Experimental substantiation of the original technique of hernioplasty of ventral hernias of lateral localization

Послеоперационная вентральная грыжа – патологическое образование брюшной стенки, возникшее после лапаротомии. Представляет собой выпячивание в области послеоперационного рубца, содержащее органы брюшной полости [1, 2].

Вентральные грыжи остаются одними из самых распространенных осложнений после абдоминальных операций [3, 4]. Частота возникновения их колеблется от 2 до 28 % и не имеет тенденции к снижению [4, 5].

Лапаротомии больших размеров, не всегда учитывающие топографо-анатомическое строение передней брюшной стенки, ведут к пересечению большого количества тканей, мощных мышечных пластов, магистральных сосудов и нервов и, как следствие, – к образованию послеоперационных грыж [6, 7]. Таким образом, послеоперационная вентральная грыжа – следствие хирургической операции и, нередко, дефектов хирургической техники, низкого качества выполненного вмешательства. Вентральная грыжа зачастую причиняет больному не меньше страданий, чем заболевание, ставшее причиной лапаротомии, и является показанием к проведению повторных хирургических вмешательств [7, 8].

Ненатяжная аллопластика проводится с применением биологических и синтетических материалов, в частности сетчатых протезов, изготовленных из полипропилена. При больших размерах грыж этот метод позволяет избежать значительного сокращения объема брюшной полости и повышения внутрибрюшного давления [4, 9]. Важным этапом ненатяжной аллопластики является фиксация сетчатого протеза к краям грыжевых ворот, так как именно он определяет прочность создаваемой конструкции и возможный риск рецидива гры-женосительства [9, 10].

Цель работы. Исследование проводилось с целью морфологической и биомеханической оценки степени выраженности фасциально-мышечных структур боковых отделов передней брюшной стенки при вентральной грыже боковой локализации в аспекте применения оригинальной хирургической методики лечения.

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:

ип = 2П^х loo

Дтсм

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, бокового отдела передней брюшной стенки проводили по методике Та-тьянченко В.К. [12].

Биомеханические исследования были проведены на 12 нативных препаратах фасциально-анатомических структур области бокового отдела передней брюшной стенки; 12 препаратах рубцово-измененных фасциальных структур, прилежащих к зоне грыжевых ворот; 12 препаратах фасциально-анатомических структур области мышц бокового отдела живота, укрепленных каркасной нитью по оригинальной методике [13].

Биомеханические параметры нативных, рубцово-измененных и укрепленных по разработанному хирургическому способу 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).

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

Производили расчеты предела прочности тканей (Б) и мо- дуля их упругости (Е) с помощью формул.

1 УЕ – условная единица где: E – модуль упругости; P – нагрузка на образец исследования; F –поперечное сечение образца; L – длина образца; ΔL – абсолютное удлинение образца (по показателям прибора).

Предел прочности (Б) обозначал наибольшую нагрузку, при которой образец разрывался на площади поперечного сечения

Для светооптического исследования образцы препаратов мышечно-фасциально-апоневротических структур (фасция, фасциальный узел, мышца) после фиксации в 10 % нейтральном формалине, заливки в парафин, окрашивали гематоксилином-эозином и по Ван-Гизону.

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

Известно, что боковые отделы передней брюшной стенки представлены фасциально-мышечными образованиями, расположенными от заднего срединного фасциального узла до латерального фасциального узла. Таким образом, остов этого отдела представлен 6 широкими мышцами живота и их фасциальными футлярами.

Установлено, что в пределах боковых отделов передней брюшной стенки, на месте стыка фасциальных структур формируются фасциальные узлы. Последние расположены в безмышечных участках этой области и относятся к целевым структурам, участвующим в формировании боковых грыж (L), а именно: подреберной (L1), поперечной (L2) и поясничной (L3), согласно международной классификации.

Рис. 2. Макропрепарат и КТ передней брюшной стенки. Мезоморфный тип телосложения, женский пол. 1–паравертебральный фасциальный узел Fig. 2. Macropreparation and CT of the anterior abdominal wall.

Mesomorphic body type, female. 1–paravertebral fascial node

Топографо-анатомические показатели фасциальных узлов боковых отделов передней брюшной стенки представлены в (табл. 1) и (рис. 2, 3, 4).

Таблица 1

Топографо-анатомические показатели трупного материала

Table 1

Topographic and anatomical indicators of cadaveric material

№	Название узла Node name	Проекция фасциального узла на задне-боковой отдел передней брюшной стенки Projection of the fascial node on the posterolateral part of the anterior abdominal wall
1	Паравертебральный Paravertebral	У латерального края фасциального футляра длиннейшей мышцы спины. На месте перехода фасциальных футляров широких мышц живота. At the lateral edge of the fascial sheath of the longest back muscle. At the junction of the fascial cases of the broad abdominal muscles.
2	Подреберный Subcostal	На 2–3 см ниже края реберной дуги. Параллельно X ребру и до наружного края фасциального футляра прямой мышцы живота. 2–3 cm below the edge of the costal arch. Parallel to the X rib and up to the outer edge of the fascial sheath of the rectus abdominis muscle.
3	Латеральный Lateral	От края реберной дуги на уровне IX ребра до полукружной линии, образованной апоневрозом поперечной мышцы живота. From the edge of the costal arch at the level of the IX rib to the semicircular line formed by the aponeurosis of the transverse abdominal muscle.

Рис. 3. Макропрепарат и КТ передней брюшной стенки. Брахиморфный тип телосложения, мужской пол. 1–Подреберный фасциальный узел Fig. 3. Macropreparation and CT of the anterior abdominal wall.

Brachymorphic body type, male. 1–Subcostal fascial node

Рис. 4. Макропрепарат и КТ бокового отдела передней брюшной стенки. Долихоморфный тип телосложения, мужской пол. 1– Латеральный фасциальный узел

Fig. 4. Macropreparation and CT of the lateral part of the anterior abdominal wall. Dolichomorphic body type, male. 1– Lateral fascial node

Параметры (толщина) широких мышц живота в области проекции фасциальных узлов у лиц разных типов телосложения представлены на рисунках 5–7.

Рис. 5. Толщина наружной косой мышцы живота в ориентирных точках при конституциональных типах телосложения (в см) Fig. 5. Thickness of the external oblique abdominal muscle at reference points for constitutional body types (in cm)

Рис. 6. Толщина внутренней косой мышцы живота в ориентирных точках при конституциональных типах телосложения (в см) Fig. 6. Thickness of the internal oblique abdominal muscle at reference points for constitutional body types (in cm)

Рис. 7. Толщина поперечной мышцы живота при конституциональных типах телосложения (в см) Fig. 7. Thickness of the transverse abdominal muscle in constitutional body types (in cm)

Из материала, представленного на рисунках 5–7 следует, что все три широкие мышцы живота в области проекции фасциальных узлов, имеют наименьшую величину по сравнению с таковыми на уровне Linea umbilicalis. Это указывает на слабость этих мышц на противостояние повышенному градиенту внутрибрюшного и тканевого давления. Выраженную сопротивляемость имеет внутренняя косая мышца живота и ее фасциальный футляр. В конституциональном аспекте, наибольшая предрасположенность к образованию боковых грыж, выявлена у лиц брахиморфного типа телосложения.

Нами установлено, что величина и форма грыжевого дефекта в области боковых отделов передней брюшной стенки, зависит от величины угла между латеральным футляром длиннейшей мышцы спины и направлением волокон наружней, внутренней косых и поперечной мышц живота в области паравертебрального фасциального узла (табл. 2).

Из данных, представленных в таблице 2, следует, что наиболее выраженной поперечно-деформирующая сила при сокращении широких мышц живота в области ее боковых отделов (проекция паравертебрального фасциального узла), была при брахиморфном типе телосложения. Это приводит к тому, что грыжевой дефект формируется больших размеров. Форма его получается округлой. При долихоморфном и мезоморфном типах телосложения грыжевой дефект при действии поперечно-деформирующей силы имеет эллипсовидную форму. Полученные данные позволяют рекомендовать размеры и форму пластического материала, а также направление линии наложения швов в области грыжевого дефекта. Последняя должна располагаться продольно, относительно направления мышечных пучков.

Из данных, представленных в таблице 2, следует, что наиболее выраженной поперечно-деформирующая сила при сокращении широких мышц живота в области ее боковых отделов (проекция паравертебрального фасциального узла), была при брахиморфном типе телосложения. Это приводит к тому, что грыжевой дефект формируется больших размеров. Форма его получается округлой. При долихоморфном и мезоморфном типах телосложения грыжевой дефект при действии поперечно-деформирующей силы имеет эллипсовидную форму. Полученные данные позволяют рекомендовать размеры и форму пластического материала, а также направление линии наложения швов в области грыжевого дефекта. Последняя должна располагаться продольно, относительно направления мышечных пучков.

Таблица 2

Параметры угла между латеральным краем фасциального футляра длиннейшей мышцы спины и направлением волокон широких мышц живота (в градусах)

Table 2

Parameters of the angle between the lateral edge of the fascial sheath of the longest back muscle and the direction of the fibers of the broad abdominal muscles (in degrees)

Тип телосложения Body type	Объект исследования (мышцы живота) The object of the study (abdominal muscle)	Linea bicostalis	Linea umbilicalis	M+m
Долихоморфный Dolichomorphic (n=12)	наружняя/ external	60,0±1,25	54,0±1,75	67,0±1,15
	внутренняя/ internal	120,0±4,06	103,0±2,16	111,0±1,74
	поперечная/ transverse	92,0±2,12	91,0±1,13	91,0±1,32
Мезоморфный Mesomorphic (n=12)	наружная/ external	75,0±2,14	58,0±2,03	66,0±2,06
	внутренняя/ internal	85,0±1,96	115,0±2,10	100,0±1,92
	поперечная/ transverse	89,0±3,10	106,0±1,75	97,0±2,12
Брахиморфный Brachymorphic (n=12)	наружная/ external	78,0±1,62	66,0±1,20	72,0±1,36
	внутренняя/ internal	83,0±2,02	95,0±1,06	89,0±1,52
	поперечная/ transverse	90,0±1,13	85,0±1,11	87,0±1,05

Примечание: р<0,05 при сравнении исследуемых групп, показатели статистически значимы

Note: p<0.05 when comparing the studied groups, the indicators are statistically significant

Установлено, что у грыженосителей в фасциальных футлярах широких мышцах живота на уровне грыжевого дефекта эластических волокон оказывается на много больше, чем коллагеновых. Количество последних уменьшается на 70–75 % по сравнению с физиологической нормой. Эластические волокна часто сплетаются в ромбовидные сети. В результате они оттесняют коллагеновые волокна и превращаются в сплошную эластическую мембрану. Такие явления, безусловно связаны не только с функциональной гипертрофией, но и с дегенеративными изменениями коллагеновой ткани.

Проведенные нами морфологические исследования убедительно показывают, что у грыженосителей с увеличением количества рецидива заболевания и размера грыжевых ворот, дегенеративно-дистрофические процессы прогрессируют и затрагивают не только мышечные структуры, но и фасциальный каркас всех широких мышц живота. Это приводит к ослаблению боковых отделов передней брюшной стенки. Снижается качество и результат хирургического лечения.

Для поиска путей укрепления фасциально-мышечного каркаса боковых отделов передней брюшной стенки нами был проведен анатомический эксперимент. Биомеханические параметры (предел прочности и модуля упругости) исследованы на 12 нативных препаратах и 12 препаратах от грыженосителей (LI, II, III RII-III и WIII-IV). Исследования проведены на разрывной машине ИСС-500 датчиком Scanima ZF-500. Конечная цель эксперимента заключалась в доказательстве эффективности разработанной нами операции по повышению и прочности, и упругости указанных структур, согласно техническому решению по патенту РФ № 2739679. Полученные результаты представлены на рисунках 8–9.

• ■    б-препаратотгрыженосителя/а preparation from aherniator

• ■    а-нативный препарат/ native preparation

Рис. 8. Биомеханические параметры (предел прочности) фасциальных структур бокового отдела передней брюшной стенки нативного препарата и препарата от грыженосителя (L1RIIWIII) (в кг/см²)

Fig. 8. Biomechanical parameters (tensile strength) of the fascial structures of the lateral part of the anterior abdominal wall of the native preparation and the preparation from the herniator (L1RIIWIII) (in kg/cm²)

Из материала на рисунке 8 видно, что на препаратах от грыженосителей предел прочности фасциальных структур боковых отделов передней брюшной стенки снижен. Так в области проекции паравертебрального фасциального узла (I) в 2,8 раза, в области подреберного фасциального узла (II) в 1,7 раза, в области латерального фасциального узла (III) в 2,3 раза и в области задней стенки фасциального футляра внутренней косой мышцы живота (IV) в 1,5 раза. В среднем прочность фасциальных структур боковых отделов передней брюшной стенки при грыженосительстве снижается в 2,1 раза по сравнению таковым показателем на нативных препаратах.

На рисунке 9 представлены результаты исследования модуля упругости нативных препаратов и у грыженосителя (L1RIIWIII).

• ■    6-препарат от грыженосителя/ a preparationfrom aherniator

• ■    а-нативный препарат/ native preparation

Рис. 9. Биомеханические показатели (модуля упругости) фасциальных структур бокового отдела передней брюшной стенки нативного препарата и препарата от грыженосителя (L1RIIWIII) (в кг/см²)

Fig. 9. Biomechanical parameters (modulus of elasticity) of fascial structures of the lateral part of the anterior abdominal wall of the native preparation and the preparation from the herniator (L1RIIWIII) (in kg/cm²)

Представленные на рисунке 9 данные показывают следующее. Модуль упругости на препаратах от грыженосителей снизился в области паравертебрального фасциального узла (I) в 2,4 раза, в области подреберного фасциального узла (II) в 2,0 раза, в области латерального фасциального узла (III) в 1,7 раза и в области задней стенки фасциального футляра внутренней косой мышцы живота (IV) в 2,8 раза. В среднем модуль упругости всех фасциальных структур в области бокового отдела передней брюшной стенки при грыжено-сительстве снизился в 2,4 раза по сравнению с таковым на нативных препаратах.

Подводя итог проведенных исследований можно заключить, что предел прочности фасциальных структур боковых отделов передней брюшной стенки снизился при грыженосительстве на 64,7 %, а модуль упругости на 45,2 %. Таким образом, все предлагаемые операции по пластике грыжевого дефекта без укрепления фасциальных структур боковых отделов передней брюшной стенки, сопряжены с опасностью прорезывания швов области фиксации пластического материала в условиях повышенного внутрибрюшного и тканевого давления.

Поставленная задача по укреплению фасциально-апоневротических и мышечных структур в области грыжевого дефекта бокового отдела передней брюшной стенки достигается при использовании, разработанной нами технологии (патент РФ № 2739679) (рис. 10).

а                           б                          в

г                         д                          е

Рис. 10. Этапы оригинального способа укрепления фасциально-апоневротических структур бокового отдела передней брюшной стенки у грыженосителей. 1 – брюшина; 2 – внутренняя косая и поперечная мышцы живота; 3 – наружная косая мышца живота; 4 – швы на брюшине; 5 – нити П – образных швов; 6 – первая каркасная нить; 7 – вторая каркасная нить; 8 – сетчатый эндопротез Fig. 10. The stages of the original method of strengthening the fascial-aponeurotic structures of the lateral part of the anterior abdominal wall in herniators. 1 – peritoneum; 2 – internal oblique and transverse abdominal muscles; 3 – external oblique abdominal muscle; 4 – sutures on the peritoneum; 5 – threads of U-shaped sutures; 6 – the first frame thread; 7 – the second frame thread; 8 –mesh endoprosthesis

Данный технический результат достигается за счет особенностей фиксации сетчатого эндопротеза путем укрепления линии П-образных швов каркасом из двух нерассасывающихся нитей толщиной «0», исключающих прорезывание сшиваемых тканей в условиях рубцово-измененных фасциальных структур, а также в ситуациях, когда шов располагается продольно относительно направления мышечных пучков.

Из материала в таблице 3 видно, что предложенный способ герниопластики, предусматривающий укрепление фасциально-мышечно-апоневротических структур в области грыжевого дефекта, обладает хорошими условиями выполнения этапа операции по наложению каркасного и фиксирующих швов на трупах с индексом Рорера<50. Эти показатели выше при наложении швов в верхнем и нижнем углах операционной раны. Затруднения могут быть при выполнении этого этапа операции в передне-боковом и, особенно, задне-боковом отделах.

Заключительным этапом анатомического эксперимента являлось проведение сравнительной оценки биомеханических параметров фасциальных структур бокового отдела передней брюшной стенки на нативных препаратах, от грыженосителей (L) и на препаратах с моделируемой технологией операции, согласно патенту РФ № 2739679. Полученные результаты представлены в таблице 4.

Из материала, представленного в таблице 4, и проведенного сравнительного анализа изменения биомеханических параметров фасциальных структур боковых отделов передней брюшной стенки, в условиях подкрепления этих структур каркасными швами, можно констатировать следующее. Предлагаемая технология хирургического лечения вентральных грыж боковых отделов передней брюшной стенки позволяет повысить их предел прочности на 44,2 %, а модуль упругости на 49,1 % по сравнению с таковым на препаратах фасциальных структур от грыженосителей.

Таблица 3

Критерии наложения швов в различных отделах операционной раны

Criteria for suturing in various parts of the surgical wound

Table 3

Объект оперативного вмешательства/ The object of surgical intervention	Критерии/Criteria
	Угол операционого действия (в градусах)/ Operating angle (in degrees)		Угол наклона ос операционного действия (в градусах)/ The angle of inclination of the axis of the operating room (in degrees)		Зона доступности (в см2)/ Availability zone (in cm2)
	ИР<50	ИР>50	ИР<50	ИР>50	ИР<50	ИР>50
Задний боковой край дефекта/ Posterior lateral edge of the defect	49,64±1,32	45,12±1,05	150,34±4,12	130,12±2,60	3,87±0,14	3,10±0,11
Передний боковой край дефекта/ The front side edge of the defect	51,24±1,16	48,22±1,13	140,18±9,12	136,14±7,10	4,68±0,12	4,05±0,23
Верхний край дефекта/ The upper edge of the defect	60,33±1,12	56,13±1,22	180,52±8,16	168,10±3,15	5,16±0,34	4,92±044
Нижний край дефекта/ The lower edge of the defect	58,43±1,51	51,26±1,28	173,26±7,05	166,24±2,92	5,83±0,71	5,70±0,39

Примечание: р<0,05 при сравнении исследуемых групп Note: p<0,05 when comparing the studied groups

Таблица 4

Средние значения биомеханических показателей фасциальных структур в условиях анатомического эксперимента

Average values of biomechanical parameters of fascial structures in the conditions of anatomical experiment

Table 4

Вид исследуемого образца	Исследуемые параметры/ Investigated parameters
	Предел прочности (кг/см2)/ Tensile strength (kg/cm2)	Модуль упругости (кг/см2)/ Modulus of elasticity (kg/cm2)
Нативный препарат/ Native preparation (n=12)	2,93±0,32	4,82
Фасциальные структуры области грыжевых ворот/ Fascial structures of the hernial gate area (L)	1,91±0,48	2,21±0,56
Фасциальные структуры от грыженосителя, подкрепленные двумя каркасными нитями/ Fascial structures from the herniator, supported by two frame threads (n=12)	4,32±0,19	4,51±0,26

Примечание: р<0,05 при сравнении исследуемых групп, различия показателей статистически значимы

Обсуждение

Целевыми структурами (слабыми местами) боковых отделов передней брюшной стенки следует считать: паравертебральный, подреберный и латеральный фасциальные узлы (парные). В их области мышечные пучки широких мышц живота расходятся на разном расстоянии и в результате образуются безмышечные участки. При этом, наиболее выраженной поперечно-дефор-мирующая сила была в области внутренней косой мышцы живота у лиц брахиморфного типа телосложения. Тем самым создаются условия для формирования обширных грыжевых ворот, как правило, округлой формы. При долихоморфном и мезоморфном типах телосложения деформирующие силы создают условия для образования дефекта овальной формы. Все фасциальные структуры боковых отделов передней брюшной стенки с возрастом подвергаются изменениям за счет снижения на 50–65 % количества коллагеновых волокон и увеличения эластических волокон. Это приводит к снижению предела прочности и модуля упругости, начиная уже со второго зрелого периода.

У грыженосителей наблюдается изменения морфологической структуры фасциально-мышечных тканей в области грыжевых ворот. Отмечаются их атрофические и склеротические изменения, приводящие замещению соединительной и жировой тканями. Они становятся дезорганизованными, изменяется их объем и толщина. Дегенеративные процессы приводят к изменению биомеханических параметров фасциально-мышечного каркаса брюшной стенки. Так предел их прочности у грыженосителей (L) снижается в 2,1 раза, а модуль упругости в 2,4 раза по сравнению с таковыми на нативных препаратах. Это приводит к несостоятельности швов при операции по пластике грыжевого дефекта и рецидиву заболевания, в условиях повышенного внутрибрюшного и тканевого давления.

Разработанная в анатомическом эксперименте, запатентованная и апробированная в клинике операция нативной пластики рецидивных вентральных грыж боковой локализации (L) показала свою высокую эффективность. Предложенная технология укрепления фасциально-мышечно-апоневротических структур боковых отделов передней брюшной стенки за счет двух каркасных нитей полностью исключает эффект «прорезывания» швов. Создание сетчато-нитевой конструкции позволяет равномерно распределить тканевое давление в зоне реконструкции грыжевого дефекта. При этом предел прочности тканей в зоне пластики грыжевого дефекта повышается на 44,2 %, а модуль упругости на 49,1 % по сравнению с такими показателями у грыженосителя. Полученные результаты анатомического эксперимента позволяют рекомендовать способ хирургического лечения вентральных грыж боковой локализации (патент РФ № 2739679) для широкого клинического применения.

Заключение

Существуют три парные целевые структуры боковых отделов передней брюшной стенки, участвующие в формировании вентральных грыж боковой локализации. С возрастом происходит снижение предела прочности и модуля упругости фасциальных структур боковых отделов передней брюшной стенки за счет снижения количества коллагеновых и увеличения эластических волокон. Дегенеративные процессы фасциально-мышечных тканей в области грыжевых ворот приводят к снижению их биомеханических параметров по сравнению с нативными препаратами более чем в два раза, что приводит к рецидиву заболевания после герниопластики. Предложенная методика укрепления краев грыжевых ворот двумя каркасными нитями при фиксации сетчатого трансплантата повышает способность тканей противостоять возрастающему после операции внутрибрюшному давлению, что предотвращает угрозу рецидива заболевания.