Использование комбинированных протезов для интраперитонеальной герниопластики послеоперационных вентральных грыж в эксперименте

E-mail: Saikoff83@mail.ru

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННЫХ ПРОТЕЗОВ ДЛЯ ИНТРАПЕРИТОНЕАЛЬНОЙ ГЕРНИОПЛАСТИКИ

ПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫХ ВЕНТРАЛЬНЫХ ГРЫЖ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

• *    ГОУ ВПО Кемеровская государственная медицинская академия МЗ РФ;

• * * СО РАН, Институт биофизики Министерства образования и науки Российской Федерации, Федеральное Агентство по образованию

Лечение послеоперационных вентральных грыж является актуальной проблемой современной хирургии [11]. По количеству послеоперационные вентральные грыжи выходят на второе место после паховых грыж, составляя 20-22% от общего числа всех грыжесечений [4, 7]. Учитывая высокий процент рецидивов, достигающих 40-45% при герниопластике местными тканями, большой ценностью обладает внедрение пластических материалов [6, 8, 12]. На сегодняшний день в хирургии для герниопластики послеоперационных вентральных грыж широко используется полипропиленовый сетчатый эксплантат (ПСЭ) [5]. Его внедрение позволило резко сократить частоту рецидивов заболевания. Однако использование полипропиленового сетчатого протеза не лишено и отрицательных сторон. Так, при использовании его надапоневротическим способом наблюдается образование острых и хронических подкожных скоплений жидкости (сером) [9]. Пластика сетчатым эксплантатом inlay способом является травматичной.

Для пластики сетчатым эксплантатом интраперитонеальным (sublay) способом необходимо соблюдение условия обязательного отграничения сетки от внутренних органов большим сальником, либо париетальной брюшиной, иначе высока вероятность развития массивного спаечного процесса в брюшной, полости и риска эрозии стенок полых органов [13, 14]. После перенесенных ранее полостных оперативных вмешательств на органах брюшной полости большой сальник часто не пригоден для изоляции сетчатого эксплантата от петель кишечника из-за его атрофии, участия в спаечном процессе или отсутствия.

В настоящее время за рубежом широко используется синтетический материал политетрафлюоро-этилен. Он не вызывает внутрибрюшинной адгезии, поэтому используется в пластике грыж передней брюшной стенки sublay способом, в том числе и при отсутствии большого сальника. Однако имеется ряд недостатков:

• 1.    Данный протез быстро инкапсулируется соединительной тканью и, следовательно, не прорастает ею, поэтому во избежание отхождения он должен быть надежно фиксирован к брюшной стенке.

• 2.    В связи с наличием в данном протезе мелких пор является источником поддержания хронической инфекции.

• 3.    Является очень дорогостоящим материалом [11]. Все это диктует необходимость разработки новых, лишенных перечисленных недостатков, общедоступных протезов для sublay пластик.

Необходим поиск новых материалов для протезирования брюшины, для того чтобы отграничивать полипропиленовый сетчатый эксплантат от органов брюшной полости. В качестве таких материалов предполагается использовать модифицированный ксеноперикард свиной, человеческую амниотическую оболочку и синтетический биополимер полиоксиалканоат (ПОА).

Цель работы: экспериментальная разработка новых комбинированных протезов для герниопласти-ки передней брюшной стенки sublay способом.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Эксперимент проведен на 120 крысах линии Wistar массой 200-250 г без внешних признаков заболевания. Операции выполнялись под фторотановым наркозом. Первым этапом проводилось моделирование послеоперационных вентральных грыж у крыс путем рассечения кожи, подкожной клетчатки и апоневроза, не повреждая при этом брюшину. Затем производилось ушивание кожи. Через 1 месяц после формирования грыжи проводился второй этап – герниопластика sublay способом одним из трех протезов. Таким образом, сформировалось 4 исследуемые группы.

Контрольная группа состояла из 30 крыс, им выполнялась герниопластика с применением полипропиленового сетчатого эксплантата.

Первая экспериментальная группа (30 крыс) оперирована с использованием комбинированного протеза, состоящего из полипропиленового эксплантата в комбинации с амниотической оболочкой. Полученный комбинированный протез обозначен как биополимерный комплекс №1 (БПК №1).

Вторая экспериментальная группа (30 крыс) оперирована с использованием комбинированного протеза, состоящего из полипропиленового эксплантата в комбинации с модифицированным ксеноперикардом. Данный протез обозначен как биополимерный комплекс №2 (БПК №2).

Третья экспериментальная группа (30 крыс) оперирована с использованием протеза, состоящего из полипропиленового сетчатого эксплантата в комбинации с полиоксиалканоатом – рассасывающимся биополимером [2].

Комбинированные протезы изготавливались следующим образом. Полипропиленовый сетчатый эксплантат фирмы «Линтекс – эсфил» размером 2х2 см покрывался со стороны, обращенной к брюшной полости, одним из представленных выше покрытий. Причем амниотическая оболочка располагалась таким образом, чтобы ее эпителиальная поверхность была обращена в брюшную полость, а стромальная прилегала к сетчатому эксплантату. Данные покрытия фиксировались к сетке отдельными узловыми швами нитью Полисорб 6-0.

Оперированные крысы выводились из эксперимента на 7-е, 30-е сутки и через 3 месяца после операции путем передозировки средств для наркоза по 10 крыс на каждый из сроков. Проводился количественный учет внутрибрюшинной адгезии по способу А.А. Воробьева [3]. Способ осуществлялся следующим образом: после вскрытия брюшной полости отмечались места локализации спаек, их характер и общее количество. Для пленчатых и тяжевых сращений производилась оценка протяженности. Для плоскостных (органных) спаек оценивалась площадь сращения. Расчет проводился по формуле yCn=(X x y)+Z, где УСП - усредненный спаечный процесс, Х – места локализации спаек. Если учесть, что брюшная стенка делится на 9 областей, то Х – это количество областей, в которых есть спайки. У – разновидность спаек (тяжевые, пленчатые, плоскостные). Тяжевые принимались за 1, пленчатые за 1,5, плоскостные за 2 балла. Z – протяженность или площадь спаек. Если спайка прикреплялась к органу или париетальной брюшине на расстоянии до 0,5 см для тяжевых и пленчатых спаек или 0,25 см² для плоскостных, то Z=1, если от 0,5 см до 1 см или до 1 см², то Z=2, если от 1 см до 2 см или до 2 см², то Z=3 и т.д. Полученный результат учитывался в баллах. Участок брюшной стенки с протезом подвергался гистологическому исследованию с окраской по А.Г. Михееву [10]. Осуществлялся забор крови выводимых из эксперимента крыс, оперированных с использованием БПК №1 и БПК №2 для клинико-биохимических исследований, с целью оценки влияния протезов на функцию различных органов и систем. Клинические анализы выполнялись на гемолитическом анализаторе Advia 60. Биохимические анализы выполнялись на автоматическом биохимическом анализаторе Synchron CX 5. Количественные показатели, полученные в ходе исследований, обработаны методами вариационной статистики. Результаты исследования представлены в виде среднего значения (М) и стандартной ошибки средней (m) изучаемых показателей. При нормальном распределении статистическую значимость различий показателей между группами определяли с помощью t-критерия Стьюдента. Этот ста-60

тистический критерий выбран с учётом поставленных задач и в соответствии с исследуемыми признаками выборок. Уровень значимости t-критерия р рассчитывался на персональном компьютере с помощью программы «Biostatistics 4.03» Стентона А. Гланца. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимался равным 0,05.

ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Данные макроскопической картины усредненного спаечного процесса в брюшной полости оперированных крыс приведены в табл. 1. Внутрибрюшинная адгезия не выявлена при использовании биополимерных комплексов №1 и №2.

Микроскопическая картина на 7-е сутки вывода крыс из эксперимента.

Контрольная группа. Вокруг элементов полипропиленового эксплантата развиваются резко выраженные клеточные и тканевые реакции с присутствием клеточных инфильтратов, состоящих из нейтрофилов, макрофагов и клеток инородных тел.

Первая экспериментальная группа. В цитоплазме и ядрах амниотического эпителия обнаруживаются дегенеративные изменения. Со стороны передней брюшной стенки через полипропиленовый сетчатый эксплантат к амниотической оболочке подходят клеточные инфильтраты, состоящие из нейтрофильных лимфоцитов, макрофагов, лимфоцитов, фибробластов.

Вторая экспериментальная группа. Со стороны передней брюшной стенки через полипропиленовый сетчатый эксплантат к ксеноперикарду подходят клеточные инфильтраты, состоящие из нейтрофилов, макрофагов, лимфоцитов, фибробластов.

Третья экспериментальная группа. Вокруг эксплантата наблюдается резко выраженная морфологическая реакция с участием большого количества макрофагов.

Микроскопическая картина на 30-е сутки вывода крыс из эксперимента.

Контрольная группа. Вокруг клеточного слоя, состоящего из нейтрофилов, макрофагов и клеток

Таблица 1

Выраженность спаечного процесса у оперированных животных в контрольной и экспериментальных группах (баллы)

Сроки вывода из эксперимента	Полипропиленовый сетчатый эксплантат	БПК №1	БПК №2	Комбинация ПСЭ и ПОА	Р*
7 суток	11,4±0,34	0	0	4,5±0,31	р=0,000
30 суток	12,2±0,25	0	0	12,0±0,25	р=0,579
3 мес	11,8±0,25	0	0	3,0±0,33	р=0,000

P* – достигнутый уровень значимости p критерия различий показателей группы оперированных животных с применением ПСЭ и соответствующих показателей группы животных, оперированных с применением ПСЭ и ПОА.

инородных тел, начинает образовываться соединительнотканная капсула.

Первая экспериментальная группа. Обнаруживаются единичные остатки амниотической оболочки, они представляют собой тонкие прослойки промежуточного вещества бывшей соединительнотканной пластинки. Вокруг указанных остатков находится много фибробластов и макрофагов. Вокруг полипропиленовой сетки начинает формироваться соединительнотканная капсула.

Вторая экспериментальная группа. Ксеноперикард покрывается соединительнотканной оболочкой, содержащей много кровеносных сосудов (капилляров, артерий и вен).

Третья экспериментальная группа. Элементы ПСЭ и ПОА окружены 2-4 слоями клеток, в которые входят макрофаги, клетки инородных тел, фибробласты, снаружи от которых имеются тонкие коллагеновые волокна и кровеносные капилляры.

Микроскопическая картина через 3 месяца после операции.

Контрольная группа. Вокруг сохраняющегося клеточного слоя развивается более выраженная грубоволокнистая соединительнотканная капсула, здесь

Таблица 2

Результаты исследования клинического анализа крови оперированных групп животных

Исследуемый показатель	Показатели неопе-рированных крыс	Сроки вывода из эксперимента	БПК №1	БПК №2	Р1*	Р2*	Р3*
		7 суток	137,7±4,40	131,1±2,99	р=0,132	р=0,676	р=0,231
Нв (г/л)	129,3±3,00	30 суток	134,2±2,91	130,7±3,23	р=0,256	р=0,754	р=0,431
		3 месяца	131,6±3,28	130,0±2,17	р=0,611	р=0,852	р=0,689
Эритроциты ( х 1012/л)		7 суток	5,39±0,250	5,0±0,30	р=0,015	р=0,531	р=0,331
	5,29±0,340	30 суток	5,4±0,22	5,29±0,34	р=0,789	р=1,000	р=0,789
		3 месяца	5,03±0,218	5,0±0,26	р=0,528	р=0,507	р=0,931
Лейкоциты ( х 10 9 /л)		7 суток	6,03±0,439	5,72±0,593	р=0,226	р=0,543	р=0,679
	5,27±0,418	30 суток	5,97±0,422	5,29±0,402	р=0,254	р=0,973	р=0,259
		3 месяца	5,76±0,559	6,1±0,61	р=0,492	р=0,276	р=0,686

Р1* – достигнутый уровень значимости p критерия различий показателей группы неоперированных животных и соответствующих показателей группы оперированных с применением БПК №1.

Р2* – достигнутый уровень значимости p критерия различий показателей группы неоперированных животных и соответствующих показателей группы оперированных с применением БПК №2.

Р3* – достигнутый уровень значимости p критерия различий показателей группы оперированных животных с применением БПК №1 и соответствующих показателей группы оперированных с применением БПК №2.

Таблица 3

Результаты биохимических исследований крови групп оперированных крыс

Исследуемый показатель	Показатели неопе-рированных крыс	Сроки вывода из эксперимента	БПК №1	БПК №2	Р1*	Р2*	Р3*
Общий		7 суток	8,33±0,479	8,19±0,492	р=0,658	р=0,523	р=0,841
билирубин	8,63±0,463	30 суток	7,42±0,341	8,2±0,51	р=0,050	р=0,540	р=0,220
(мкмоль/л)		3 месяца	7,81±0,568	7,52±0,499	р=0,278	р=0,120	р=0,706
Мочевина (ммоль/л)		7 суток	8,66±0,560	7,9±0,62	р=0,677	р=0,186	р=0,375
	8,97±0,470	30 суток	8,44±0,680	9,1±0,65	р=0,529	р=0,873	р=0,492
		3 месяца	8,72±0,409	8,49±0,751	р=0,693	р=0,595	р=0,791
Креатинин (ммоль/л)		7 суток	0,03±0,003	152,3±11,13	р=0,448	р=0,863	р=0,550
	0,034±0,0042	30 суток	0,036±0,0045	148,7±11,65	р=0,749	р=0,513	р=0,700
		3 месяца	0,039±0,0043	160,1±9,24	р=0,416	р=0,632	р=0,215
		7 суток	173,6±9,88	152,3±11,13	р=0,349	р=0,622	р=0,170
АСТ (U/L)	159,9±10,28	30 суток	160,3±10,89	148,7±11,65	р=0,979	р=0,480	р=0,476
		3 месяца	167,1±10,36	160,1±9,24	р=0,628	р=0,989	р=0,620
		7 суток	71,28±5,739	79,47±8,119	р=0,578	р=0,719	р=0,421
АЛТ (U/L)	75,85±5,678	30 суток	78,36±4,735	80,97±6,803	р=0,738	р=0,571	р=0,756
		3 месяца	79,29±6,701	73,57±5,839	р=0,700	р=0783	р=0,528

Р1* – достигнутый уровень значимости p критерия различий показателей группы неоперированных животных и соответствующих показателей группы оперированных с применением БПК №1.

Р2* – достигнутый уровень значимости p критерия различий показателей группы неоперированных животных и соответствующих показателей группы оперированных с применением БПК №2.

Р3* – достигнутый уровень значимости p критерия различий показателей группы оперированных животных с применением БПК №1 и соответствующих показателей группы оперированных с применением БПК №2.

же имеются инфильтраты, состоящие из нейтрофилов и макрофагов.

Первая экспериментальная группа. Амниотическая оболочка не обнаруживается в препаратах, так как подвергается биодеструкции. Вокруг полипропиленовой сетки имеется клеточный слой, состоящий из макрофагов, фибробластов. Также вокруг эксплантата отмечается появление кровеносных сосудов (венул, вен, артериол, артерий). Продолжает формироваться соединительнотканная капсула.

Вторая экспериментальная группа. Вокруг пластинки ксеноперикарда продолжает формироваться тонкая соединительнотканная капсула. Элементы сетчатого эксплантата полностью прорастают соединительной тканью.

Третья экспериментальная группа. Микроскопически элементы ПОА в препаратах не обнаруживаются. Выявляется грубоволокнистая соединительная ткань вместе с клетками тканей тех органов, которые участвуют в спаечном процессе.

При клинических исследованиях крови выявлено отсутствие статистически значимых различий показателей оперированных групп животных с БПК №1 и БПК №2 по отношению друг к другу и к показателям неоперированных крыс (табл. 2).

При биохимических исследованиях сыворотки крови также выявлено отсутствие статистически значимых различий показателей оперированных групп животных по отношению друг к другу (табл. 3).

ВЫВОДЫ

• 1.    При контакте органов брюшной полости крыс с полипропиленовым сетчатым эксплантатом развивается воспалительно-спаечный процесс.

• 2.    Использование комбинированных протезов в составе полипропиленовой сетки и амниотической оболочки, полипропиленовой сетки и модифицированного ксеноперикарда для герниопластик sublay способом в эксперименте не сопровождается внутрибрюшинной адгезией.

• 3.    Биополимер полиоксиалканоат в комбинации с полипропиленовым эксплантатом не предохраняет от развития сращений между органами брюшной полости крыс и протезом.

• 4.    Интраперитонеальная имплантация изолированного полипропиленового эксплантата, полипропиленового эксплантата в комбинации с амниотической оболочкой и ксеноперикардом не вызывает воспалительной реакции крови и нарушения функции печени и почек.