сетчатого эндопротеза имело строго продольное направление, напоминая капсулу. Полученные данные говорят о лучшей интеграции клеточных элементов в структуру сетчатой нити по сравнению с традиционной формой сетчатого эндопротеза и позволяют считать разработанный способ альтернативным, например, превентивному протезированию, применяемому для профилактики ПОВГ, либо рутинной лапарорафии, поскольку сетчатая нить является не только хорошей основой для формирования соединительнотканного рубца, но и образует более обширный контакт со сшиваемыми тканями по сравнению с традиционно используемой нитью, что минимизирует риск их прорезывания, увеличивая прочность раны и, в дальнейшем, рубца.

ВЫВОДЫ

1. Прочность послеоперационного рубца, образованного сетчатым швом, на 20% превосходит прочность шахматно-укрепляющего, что связано не только с формирующимся обширным контактом с окружающими тканями, но и прорастание ими имплантата при формировании рубца.
2. Особенностями укрепляющего шва в виде сетчатой нити, в отличие от традиционно используемой формы сетчатого эндопротеза, являются бóльшая площадь грануляций и фиброза, а также направленность коллагеновых волокон вокруг его ячеек.
3. Отсутствие раневых осложнений, негативного воздействия на окружающие ткани, лучшие прочностные характеристики говорят о безопасности и эффективности применения сетчатого шва, что позволяет использовать данный метод в клинической практике.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Источник финансирования. Бюджет Рязанского государственного медицинского университета им. акад. И.П. Павлова.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов: Федосеев А.В. — концепция и дизайн исследования, редактирование, Черданцева Т.М. — сбор и обработка материала, написание текста, Инютин А.С. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, написание текста, редактирование, Глуховец И.Б., Лебедев С.Н. — сбор и обработка материала, Муравьев С.Ю. — сбор и статистическая обработка материала.

Об авторах

Андрей Владимирович Федосеев

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

Email: hirurgiarzn@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6941-1997
Scopus Author ID: 7005122675
ResearcherId: S-8606-2016

д.м.н., профессор, заведующий кафедрой общей хирургии

Россия, Рязань

Татьяна Михайловна Черданцева

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

Email: cherdan.morf@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7292-4996
SPIN-код: 3773-8785
Scopus Author ID: 54880998200

д.м.н., доцент, заведующий кафедрой гистологии, патологической анатомии и медицинской генетики

Россия, Рязань

Александр Сергеевич Инютин

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

Автор, ответственный за переписку.
Email: aleksandr4007@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-8812-3248
SPIN-код: 7643-9022
Scopus Author ID: 57195950651
ResearcherId: D-4482-2018

к.м.н., доцент, доцент кафедры общей хирургии 

Россия, Рязань

Илья Борисович Глуховец

Городская клиническая больница скорой медицинской помощи

Email: bsmp@mail.ryazan.ru
ORCID iD: 0000-0002-5158-9463
SPIN-код: 5261-5174
Scopus Author ID: 36963144800
ResearcherId: U-4063-2017

к.м.н., доцент, зав. отделением патологической анатомии

Россия, Рязань

Сергей Николаевич Лебедев

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

Email: dguba_dze@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7139-7100
SPIN-код: 3482-3313
Scopus Author ID: 57209758284
ResearcherId: D-8177-2018

к.м.н., ассистент кафедры общей хирургии

Россия, Рязань

Сергей Юрьевич Муравьёв

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

Email: muravjevsu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2311-6834
Scopus Author ID: 57209829543
ResearcherId: D-7258-2018

д.м.н., доцент, доцент кафедры общей хирургии

Россия, Рязань

Список литературы

Дополнительные файлы