Experimental substantiation of the original hernioplasty technique forrecurrent ventral hernias of median localization

Вентральная послеоперационная грыжа – патологическое состояние передней брюшной стенки, возникающее после операций на органах брюшной полости. Проявляет себя выпячиванием в области послеоперационного рубца, содержимым которого являются органы брюшной полости, выходящие за пределы брюшной стенки [1, 2].

Вентральные грыжи продолжают оставаться одними из самых распространенных осложнений после операций на органах брюшной полости [3, 4]. Частота их возникновения, даже при благоприятном течении послеоперационного периода, варьирует от 2 до 28 % и не имеет тенденции к снижению [4, 5].

Выполнение оперативных доступов большой длины, зачастую не учитывающих топографо-анатомическое строение передней брюшной стенки, ведет к пересечению большого количества тканей, мощных мышечных пластов, магистральных сосудов и нервов и, как следствие, к образованию послеоперационных грыж [6, 7]. Являясь следствием хирургической операции и нередко дефектов хирургической техники, послеоперационные грыжи не только снижают качество выполненного вмешательства, но и причиняют больному не меньше страданий, чем то заболевание, по поводу которого его оперировали. Это обрекает пациентов на проведение повторных хирургических вмешательств [7, 8].

В настоящее время устранение вентральных грыж достижимо двумя основными видами пластических операций. При первом варианте – натяжной аутопластике – используют собственные ткани пациента, расположенные в районе грыжевых ворот (фасциально-апоневротическая, мышечно-апоневротическая, мышечная). Второй вариант – ненатяжная аллопластика – подразумевает применение биологических и синтетических материалов, в частности сетчатых протезов, изготовленных из полипропилена. Данный вариант является предпочтительным как при значительных дефектах передней брюшной стенки, так и в ситуациях, когда натяжная пластика может привести к значительному сокращению объема брюшной полости и, как следствие, сдавливанию внутренних органов [4, 9]. Ключевым моментом ненатяжной аллопластики является способ фиксации сетчатого протеза, так как этот этап определяет прочность создаваемой конструкции и дальнейший риск рецидива грыжи [9, 10].

Далеко не последнюю роль в образовании грыж играют дефекты пластики передней брюшной стенки, нагноение послеоперационной раны, снижение интенсивности регенераторных процессов в ране и повышенное внутрибрюшное давление [7, 8].

Цель работы. Целью исследования стала морфологическая и биомеханическая оценка степени выраженности фасциально-мышечных структур передней брюшной стенки в области прямых мышц живота в аспекте применения оригинальной хирургической методики лечения больных с вентральными послеоперационными грыжами.

Материал и методы

Работа базировалась на анатомических исследованиях 36 трупов людей обоего пола разных возрастных групп и типов телосложения, проведенных в соответствии с законодательством РФ [11].

Тип телосложения определяли с помощью индекса пропорциональности телосложения по формуле:

ИИ = X 100 (1)

М 1 СМ где: ИП – индекс пропорциональности; ОКГ – окружность грудной клетки; ДТ – длина тела.

Долихоморфный тип телосложения классифицировали при ИП < 51 УЕ ¹ , мезоморфный – при ИП от 51 до 56 УЕ, брахиморфный – при ИП > 56 УЕ.

Исследование целевых фасциальных структур, срединного отдела передней брюшной стенки проводили по методике Татьянченко В.К. [12].

Биомеханические исследования были проведены на 12 нативных препаратах фасциально-анатомических структур области прямых мышц живота; 12 препаратах рубцово-измененных фасциально-анатомических структур, прилежащих к зоне грыжевых ворот; 12 препаратах фасциально-анатомических структур области прямых мышц живота, укрепленных каркасной нитью [13].

Биомеханические параметры нативных, рубцово-измененных и укрепленных по оригинальной хирургической методике каркасной нитью фасциальных структур передней брюшной стенки, изучали на стенде ИСС-500 (государственный реестр №16540-97) с помощью датчика силы Scaima ZF-500 (Франция) (рис. 1).

Расчет предела прочности тканей и модуль их упругости производили по формулам:

где: E – модуль упругости; P – нагрузка на образец исследования; F – нагрузка поперечного сечения образца; L – длина образца; ΔL – абсолютное удлинение образца (по показателям прибора).

Рис. 1. Испытательный стенд для исследования биомеханических параметров тканей: а – общий вид стенда: б – измерительный датчик

Fig.1. Test bench for the study of biomechanical parameters of tissues: a – general view of the stand: b – measuring sensor

В ходе исследования дополнительно использовали рентгенографию, компьютерную томографию и ультрасонографию.

Статистический анализ данных проводили с использованием программы Statistica 10 (StatSoft, США). Статистическую значимость различий между сравниваемыми параметрами при нормальном распределении оценивали по t-критерию Стьюдента. В отсутствие нормального распределения данных применяли непараметрические критерии: Уилкоксона – для парных сравнений зависимых переменных, Манна-Уитни (U-критерий), хи-квадрат Пирсона – для сравнения независимых переменных. Различия между сравниваемыми параметрами считали статистически значимыми при условии вероятности ошибки менее 0,05 (p < 0,05).

Результаты

Передняя брюшная стенка образована шестью широкими и двумя прямыми мышцами живота. Эти структуры заключе- ны в замкнутые фасциально-апоневротические образования, формирующие мягкий остов.

Установлено, что в безмышечных участках и на месте смыкания фасциальных структур образовываются фасциальные узлы, которые относятся к целевым структурам срединного отдела передней брюшной стенки, участвующим в формировании грыж этой локализации. Всего выявлено пять узлов: один – непарный – передний узел (белая линия), и два парных – латеральный и параректальный узлы (рис. 2). Эти образования определяют прочность передней брюшной стенки как до операции, так и после нее.

Передний – срединный узел (белая линия живота) распространяется от мечевидного отростка до лонного сочленения, являясь слиянием фасциально-апоневротических структур трех пар широких мышц живота. Латеральный (парный) узел распространяется от края реберной дуги на уровне IX ребер до полукружной линии Дугласа (переход поперечной мышцы живота в апоневроз). Параректальный (парный) узел располагается у латерального края фасциального футляра прямых мышц живота (рис. 3–5).

Рис. 2. Фасциальные узлы передней брюшной стенки (схема): а – мезо- и долихоморфный тип телосложения, б – брахиморфный тип телосложения.

1 – передний узел (белая линия), 2 – латеральный узел, 3 – параректальный узел

Fig. 2. Fascial nodes of the anterior abdominal wall (diagram): a – meso- and dolichomorphic body type, b – brachymorphic body type.

1 – anterior node (white line), 2 – lateral node, 3 – pararectal node

Abdomen Native 50- 90kg ax nabv 1mm, iDose (5) ax nabv 1mm

WW: 360 ГР1

20kV

Рис . 3. Макропрепарат и томограмма передней брюшной стенки (мезоморфный тип телосложения). Фасциально-апоневротические и мышечные образования: 1 – передний узел (белая линия), 2 – латеральный узел, 3 – параректальный узел

Fig. 3. Macropreparation and tomogram of the anterior abdominal wall (mesomorphic body type). Fascial-aponeurotic and muscular formations: 1 – anterior node (white line), 2 – lateral node, 3 – pararectal node

Рис. 4. Макропрепарат и томограмма передней брюшной стенки (долихоморфный тип телосложения). Фасциально-апоневротические и мышечные образования: 1 – передний узел (белая линия), 2 – латеральный узел, 3 – параректальный узел

Fig. 4. Macropreparation and tomogram of the anterior abdominal wall (dolichomorphic body type). Fascial-aponeurotic and muscular formations: 1 – anterior node (white line), 2 – lateral node, 3 – pararectal node

WW: 360 ГР1

Abdomen Native 50-90kg ax nativ 1mm, iDose (5) ax nativ 1mm

Рис. 5. Макропрепарат и томограмма передней брюшной стенки (брахиморфный тип телосложения). Фасциально-апоневротические и мышечные образования: 1 – передний узел (белая линия), 2 – латеральный узел, 3 – параректальный узел

Fig. 5. Macropreparation and tomogram of the anterior abdominal wall (brachymorphic body type). Fascial-aponeurotic and muscular formations: 1 – anterior node (white line), 2 – lateral node, 3 – pararectal node

120kV

Передний фасциальный узел имеет пять вариантов (типов) форм (рис. 6), которые зависят от типа телосложения (рис. 7).

Рис. 6. Типы переднего фасциального узла (схема)

Fig. 6. Types of anterior fascial node (diagram)

Рис. 7. Распределение типов переднего фасциального узла при различных типах телосложения

Fig. 7 . Distribution of types of anterior fascial node in different body types

Установлено, что у лиц долихоморфного типа телосложения преобладает I тип переднего фасциального узла, при мезоморфном типе телосложения – II тип, при брахиморфном типе – III тип.

В таблицах 1–3 отражены основные параметры фасциальных узлов передней брюшной стенки при разных типах телосложения.

Таблица 1

Параметры переднего фасциального узла

Table 1

Parameters of the anterior fascial node

Тип телосложения Body type Длина, см* Length, cm* (М±m) Ширина, см (М±m) хрящевой отдел2 cartilage lin. bicostalis lin. umbilicalis Долихоморфный Dolichomorphic 38,26±1,94 1,02±0,14 1,16±0,24 1,58±0,10 Мезоморфный Mesomorphic 34,09±1,42 1,18±0,18 1,84±0,12 2,28±0,16 Брахиморфный Brachymorphic 30,16±1,08 1,79±0,11 2,40±0,15 3,12±0,24 примечание: * - от реберного хряща до lin. pubica. р < 0,05 при сравнении исследуемых групп note: * - from rib cartilage to lin. pubica. p < 0.05 when comparing the studied groups

Из приведенных в таблицах данных видно, что передний фасциальный узел наиболее выражен у лиц брахиморфов, у них же имеет место наибольшая поперечно-деформиру-ющая сила действия параректального фасциального узла на фасциальный футляр прямой мышцы живота, при этом линия формирования латерального фасциального узла имеет вертикальное направление. Представленные данные (табл. 4) характеризуют, что по всем параметрам прямая мышца живота была более выражена при брахиморфном типе телосложения, а затем при долихоморфном типе. При мезоморфном типе ее параметры имели промежуточное значение.

Таблица 2

Параметры параректального фасциального узла

Table 2

Parameters of the pararectal fascial node

Тип телосложения Body type Длина, см* Length, cm* (М±m) Ширина, см (М±m) хрящевой отдел2 cartilage lin. bicostalis lin. umbilicalis Долихоморфный Dolichomorphic 20,08±1,05 0,82±0,03 1,20±0,07 1,48±0,12 Мезоморфный Mesomorphic 15,26±1,11 1,36±0,01 1,58±0,11 1,96±0,14 Брахиморфный Brachymorphic 14,14±1,11 1,72±0,04 2,74±0,18 2,83±0,15 примечание: * - от реберного хряща до lin. pubica. р < 0,05 при сравнении исследуемых групп note: * - from rib cartilage to lin. pubica. p < 0.05 when comparing the studied groups

Таблица 3

Параметры латерального фасциального узла

Table 3

В эксперименте были исследованы биомеханические параметры фасциально-апоневротических структур срединных отделов передней брюшной стенки и определены возможности повышения прочности этих образований у грыженосителей для предотвращения рецидива заболевания.

Установлено, что у грыженосителей (М1, RII, WIII) предел прочности рубцово-измененной задней стенки фасциального футляра прямой мышцы живота был снижен в 1,5 раза, в области переднего фасциального узла (белая линия живота) в

1,9 раза, в области латерального фасциального узла в 1,9 раза и в области параректального узла в 1,6 раза по сравнению с таковым показателем на нативных препаратах (рис. 8). В то же время, модуль упругости рубцово-измененной задней стенки фасциального футляра прямой мышцы живота был снижен в 1,9 раза, в области переднего фасциального узла в 2,4 раза, в области латерального фасциального узла в 2,5 раза, в области параректального фасциального узла в 2,1 раза по сравнению с таковым показателем на нативных препаратах (рис. 9).

Parameters of the lateral fascial node

Тип телосложения Body type Длина, см* Length, cm* (М±m) Ширина, см (М±m) хрящевой отдел2 cartilage lin. bicostalis lin. umbilicalis Долихоморфный Dolichomorphic 15,10±1,01 0,28±0,01 3,36±0,04 2,32±0,02 Мезоморфный Mesomorphic 13,06±0,05 0,49±0,02 2,24±0,05 2,16±0,10 Брахиморфный Brachymorphic 12,21±0,17 0,86±0,01 2,09±0,01 1,96±0,09 примечание: * - от реберного хряща до lin. pubica. р < 0,05 при сравнении исследуемых групп note: * - from rib cartilage to lin. pubica. p < 0.05 when comparing the studied groups

Таблица 4

Параметры прямой мышцы живота при разных типах телосложения

Table 4

Parameters of the musclus rectus abdominis for different body types

Тип телосложения Body type Ориентиры marks p. xiphoideus lin. bicostalis lin. umbilicalis W, см (М±m) T, см (М±m) W, см (М±m) T, см (М±m) W, см (М±m) T, см (М±m) Долихоморфный Dolichomorphic 5,82±0,96 1,20±0,13 4,78±0,42 1,32±0,11 5,12±0,13 1,40±0,23 Мезоморфный Mesomorphic 7,28±0,55 0,84±0,05 6,53±0,86 0,88±0,03 5,83±0,24 1,08±0,16 Брахиморфный Brachymorphic 8,16±0,20 1,32±0,02 7,60±0,17 1,46±0,05 6,02±0,30 1,58±0,12 примечание: W – ширина, T – толщина. p < 0,05 при сравнении исследуемых групп note: W – width, T – thickness. p < 0.05 when comparing the studied groups

■ Натив Native   ■ Грыженосительство Herniation

задняя стенка фасциально-апоневротического футляра прямой мышцы живота

* - the posterior wall of the fascial-aponeurotic case of the rectus abdominis muscle

Рис. 8. Сравнительная оценка показателя прочности фасциально-апоневротических структур передней брюшной стенки грыженосителей(МI, RII, WIII)

Fig. 8. Comparative evaluation of the strength index of fascial-aponeurotic structures of the anterior abdominal wall of herniators (МI, RII, WIII)

задняя стенка фасциально-апоневротического футляра прямой мышцы живота

* - the posterior wall of the fascial-aponeurotic case of the rectus abdominis muscle

Рис. 9. Сравнительная оценка модуля упругости фасциально-апоневротических структур передней брюшной стенки грыженосителей (МI, RII, WIII)

Fig. 9. Comparative evaluation of the elastic modulus of fascial-aponeurotic structures of the anterior abdominal wall of herniators (МI, RII, WIII)

В условиях анатомического эксперимента были проведены укрепленных по разработанной нами технологии (патент РФ исследования биомеханических показателей рубцово-изменен-      № 2685682) (рис. 10).

ных структур срединного отдела передней брюшной стенки,

Рис. 10. Этапы оригинального способа укрепления фасциально-апоневротических структур срединного отдела передней брюшной стенки у грыженосителей. 1 – мышцы передней брюшной стенки; 2 – каркасная нить; 3 – П-образные швы;4 – сетчатый эндопротез

Fig. 10. Stages of the original method of strengthening fascial-aponeurotic structures of the median part of the anterior abdominal wall in herniators. 1 – muscles of the anterior abdominal wall; 2 – skeleton thread; 3 – U-shaped sutures; 4 – mesh endoprosthesis

Как видно из рисунка 10 каркасная нить призвана распределять нагрузку на все П-образные швы и обеспечивать гибкость создаваемой конструкции при повышении вну-трибрюшного давления, тем самым не давая прорезываться швам.

На следующем этапе работы с помощью измерительных стендов были изучены предел прочности и модуль упругости фасциальных структур передней брюшной стенки различных видов (табл. 5).

Сравнительный анализ результатов проведенного эксперимента показал, что наиболее высокие показатели предела прочности были у рубцово-измененной фасции, подкрепленной (согласно технологии описанной в патенте РФ № 2685682) каркасной нитью, РФ. Он был выше на 59,4 % чем таковой в рубцово-измененной фасции, и на 22,6 % выше в нативном препарате фасции. Модуль упругости в фасции, подкрепленной каркасной нитью был на 40,2 % выше, чем в рубцово-измененной фасции на 14,1% выше такового на препарате нативном.

Таблица 5

Сравнительная оценка биомеханических параметров различных видов фасциальных структур передней брюшной стенки Table 5

Comparative evaluation of biomechanical parameters of various types of fascial structures of the anterior abdominal wall

Вид ткани Type of tissue	Биомеханический параметр Biomechanical parameter
	Предел прочности, кгс/см2 Tensile strength, kgf/ cm2	Модуль упругости, кгс/см2 Modulus of elasticity, kgf/ cm2
Нативная фасция Native fascia	3,04±0,35	5,83±0,61
Рубцовая фасция* Scar fascia*	1,31±0,12	2,01±0,32
Фасция с каркасной нитью Fascia with a skeleton thread	6,86±0,40	8,21±0,54
примечание: * - измененная задняя стенка фасциального футляра прямой мышцы живота грыженосителей (МI, RII, WIV). р < 0,05 при сравнении исследуемых групп note: * - modified posterior wall of the fascial sheath of the rectus abdominis of herniators (МI, RII, WIV). p < 0.05 when comparing the studied groups

Обсуждение

В анатомическом эксперименте на нативных препаратах и препаратах от грыженосителей дана морфологическая и биомеханическая оценка степени выраженности фасциально-мышечных структур передней брюшной стенки в области прямых мышц живота, определена их роль в развитии вентральных грыж срединной локализации. В условиях эксперимента выявлена неспособность фасциально-мышечных структур срединных отделов передней брюшной стенки (как нативных препаратов, так и тканей зоны грыжевых ворот) противостоять повышенному градиенту внутрибрюшного давления при развитии грыжи.

Следует отметить что, предрасполагающие факторы к развитию рецидива грыжи срединной локализации в области проекции переднего фасциального узла, имеются у лиц брахи- и мезоморфного конституционального типа, при брахиморфном типе телосложения – в области проекции параректального фасциального узла и в области латерального фасциального узла при долихоморфном типе телосложения. С возрастом (второй зрелый период) и у грыженосителей количество коллагеновых волокон уменьшается на 60–75 %. На этом фоне резко увеличивается количество эластических волокон, имеющих разноплановое направление и переплетающихся между собой, что приводит к изменению биомеханических показателей в сторону ослабления указанных фасциальных структур. Рубцующиеся ткани в области грыжевых ворот создают благоприятные условия для последующего рецидива грыжи ввиду снижения сопротивляемости основных фасциальных структур передней брюшной стенки и возрастающей дополнительной нагрузки на швы, что чревато их прорезыванием.

Предложенная и запатентованная технология хирургического лечения вентральных грыж срединной локализации путем укрепления рубцово-измененных фасциально-апоневротических структур в зоне грыжевого дефекта показала свою высокую эффективность. В условиях анатомического эксперимента предел прочности фасции с каркасной нитью (в сравнении с рубцово-измененной фасцией) повысился на 59,4 %, а модуль упругости на 40,2 %, что полностью исключает рецидив заболевания.

Результаты исследования дают возможность рекомендовать разработанный и запатентованный способ хирургического лечения послеоперационных и рецидивных вентральных грыж срединной локализации к клиническому применению.

Выводы

Существуют целевые структуры передней брюшной стенки в области прямых мышц живота, участвующих в формировании вентральной грыжи срединной локализации. Рецидивы грыжи проявляются в изменении фиброархитектоники (снижение на 60–70 % коллагеновых волокон на фоне увеличения эластических волокон) переднего фасциального узла, латерального и параректального фасциальных узлов, изменении биомеханических параметров фасциальных структур передней брюшной стенки. За счет укрепления линии швов, фиксирующих сетчатый эндопротез каркасной нитью, являющейся особенностью разработанной технологии операции грыжесечения, повышается способность тканей противостоять возрастающему после операции внутрибрюшному давлению, что предотвращает угрозу рецидива заболевания.