«СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РОЛИ РАЗЛИЧНЫХ ЭНДОПРОТЕЗОВ ДЛЯ ГЕРНИОПЛАСТИКИ В РАЗВИТИИ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ ПЕРЕДНЕГО И БОКОВЫХ ОТДЕЛОВ БРЮШНОЙ СТЕНКИ (экспериментальное исследование) ...»

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

На правах рукописи

Парфёнов Антон Олегович

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РОЛИ РАЗЛИЧНЫХ ЭНДОПРОТЕЗОВ ДЛЯ

ГЕРНИОПЛАСТИКИ В РАЗВИТИИ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ

ПЕРЕДНЕГО И БОКОВЫХ ОТДЕЛОВ БРЮШНОЙ СТЕНКИ

(экспериментальное исследование) 14.01.17 – хирургия диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель:

к.м.н., доцент А. А. Нетяга Курск –

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ПВГ послеоперационная вентральная грыжа ПВДФ поливинилиденфторид ПВДФ-М поливинилиденфторид-мепфил ПП полипропилен ПТФЭ политетрафторэтилен ПЭТФ полиэтилентеорафталат РВГ рецидивная вентральная грыжа политетрофторэтилен PTFE интраперитонеальная пластика IPOM средняя величина M средняя ошибка средней m количество наблюдений n

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 Обзор литературы 1.1. Этиопатогенез наружных грыж живота..…………. 1.2. Современные принципы хирургического лечения вентральных грыж.……………………………………. 1.3. Характеристика современных эндопротезов для герниопластики………………………………………….. 1.4. Влияние эндопротеза на ткани брюшной стенки после имплантации……………………………………. ГЛАВА 2 Материалы и методы исследования 2.1. Материалы исследования...…….………………….. 2.2. Методы исследования

ГЛАВА 3 Результаты исследования 3.1. Макроскопическое исследование и биомеханическое испытание изучаемых эндопротезов 3.2. Морфологические изменения мышц брюшной стенки после имплантации изучаемых эндопротезов.……………………………………………. 3.3. Гистологическое исследование реакции местных тканей на имплантацию облегченных эндопротезов..…………………………………………… ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Проблема хирургического лечения наружных грыж различных локализаций остается актуальной до настоящего времени.

По статистическим данным 2-4% населения имеют грыжи передней брюшной стенки; послеоперационные грыжи возникают у 4-11% больных, подвергшихся лапаротомии [59, 155]. Ежегодно операции по поводу грыжевых дефектов брюшной стенки выполняются у 180 тысяч пациентов в России, в Германии - у 280 тысяч; в США - более чем у 500 тысяч [96, 179, 181]. Долгое время наиболее распространенными являлись операции с применением пластики собственными тканями. Однако частота рецидивов при данных видах пластики составляет от 10-15% до 40% [17, 129].

В последнее десятилетие доказала свои неоспоримые преимущества по герниопластика без натяжения с применением для закрытия дефекта брюшной стенки эндопротезов. По литературным данным произошло снижение частоты рецидивов с 10-30% до 0,1-1%, уменьшение операционной травмы, появилась возможность отказа от наркотических анальгетиков и сокращение времени пребывания больного в стационаре, упрощение клинического опыта и получения новых данных фундаментальных исследований выяснилось, что стандартные, наиболее часто применяемые в настоящее время эндопротезы из монофиламентного полипропилена имеют для многих клинических случаев избыточную прочность, а соответственно и массу [140, 149, 180]. Использование таких материалов в хирургической практике приводит к развитию у пациентов осложнений в виде нарушений функции брюшного пресса, болей в области послеоперационного рубца, появлению парестезий и чувства инородного тела [85, 149, 191].

Морфологической основой данных осложнений служат изменения мышечноапоневротических структур брюшной стенки [57]. Учитывая то, что брюшная стенка представляет собой единый мышечно-апоневротический орган [10, 11], можно предположить, что эндопротез будет оказывать влияние не только на ткани в месте его локализации, но и на другие отделы брюшной стенки, расположенные вне области его имплантации.

Поскольку выраженность морфологических изменений напрямую коррелирует с выраженностью воспалительной реакции, а степень воспаления зависит от количества инородного тела, введенного в ткани, одним из путей решения этой проблемы является создание облегченных материалов со сниженным количеством «инородного тела» [91, 180]. Это достигается увеличением размера ячейки в структуре сетчатого эндопротеза и/или использованием нитей меньшего диаметра (легкие эндопротезы), а так же уменьшением поверхностной плотности путем введения в структуру Результаты исследований композитных материалов Vypro, Vypro II и Ультрапро (Johnson& Johnson, USA) показывают надежный клинический результат и минимум вероятности имплантат-ассоциированных осложнений [107, 108, 137, 190]. Клиническое применение зарубежных эндопротезов в условиях лечебно-профилактических учреждений Российской Федерации сдерживается их высокой стоимостью.

Сравнительные исследования стандартных и облегченных материалов показали преимущества последних [56, 107, 108, 117, 123]. Однако сравнение различных вариантов облегченных эндопротезов между собой, что может быть важным в выборе материала для пластики брюшной стенки, до настоящего времени не произведено.

Все вышеизложенное послужило поводом к проведению нашего исследования, для которого нами были выбраны эндопротезы отечественного производства: стандартные - Эсфил стандартный и Унифлекс стандартный, легкие – Эсфил легкий и Унифлекс легкий, композитные - ПВДФ-М. Кроме этих материалов был использован композитный эндопротез Ультрапро (Johnson& Johnson, USA).

Цель исследования: в экспериментальных условиях изучить влияние различных эндопротезов для герниопластики (стандартных, легких и композитных) на развитие морфологических изменений переднего и боковых отделов брюшной стенки.

На основании макроскопического исследования изучить в динамике характер течения раневого процесса и свойства формирующихся соединительнотканных капсул после имплантации стандартных эндопротезов Эсфил и Унифлекс, легкого эндопротеза Эсфил и композитного материала Ультрапро.

Путем биомеханического исследования эндопротезов с окружающими их тканями, сформированными в течение имплантации, в сравнении с исходными физико-механическими свойствами материалов изучить в динамике эластичность и прочность соединительнотканных капсул вокруг стандартных эндопротезов Эсфил и Унифлекс, легкого эндопротеза Эсфил и композитного материала Ультрапро.

Разработать методику оценки морфологических изменений мышечного слоя различных отделов брюшной стенки (на уровнях срединной линии, середины прямых мышц, переднебокового и заднебокового отделов) после имплантации эндопротезов.

На основе разработанной методики изучить влияние стандартного и легкого эндопротезов Унифлекс, композитных эндопротезов ПВДФ-М и Ультрапро на морфологические изменения мышц различных отделов брюшной стенки.

В сравнительном аспекте на основании гистологического и морфометрического исследований изучить в динамике выраженность воспалительных изменений и пролиферативных процессов местных композитных материалов ПВДФ-М и Ультрапро.

Научная новизна. Впервые изучены в сравнительном аспекте и в динамике характер течения раневого процесса и свойства формирующихся соединительнотканных капсул после имплантации стандартных, легких и композитных эндопротезов, а так же эластичность и прочность сетчатых материалов в сформированных соединительнотканных капсулах после их имплантации в ткани. Выявлено, что наиболее равномерная, эластичная и менее прочная соединительнотканная капсула с меньшей степенью сморщивания эндопротеза формируется вокруг стандартного эндопротеза Унифлекс и легкого эндопротеза Эсфил. Разработана методика оценки морфологических изменений мышечного слоя различных отделов брюшной переднебокового и заднебокового отделов) после имплантации эндопротезов, заключающаяся в определении толщины мышечных волокон и вычислении индекса коллагенизации. Установлено, что при имплантации всех видов материалов (стандартных, легких и композитных) на ранних сроках развиваются гипертрофические, а на поздних – атрофические и фиброзные изменения мышц, в меньшей степени выраженные после имплантации легкого эндопротеза Унифлекс и композитного эндопротеза ПВДФ-М. Для проведения морфометрического исследования предложен клеточный индекс, с использованием которого, вместе со стандартным гистологическим исследованием, доказано, что наименее выраженные воспалительные изменения местных тканей отмечаются после имплантации легкого эндопротеза Унифлекс, а наиболее выраженные пролиферативные процессы – после имплантации легкого эндопротеза Унифлекс и композитного эндопротеза ПВДФ-М.

Практическая значимость. В результате проведенного исследования композитных) в развитии морфологических изменений различных отделов брюшной стенки и на основании этого выбраны материалы, оказывающие минимальное влияние на развитие этих изменений, что позволит улучшить результаты лечения и качество жизни пациентов с наружными грыжами живота.

Реализация работы. Результаты работы послужили обоснованием к дальнейшему совершенствованию и производству эндопротезов для нужд практической хирургии, оказывающих минимальное влияние на морфологическое состояние различных отделов брюшной стенки, на ООО «Линтекс» г. Санкт-Петербурга. Материалы диссертации используются на практических занятиях и лекциях со студентами 3, 4 курсов на кафедрах оперативной хирургии и топографической анатомии КГМУ, кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии ВГМА им. Н.Н.

Бурденко.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на страницах машинописного текста. Состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы: 106 отечественных и 89 иностранных источников. Диссертация иллюстрирована 15 таблицами и 35 рисунками, включающими диаграммы, графики макро и микрофотографии.

Апробация работы.

Основные положения работы были доложены на III Всероссийской конференции молодых ученых (г. Воронеж, 2009 г.); на научно-практической конференции «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины» (г. Санкт-Петербург, 2009 г.); на научной конференции хирургических болезней №1 (г. Курск, 2009 г.); на научной конференции «Актуальные вопросы хирургии» (г. Курск, 2011 г.) Положения, выносимые на защиту:

При макроскопическом исследовании свойств формирующихся соединительнотканных капсул установлено, что наиболее равномерная капсула и меньшая степень сморщивания эндопротезов отмечается после имплантации стандартного эндопротеза Унифлекс и легкого эндопротеза Эсфил.

Биомеханические исследования показали, что наиболее эластичная и менее прочная соединительнотканная капсула формируется вокруг стандартного эндопротеза Унифлекс и легкого эндопротеза Эсфил.

При имплантации всех изучаемых видов материалов (стандартных, легких и композитных) на уровнях срединной линии, середины прямых мышц, переднебокового и заднебокового отделов брюшной стенки развиваются морфологические изменения мышц, характеризующиеся развитием на ранних сроках (с 7 по 30 сутки) гипертрофии волокон, на поздних сроках (с 90 по 180 сутки) происходит развитие атрофических и фиброзных изменений мышц.

Менее выраженные атрофические изменения мышц различных отделов брюшной стенки отмечаются после имплантации легкого эндопротеза имплантации стандартного эндопротеза Унифлекс.

Гистологическое и морфометрическое исследования показали, что наименее выраженные воспалительные изменения местных тканей отмечаются после имплантации легкого эндопротеза Унифлекс в сравнении с композитными материалами. В дальнейшем наиболее имплантации легкого эндопротеза Унифлекс и композитного эндопротеза ПВДФ-М в сравнении с композитным материалом Ультрапро.

1.1. Этиопатогенез наружных грыж живота.

Брюшная грыжа (hernia) - заболевание, морфологическим субстратом которого является выхождение органов брюшной полости, вместе с париетальной брюшиной, через естественные или искусственные отверстия в мышечно-апоневротических слоях брюшных стенок под кожу или в их промежуточные зоны, выхождение их в плевральную полость или в брюшинные карманы внутри брюшной полости. Грыжи, выходящие под кожу или в промежуточные пространства мышечно-фасциальных слоев брюшных стенок, называют наружными, выходящие в плевральные полости или брюшинные карманы - внутренними. По происхождению они бывают врожденными или приобретенными. В зависимости от патогенеза приобретенные грыжи делят на травматические и дистрофические. К травматическим относят грыжи, связанные со случайной или преднамеренной травмой (операцией) той или иной анатомической области, к дистрофическим – все остальные грыжи приобретенного характера [59].

Характерным признаком любой абдоминальной грыжи является наличие грыжевых ворот, грыжевого мешка и грыжевого содержимого [64].

В этиологии развития грыж немаловажную роль играет нарушение динамического равновесия между внутрибрюшным давлением и способностью стенок живота противодействовать ему. Помимо местных предрасполагающих факторов, существуют общие факторы, способствующие появлению грыж любой типичной локализации. К общим факторам образования грыж относятся предрасполагающие и производящие. Особенности конституции человека (наследственная предрасположенность, типовые, половые и возрастные различия в строении тела), сложившиеся на основе наследственных или приобретенных свойств. На частоту формирования грыж оказывает влияние возрастной фактор, так как при старении в мышцах и фасциях живота происходит истончение мышечных и коллагеновых волокон, они теряют свою эластичность, между ними появляются включения жировой ткани.

Дистрофические и атрофические процессы в тканях ускоряются при их денервации [8].

Изменения в брюшной стенке, связанные с неблагоприятными условиями труда и быта, при различных патологических состояниях (при ожирении или истощении) следует отнести к конституциональным факторам. Образованию вентральных грыж способствует ожирение, сопровождающееся гипотрофией и дегенерацией мышечно-апоневротических структур. Массы подкожного жира, имея рыхлую связь с апоневрозом наружной косой мышцы живота, чрезмерное похудение, приводящее, скорее не к увеличению щелей и естественных отверстий брюшных стенок, а к общей гипотрофии и снижению резистентности. В происхождении грыж доказана и роль наследственных факторов, что имеет место как у взрослых, так и детей [64].

(тяжелый физический труд, частый плач и крик в младенческом возрасте, трудные роды, кашель при хронических заболеваниях легких, продолжительные запоры, затрудненное мочеиспускание при аденоме предстательной железы или сужении мочеиспускательного канала) являются производящими. Данные литературы преимущественном распространении грыж в среднем возрасте - от 30 до прогрессирующее увеличение размеров глубокого и поверхностного отверстий пахового канала, а также высоты паховых промежутков относятся к местным предрасполагающим факторам. В тесной связи с возникновение грыж пищеводного отверстия диафрагмы, поясничных, седалищных и промежностных грыж [23, 167]. Майстренко Н.А. и Ткаченко выполненных люмботомическим доступом и поперечной лапаротомии, по поводу заболеваний поджелудочной железы и надпочечников (инсулома, синдром Иценко-Кушинга). Авторы связывают развитие грыжи с выраженными обменными нарушениями, обуславливающими плохое заживление операционной раны [52].

В.И. Кошев, Е.С. Петров, В.Д. Иванова предложили концепцию связи процесса грыжеобразования с функциональной биомеханикой брюшного дыхания, с взаимодействием диафрагмы и мышц передней брюшной стенки [45]. При этом сокращения диафрагмы четко отслеживаются рефлекторным расслаблением мышц брюшного пресса в определенной последовательности:

наружная и внутренняя косые, поперечная и только потом прямая мышца, о чем свидетельствует функциональная биомеханика брюшного дыхания.

Диафрагма, сокращаясь на вдохе, опускается, преодолевая эластическое сопротивление легких и оказывает давление на органы брюшной полости, при этом со стороны брюшной стенки нет активного противодействия, ее мышцы расслабляются, не теряя при этом свой базальный тонус полностью.

Предотвращая возникновение пиков динамического внутрибрюшного давления, стабилизируя его на уровне среднего гидростатического давления, диафрагма и брюшная стенка ведут себя как мышцы антагонисты, демпфинирующие эффекты сокращения друг друга. За счет расслабления практически без поперечного растяжения белой линии, нивелируя таким функциональный механизм препятствует двукратному превышению поперечных напряжений над продольным в брюшной стенке [64].

При нарушении нормальной иннервации мышц брюшного пресса, полость живота представляет собой эластический резервуар со стенками не способными к активному демпфинированию. Согласно закону Паскаля, в такой емкости внутрибрюшное давление действует одинаково во всех направлениях, в том числе на лишенные функциональной защиты слабые места. Происходит увеличение внутрибрюшного давления выше безопасного уровня в 15 мм. рт. ст., поскольку диафрагме приходится преодолевать более высокое пассивное эластическое сопротивление брюшной стенки. Давление может достигнуть критического для белой линии живота уровня в 50 мм. рт. ст. при глубоком вдохе перед кашлем.

Последующий кашлевой толчок повышает его еще больше. Базальный мышечный тонус брюшного пресса снижается во время сна за счет максимального расслабления скелетной мускулатуры. В результате происходит увеличение дыхательной модуляции внутрибрюшного положения тела (вертикальное, горизонтальное), слабые места брюшной стенки, утратившие функциональную защиту, находятся под постоянным воздействием повышенного давления [54].

послеоперационной вентральных грыжи (ПВГ) является операция [69, 96, 139]. Факторы, способствующие образованию ПВГ, подразделяют на общие, характерные для всех видов грыж, и специфические, обусловленные особенностями доступа и операции [64].

В качестве ведущих факторов, приводящих к ПВГ, выделяют [6, 60, 64, 72, 110, 141, 142, 146]:

Угнетение защитных сил организма и дегенеративные изменения в тканях брюшной стенки у пожилых больных;

выбранном разрезе передней брюшной стенки;

Протяженные разрезы при недостаточном соединении их краев и нерациональный выбор шовного материала;

Инородные тела, дренажи и тампоны, установленные в брюшной полости;

Ретракцию мышц брюшной стенки и растяжение швов после выхода больного из наркоза при прекращении действия миорелаксантов ;

Нагноение ран, приводящее к их заживлению вторичным натяжением с формированием истонченного рубца, не обладающего достаточной прочностью и эластичностью, а поэтому не выдерживающего повышение внутрибрюшного давления;

Ранняя чрезмерная физическая нагрузка после операции;

Осложнения послеоперационного периода- пневмония, бронхит, длительный парез кишечника, метеоризм;

Недостаток аскорбиновой кислоты, участвующей в образовании проколлаген-пролингидралазы;

10. Гипопротеинемия, анемия, отек тканей, кахексия, ожирение, сахарный диабет.

Послеоперационные вентральные грыжи, возникшие в течение первого года, большинство авторов связывают с ранними послеоперационными осложнениями со стороны раны и брюшной полости. При этом образование грыжи может быть результатом не только эвентрации и нагноения в ране, но и следствием значительных морфологических изменений в мышцах и апоневрозе, которые выявляются в виде рубцового их перерождения на расстоянии 10-15 см от источника нагноения. Кроме того, после перенесенного осложнения в тканях длительное время сохраняется хроническое воспаление [8, 193].

Некоторые авторы указывают на прямую связь развития грыжи с патологией периферической нервной системы [45]. При этом грыжевую болезнь следует рассматривать как следствие остеохондроза позвоночника или его травмы, что вызывает компрессионную невропатию спинного мозга, его корешков и спиномозговых нервов. В результате происходит повышение внутрибрюшного давления и нарушение биомеханики брюшного дыхания за счет снижения возбудимости, активности нервной стимуляции и базального тонуса мышц. Формирование грыжи начинается в области исчезновения функциональной защиты на стороне клинических проявлений остеохондроза. В связи с этим, для профилактики ПВГ необходимо проводить превентивное лечение остеохондроза и его последствий, направленное на улучшение нервной трофики и мышечной сократимости с лапаротомией [64].

послеоперационных вентральных грыж а также их рецидивов играют изменения в метаболизме соединительной ткани, в результате чего коллагеновых волокон с низкой плотностью [31, 116]. Данные изменения Дегенеративные процессы в брюшной стенке приводят к замещению мышечно-апоневротического слоя соединительной (рубцовой) тканью, обладающей меньшей механической прочностью. В результате пластики грыжевого дефекта местными тканями происходит уменьшение объема брюшной полости, что приводит к повышению внутрибрюшного давления.

Это не только увеличивает нагрузку на ткани в зоне оперативного вмешательства, но и отрицательно влияет на гемодинамику и функцию внешнего дыхания [103].

биомеханической концепции, предложенной В.И. Белоконевым и соавт.

(2000) [11]. Прямые и боковые мышцы живота по средней линии утрачивают Происходит нарушение функции и развитие миогенной контрактуры за счет изменения формы и расположения мышц. Способность мышц к сокращению постепенно утрачивается. С течением времени расхождение прямых мышц становится больше и грыжевой дефект увеличивается. В результате выхода в грыжевой мешок внутренние органы меняют свое расположение в брюшной полости. Нередко грыжевой мешок может достигать гигантских размеров при относительно небольших грыжевых воротах. Возникшие изменения нарушают биомеханические свойства мышц передней брюшной стенки, оказывают влияние на морфологию и функцию внутренних органов [10].

Для больных с грыжей характерно нарушение функции передней брюшной стенки, что по данным морфологических исследований обусловлено развитием атрофических изменений прямых и боковых мышц живота за счет уменьшения более чем в 4 раза объема мышечных волокон и жирового перерождения соединительной ткани. По данным электронной и световой микроскопии биоптатов мышц, угнетение их биоэлектрической активности зависит от выраженности атрофических и дистрофических изменений.

Таким образом, в настоящее время одними из основных причин возникновения послеоперационных вентральных грыж являются изменения в метаболизме соединительной ткани [116, 181], а также механизмы описанные в биомеханической концепции патогенеза послеоперационных грыж, в основе которой лежит представление о том, что следствием нарушения биомеханики брюшной стенки является изменение ее морфологического состояния [64]. В связи с этим, при лечении вентральной грыжи предпочтение должно отдаваться способам пластики, при которых сшивание тканей осуществляется без натяжения, эндопротезам оказывающим минимальное влияние на морфологическое и функциональное состояние всей брюшной стенки.

1.2. Современные принципы хирургического лечения вентральных грыж В настоящее время считается, что успех хирургического лечения вентральных грыж во многом зависит от рациональной предоперационной подготовки, выбора адекватного способа пластики дефекта брюшной стенки и профилактики осложнений в послеоперационном периоде [88, 96, 193]. В связи с перемещением в брюшную полость органов, находящихся в грыжевом послеоперационной вентральной грыжи неизбежно возникает повышение внутрибрюшного давления [53, 75, 167]. В результате отмечается снижение функциональных возможностей легких, происходит сдавление чревных сосудов, что может значительно осложнять послеоперационный период [128, 144, 189]. Следовательно, актуальным становится вопрос о выборе способа закрытия грыжевого дефекта [86, 100, 134, 163, 165].

Основной задачей оперативного вмешательства является закрытие грыжевых ворот, которая должна рассматриваться с позиций пластической операции [7, 25, 41, 193]. Поэтому учитываются все те положения, которые должны соблюдаться в пластической хирургии: 1) всякая рубцовая и избыточная ткань должна быть удалена; 2) не следует сшивать ткани под избыточным натяжением; 3) следует стремиться к восстановлению нормальных анатомических взаимоотношений или близких к ним; 4) если невозможно закрыть грыжевые ворота обычными швами без натяжения, то необходимо пластическое устранение дефекта.

Оптимальным временем устранения послеоперационной вентральной грыжи является 6-12 месяцев после ее образования. Возможно устранение грыжи и в более ранние сроки, через 2-3 месяца, при ее быстром развитии или выраженных клинических проявлениях [76].

С технической точки зрения все методы хирургического лечения могут быть поделены на две группы: методы пластики с использованием местных тканей и методы пластики с дополнительным использованием пластических материалов [58, 129]. Возможно также комбинированное применение этих двух методов [14, 66, 78, 94].

По данным литературы, насчитывается более 200 оперативных способов устранения послеоперационных вентральных грыж, включая эндовидеохирургические [154] Классификация способов герниопластики при послеоперационных вентральных грыжах [25]:

1. Натяжные способы пластики:

- без образования дубликатуры;

- с образованием дубликатуры.

2. Ненатяжные способы:

- наложение сетки на апоневроз и его ушивание (onlay);

- наложение сетки под апоневроз без его ушивания (inlay);

- наложение сетки под апоневроз, края грыжевых ворот ушивают над апоневрозом (sublay) - наложение сеток на- и под апоневроз без его ушивания (inlay-onlay);

- наложение двойной сетки без ушивания апоневроза.

3. Комбинированные способы:

- сшивание апоневроза с расположением сетки под ним;

- сшивание апоневроза с расположением сетки над ним;

- комбинированный многослойный способ пластики с применением сетки;

- частичное сшивание с применением сетки;

- реконструкция брюшной стенки (способ Ramirez) с применением сетки.

4. Лапароскопические способы пластики:

- с предбрюшинным расположением трансплантата;

- с интраабдоминальным расположением трансплантата;

- комбинация лапароскопии с ненатяжной пластикой.

На современном этапе развития герниологии широкую популярность приобрели аллопластические методы в хирургическом лечении грыж [2, 9, 28, 33, 94]. Применение сетчатого эндопротеза позволило предупредить ряд системных и локальных осложнений в результате выполнения пластики без натяжения тканей и повышения внутрибрюшного давления [14, 25, 43, 138].

Как и большинство способов пластики местными тканями, большинство аллопластических методик было разработано на рубеже XIX-XX веков [85, В последующем изменялись лишь используемые для пластики 111].

материалы и способы фиксации имплантата.

Наиболее часто из указанных в классификации способов используют четыре основных варианта расположения протеза при пластике вентральных грыж [93, 121].

В первом варианте имплантат располагают поверх грыжевых ворот, которые ушивают край в край по типу первичного шва (onlay). Размер протеза должен быть таким, чтобы укрыть им апоневроз на 4-6 см в стороны от шва апоневроза [101]. Этот вариант аллопластики технически наиболее распространен. К достоинствам метода следует отнести техническую простоту выполнения и отсутствие контакта сетки с органами брюшной полости.

При этом варианте пластики брюшной стенки необходимо достаточно широко отделять жировую клетчатку от апоневроза, чтобы адекватно расположить протез. Это редко приводит к развитию некроза кожи, но существенно повреждает пути лимфооттока, что обусловливает довольно продолжительное выделение в рану серозной и лимфатической жидкости и требует длительного (до 5 сут.) активного дренирования [5, 79, 85, 87]. Это является существенным недостатком методики, однако при правильном ведении раны в послеоперационном периоде лимфатическая жидкость редко инфицируется, тем не менее, больной остается в стационаре до прекращения ее выделения. В литературе есть данные о хороших результатах лечения при использовании данного вида пластики [48] Во втором варианте протез размещают подапоневротически (sublay).

При этом его фиксируют к апоневрозу с внутренней стороны таким образом, чтобы затем края апоневроза можно было сшить между собой край в край по типу первичного шва без натяжения тканей [28, 32]. Вскрытия брюшной полости при этом способе может не производиться. От внутренних органов протез отделяется брюшиной и грыжевым мешком. При невозможности отграничения стремятся отделить его большим сальником, для предотвращения образования псевдокист, кишечных свищей, спаечной кишечной непроходимости в раннем и отдаленном послеоперационном периоде [1, 27, 28, 113]. Некоторые авторы оценивают данный вид пластики как лучший, поскольку нарушения биомеханики брюшной стенки после операции минимальны, а ее анатомия становится близкой к естественной [95].

В ситуации, когда невозможно отграничение протеза, контакт имплантата с органами брюшной полости допустим, хотя, естественно, нежелателен [80, 191, 192]. Нельзя предугадать, как поведет себя протез в отдаленном послеоперационном периоде. При хороших непосредственных результатах операции описаны возникновение кишечных свищей через лет после имплантации полипропиленового протеза [120] и другие осложнения [114].

подапоневротических аллопластик, это утверждение можно поставить под сомнение. Частота рецидивов при этих видах пластики практически одинакова и колеблется от 11 до 19,5% [158, 161, 179, 160]. Однако некоторые хирурги считают метод sublay приоритетным [18, 45]. Метод подразделяется на несколько вариантов. В России наибольшее sublay распространение получило предбрюшинное размещение эндопротеза [25]. В Западной Европе в последние годы наибольшей популярностью пользуется ретромускулярная пластика (sublay retromuscular) [118, 183, 195] и ряд других авторов считают данный вид пластики оптимальным [140, 177] Количество рецидивов при этом виде пластики по разным данным колеблется от 2 до 12% [182]. Некоторые авторы утверждают, что сетка при данном виде пластики не оказывает отрицательного влияния на функцию мышц брюшной стенки, а скорее наоборот, расположение сетки за прямыми мышцами, по их мнению, является более физиологичным [173]. В результате пластики укрепляют один из компонентов брюшной стенки, несущий прочностную нагрузку, но при этом сетка и в последующем рубцовая ткань не ограничивают снаружи функциональную составляющую (мышцы живота) [172]. Тем не менее, данный вид пластики имеет ряд недостатков. Прежде всего это сложность в техническом отношении в сравнении с onlay [118, 122]. Однако по данным литературы при значительных размерах дефекта брюшной стенки применение методики sublay так же как и при onlay приводит к повышению внутрибрюшного давления [73].

Ряд герниологов признает самым надежным способом пластики интраперитонеальную пластику (IPOM) [12, 51].

В третьем варианте пластики брюшной стенки протезом закрывают дефект в апоневрозе, однако грыжевые ворота не ушивают (способ inlay). Он был разработан в основном для ситуаций, в которых свести швами края грыжевых ворот невозможно или опасно. Суть метода заключается в том, что после выделения грыжи и грыжевых ворот производят отграничение брюшной полости, используя для этого брюшину и/или грыжевой мешок. Затем фиксируют протез так, чтобы он лишь незначительно уменьшал или не изменял объем брюшной полости, при этом размер протеза должен быть не меньше размера грыжевого дефекта [94].

Данный вид пластики является истинно ненатяжным и признан оптимальным для устранения гигантских грыж, однако поскольку в данном случае осуществляется только коррекция существующего дефекта, а не полноценная реконструкция брюшной стенки, функциональные результаты в ряде случаев оставляю желать лучшего [25, 43]. При этом виде пластики необходимо использование имплантатов с антиадгезивным покрытием, которые пока отличает малая доступность, высокая стоимость и недостаточные противоспаечные свойства [24]. Возникновение рецидивов после использования данной методики было отмечено именно по линии швов имплантата и краев грыжевого дефекта. В связи с этим J. Rives и R. Stoppa предложили размещать края протеза под апоневрозом на 5-6 см, что значительно повысило эффективность пластики [86, 183]. Так, D. McLanahan и соавт. отметили всего 3% рецидива после таких операций, А.В. Подергин и В.Л. Хальзов – 5,6% [65, 184].

Отрицательной стороной этого метода является то, что примерно у 20% больных возникают раневые осложнения, в основном скопления серознолимфатической жидкости, требующие длительного дренирования и пункций.

Это приводит к более продолжительной госпитализации больных [161].

Поскольку при пластике без уменьшения объема брюшной полости сохраняется дооперационная патологическая позиция мышц передней брюшной стенки, не происходит полноценного восстановления функции брюшного пресса [186].

Вариант пластики брюшной стенки с межмышечным расположением сетчатого протеза является наиболее молодым среди других видов аллопластики. В этом виде пластики при грыжах серединной локализации после выделения грыжевого мешка и иссечения его рассекают влагалища прямых мышц живота. Затем ушивают брюшину и задние листки влагалищ.

Протез узловыми швами фиксируют либо под прямыми мышцами, либо над ними. Завершающий этап пластики - ушивание непрерывным швом передних листков влагалищ прямых мышц живота. При боковых грыжах брюшной стенки возможно расположение протеза между поперечной и внутренней косой или наружной и внутренней косыми мышцами живота. На настоящем этапе развития герниологии данный вид пластики предпочтителен [71, 84, 101]. Технически этот вариант пластики более сложен, чем размещение протеза над апоневрозом, но исключает необходимость мобилизации подкожной клетчатки. Также не нарушается питание кожи и подкожного жирового слоя. В связи с этим в послеоперационном периоде не наблюдается длительного выделения серозно-геморрагической жидкости из раны, не наступает краевого некроза, соответственно уменьшается количество койкодней после операции. При таком расположении сетчатый протез, по мнению многих авторов, за счет внутрибрюшного давления на большой площади примыкает к плотным структурам передней брюшной стенки, что препятствует возникновению рецидива грыжи [101, 184].

Стремление хирургов к уменьшению частоты раневых осложнений и сокращению сроков госпитализации больных привело к разработке лапароскопических методов пластики ПВГ и РВГ [49]. Существует четыре основных варианта операции [76]:

с предбрюшинным расположением трансплантата;

с интраабдоминальным расположением трансплантата комбинация лапароскопии с ненатяжной пластикой.

Основными этапами лапароскопической герниопластики являются разделение спаек, определение границ грыжевого дефекта и собственно герниопластика. Размер протеза должен превышать размер дефекта на 5-6 см, герниостеплером со стороны брюшной полости. Некоторые хирурги дополнительно накладывают сквозные швы через брюшную стенку иглой для ушивания троакарных ран и завязывают их над апоневрозом. Важна перитонизация протеза для его изоляции от органов брюшной полости, что позволяет уменьшить вероятность развития ранней спаечной кишечной непроходимости и инфильтратов брюшной полости [28, 124, 153, 157, 159].

По данным авторов, частота осложнений после лапароскопической герниопластики колеблется от 2 до 26%, причем чаще встречаются электрохирургические повреждения кишечника и острая кишечная непроходимость, а частота рецидивов заболевания варьирует от 0 до 17% [151, 152, 170]. Положительными сторонами этой методики считают малую травматичность, возможность выполнения двусторонней герниопластики и симультанных вмешательств из одного доступа, меньшую частоту раневой инфекции [85, 136, 155, 156, 174]. Но, по мнению других авторов, открытая герниопластика с применением современных синтетических материалов более надежна и имеет преимущества перед лапароскопическими методами, особенно при больших ПВГ и РВГ [30, 93, 99, 122, 148]. Ряд авторов к отрицательным моментам лапароскопической герниопластики относят:

необходимость общей анестезии и напряженного карбоперитонеума, вероятность повреждения внутренних органов, технические сложности при наличии скользящих грыж, пахово-мошоночной грыжи и водянки яичка, послеоперационные невралгии и парестезии, развитие гематом и скопление серозной жидкости в области имплантации эндопротеза, длительный период освоения методики, дороговизну оборудования и расходных материалов [28, 79, 85, 126, 185].

Таким образом, анализ литературных данных, посвященных способам пластики брюшной стенки, показал, что при выборе способа устранения грыжевого дефекта основной задачей оперативного вмешательства является закрытие грыжевых ворот, которая должна рассматриваться с позиций пластической операции. На современном этапе развития герниологии хирургическом лечении грыж [9, 16, 28, 33, 94]. Однако выбор метода операции до сих пор является предметом научных дискуссий [19, 20, 88, 102].

Целый ряд экспериментальных и клинических исследований ставит целью выявить те или иные преимущества и недостатки различных вариантов пластики брюшной стенки [29, 55, 67, 102]. Наиболее технически простым и, вследствие этого, наиболее распространенным хотя и не лишенным недостатков является вариант пластики с надапоневротическим расположением эндопротеза [47, 60, 101]. Однако помимо способа оперативного вмешательства, важным является выбор оптимального материала для устранения грыжевого дефекта.

1.3 Характеристика современных эндопротезов для герниопластики.

классифицировать по [36]:

химическому составу: полипропиленовые, поливинилиденфторидные, полиэтилентерефталатные, политетрафторэтиленовые, полиглактиновые, полиглекапроновые, полиэтилентерафтолановые;

рассасывающиеся, частично рассасывающиеся и комбинированные;

структуре эндопротеза: сетчатые, основовязаные, пленочнопористые;

4) структуре нитей: полифиламентные, монофиламентные;

5) пористости (4 типа) [112]:

I тип: тотально макропористые протезы, которые включают поры размерами более 75 мкм (эндопротезы Prolene, Atrium, Marlex, Composix, Bard, Suigipro, Trilcx). Такие протезы полностью "прозрачны" для макрофагов, нейтрофилов, фибробластов, коллагеновых волокон, кровеносных капилляров;

II тип: тотально микропористые протезы (эндопротезы Gore-Tex, Dual-Mesh, Dulex). Эти протезы содержат поры размерами связанные из комплексных нитей, имеющих межволоконные поры (эндопротезы Teflon, Mersilene, Mycro-Mesh, Dacron, IV тип: биоматериалы с субмикроскопическими размерами пор (эндопротезы Silastic, Cellgard, Preclude Pricardial membrane, Preclude Dura Substitute), Эти материалы нельзя применять в качестве эндопротезов для герниопластики самостоятельно, 6) конструкции: плоские и объемные.

Также различают эндопротезы антимикробные и многослойные эндопротезы с противоспаечными (антиадгезивными) свойствами [39, 70, 133, 147, 150].

Биосовместимость, биорезистентность, устойчивость к инфекции, способность быстро прорастать тканями и механическая прочность являются общими требованиями, предъявляемыми к любому типу эндопротезов [34, 143].

Биосовместимость определяется, в основном, природой полимера, применяемого для производства эндопротеза и увеличивается в ряду:

полиэтилентеорафталат (ПЭТФ, полиэфир, лавсан), полипропилен (ПП), поливинилденфторид (ПВДФ) и политетрафторэтилен (ПТФЭ) [39].

Устойчивость к инфекции зависит от природы полимера и от пористости имплантата [92, 127, 135]. Возможно инфицирование материала с размерами пор менее 15 микрон, так как в них легко проникают микроорганизмы (размер порядка 1-2 микрона), но не могут попасть макрофаги (18-35 мкм) и лейкоциты (15-20 мкм), что препятствует развитию адекватного иммунного ответа организма на возбудителей. Кроме этого, пленочно-пористые эндопротезы с размером пор 3-17 мкм (Gore-Tex) в связи с наличием микропор 3-17 мкм не прорастают соединительной тканью, а инкапсулируются как инородное тело [150, 168] в результате вероятность инфицирования микропористого материала достаточно высока.

Крупноячеистые сетчатые эндопротезы, изготовленные из полифиламентных нитей, имеющих в сущности микропористую структуру, имеют с точки зрения инфицирования схожую ситуацию [135]. Поэтому принято считать устойчивыми к инфицированию только сетчатые эндопротезы из мононитей [61, 74, 194] и комплексных нитей с гидрофобным пленочным покрытием, так называемых «псевдомононитей» [36, 40, 135].

Сетчатые эндопротезы обладают лучшей способностью быстро прорастать соединительной тканью Существует мнение, что минимальный размер пор эндопротезов должен быть не менее 50 мкм [36]. В то же время при размере ячеек 5 мм и более соединительной тканью обрастают только стенки ячеек, а середина остается свободной, в результате формируется грубый перфорированный непрочный рубец [83]. Во всех модификациях сеток при формировании гранулемы вокруг стенки ячейки, превышающей половину размера просвета последней, гранулемы сливаются и образуют рубцовую пластину (bridging) [91, 190, 191]. В литературе есть данные о том, что прочный, толстый, грубый и жесткий рубец, негативно влияющий на функционирование брюшной стенки и качество жизни пациентов, формируется на эндопротезах с мелкими порами [38, 168, 175].

Чем «легче» сетка, тем соединительнотканная пластина получается более тонкой и эластичной, но при этом существенно превосходящей по прочности перфорированный рубец [35, 38, 150, 166].

В историческом аспекте толчком к успешному использовании синтетических материалов для хирургического лечения грыж различной локализации послужило начало применения полипропиленовой сетки. Это было обусловлено тем, что полипропиленовые эндопротезы имеют следующие преимущества перед другими синтетическими материалами [13, 22, 26, 43, 50, 61]:

1) полипропиленовые сетки состоят из монофиламентных нитей, поэтому вызывают значительно меньшую воспалительную реакцию;

2) при применении полипропиленовых сеток уменьшается риск колонизируются микроорганизмами;

3) использование полипропиленовых сеток уменьшает образование сером в послеоперационном периоде, однако частота последних больше связана с размерами эксплантата – чем они больше, тем чаще образуются серомы.

Однако, не смотря на ряд преимуществ, сетки из полипропилена имеют ряд недостатков. Так, по данным литературы полипропилен не обладает памятью формы и часто деформируется, например, в пространстве пахового канала. Смещение и деформация сетки приводит к рецидиву. Эндопротезы, изготовленные из полипропилена в течение года сокращаются на 30%, что может также привести к рецидиву вне зависимости от способа имплантации материала [104]. Это объясняется тем, что большинство эндопротезов из полипропилена после имплантации в ткани передней брюшной стенки вызывают развитие воспалительной реакции, приводящей к формированию грубого рубца, который способствует сморщиванию эндопротеза и нарушению биомеханических параметров брюшной стенки [106, 187].

В настоящее время в России наибольшее применение нашли отечественные сетчатые эндопротезы из полипропиленовых мононитей «Эсфил» производства ООО Линтекс (Санкт-Петербург), имеющие высокое качество и доступные по цене [50]. Широко также используются эндопротезы «Prolene mesh» фирмы Ethicon (США), реже «Premilene mesh»

фирмы В. Braun (Германия), «Surgipro mesh SPMM» фирмы Covidien (США), «Bard» фирмы С. R. Bard. Inc. (США) и др. Выпускаемые до последнего времени полипропиленовые эксплантаты были не сбалансированы по механическим свойствам с тканями брюшной стенки. Изготовленные из толстых мононитей (диаметр 0,15-0,17 мм), они имели прочность, многократно превышающую физиологически необходимую. При этом жесткая сетка вызывала определенный дискомфорт у пациентов в послеоперационном периоде [37, 50].

Учитывая это, в настоящее время практически у всех производителей в ассортименте появились «легкие сетки» из полипропиленовых мононитей диаметром 0,09-0,11 мм. Таким образом, появилась возможность выбирать различные эндопротезы с учетом конкретной хирургической ситуации [167].

Кроме полипропиленовых эксплантатов, в настоящее время при хирургическом лечении грыж еще продолжают использовать сетки из полифиламентных полиэтилентерафталатных (ПЭТФ) или, как их чаще являются превосходные манипуляционные свойства [35]. К ним относятся «Эслан» ООО фирмы Линтекс (Россия), «Mersilen» фирмы Ethicon (США), «Dacron» Meadox Medical Corp. (США), Parietex фирмы Sofradin International (Франция) и др.

биосовместимости, устойчивости к биодеградации и устойчивости к инфекции из-за наличия микропор между элементарными волокнами с поперечными размерами менее 10 мкм, что является их основным недостатком. С учетом этого, некоторые производители наносят на такие эндопротезы фторполимерные покрытия — «Фторэкс» (ООО «Линтекс»

полипропиленовых мононитей (за исключением манипуляционных свойств) никаких не дает [35]. Поэтому ПЭТФ эндопротезов без покрытия и с покрытием используется относительно не много.

Политетрафторэтиленовые (ПТФЭ) или «тефлоновые» эндопротезы биосовместимыми [44]. Они достаточно прочны, эластичны, практически не автоклавированием. Гладкая поверхность обеспечивает определенный антиадгезивный эффект в случае контакта с органами брюшной полости [36].

Однако ПТФЭ эндопротезы, имеющие микропоры размером менее 15 мкм, также как и ПЭТФ эксплантаты могут подвергаться хроническому инфицированию. Кроме того, они менее прочны, по сравнению с сетчатыми и хуже вживляются в ткани, поскольку этот процесс лишь частично идет по пути прорастания, а в большей степени по типу инкапсуляции. Поэтому фирма W. L. Gore and Associates (США) наряду с микропористыми эндопротезами выпускает двухслойный «Dual Mesh», одна сторона микро-, а вторая – макропористая. Для снижения опасности инфицирования в них вводят хлоргексидин и ацетат серебра – «lycromesh Plus» и «Dual Mesh Plus».

Следует также отметить очень высокую стоимость ПТФЭ эндопротезов, в результате чего в отечественной герниологии их применяют очень редко [36].

Эксплантаты, изготовленные из синтетических рассасывающихся нитей, для пластики грыжевых ворот широкого применения не получили. В литературе есть данные о более выраженных экссудативных реакциях и воспалительных изменениях в результате применения данного вида эндопротеза при пластике по методике onlay [105, 162].

Однако в настоящее время фирма Ethicon производит композитные эксплантаты «Vурго» и «Vурго II». Они состоят на 50% из рассасывающихся полифиламентных нитей «Vycril» и на 50% из нерассасывающихся полифиламентных полипропиленовых нитей. При использовании подобных значительно меньше инородного материала. Однако данные протезы обладают важным недостатком – возможностью инфицирования из-за наличия полифиламентных нитей. С учетом этого фирма Ethicon разработала полипропиленовых мононитей и рассасываются полиглекапроновых мононитей, которые полностью деградируют в сроки от 90 до 120 суток [36, 137].

Концепция создания полурассасывающихся сетчатых эндопротезов не нова. Биодеградация относительно большого количества синтетического полимера вызывает достаточно выраженную реакцию организма и как следствие, вокруг имплантата образуется грубая соединительная ткань [190, полипропиленовой мононити, подобная той части «Ультрапро», которая остается в организме [35, 137]. Следует заметить также, что стоимость полипропиленового эндопротеза, хотя и существенно отличается у разных производителей, но, тем не менее, значительно ниже чем «Ультрапро».

вмешательства, а также повысить надежность и сократить сроки лечения [21, 94]. К ним относятся «воланы», «тампоны» и «заплаты»: «PerFix Plug and Patch» (фирмы С. R. Bard Inc.); «Plug T2 and ТЗ» (Hernya Mesh); «Repol Plug Flower» (Angiologia) и другие, а также многослойные системы «Prolen Hernia Mesh» и «Prolen 3D Patch» (Ethicon); «Kugel Patch» и «Composix Kugel Patch»

(C. R. Bard Inc). Но в России они не получили сколько-нибудь серьезного имплантируемого полимерного материала, с другой – из-за высокой стоимости довольно сложных конструкций.

В последние годы ООО «Линтекс» разработан и выпускается серийно сетчатый эндопротез из поливинилиденфторидных мононитей под названием «Унифлекс». По биосовместимости и манипуляционным свойствам эти эндопротезы превосходят полипропиленовые [89, 90]. При имплантации эндопротезов из поливинилденфторида в ткани происходит образование тонкой, гибкой и прочной соединительнотканной капсулы при минимальном количестве имплантат-ассоциированных осложнений, что обусловлено как природой самого полимера и его биосовместимыми свойствами [89, 106, В сравнении с полипропиленовыми эндопротезами, данный вид 133].

эндопротезов практически не вызывает формирование сером и подвержен минимальному «сморщиванию» [82].

Однако анализ мирового рынка эндопротезов показал, что наиболее широко в герниопластике в настоящее время применяются плоские сетчатые основовязаные эндопротезы из полипропиленовых мононитей. Существуют данные, что на полипропиленовых мононитях легко закрепляются и быстро распространяются фибробласты, что способствует ускорению репаративных процессов и быстрому прорастанию имплантатов соединительной тканью [68].

эндопротезы будут заменяться эндопротезами из поливинилиденфторидных мононитей, превосходящих их по биосовместимости, биорезистентности и манипуляционным свойствам [39, 82, 90].

Таким образом, общими требованиями, предъявляемыми к любому типу эндопротезов, являются: биосовместимость, биорезистентность, устойчивость к инфекции, способность быстро прорастать тканями и механическая прочность. Однако все эти свойства можно определить только путем изучения влияния эндопротеза на ткани после имплантации.

1.4 Влияние эндопротеза на ткани брюшной стенки после имплантации.

При имплантации различного вида эндопротезов возникает ответная реакция со стороны собственных тканей организма по типу реакции на инородное тело [13, 26, 105, 117, 132,].

Как известно, в процессах заживления раны и реакциях организма на инородное тело важную роль играют тканевые базофилы и вещества, которые они производят (гистамин, серотонин, простагландины, цитокины и др.), тем самым обеспечивают контроль воспаления на тканевом уровне [44].

При имплантации сетчатые эндопротезы пропитываются большим количеством форменных элементов, появляется стойкий выраженный отек с эпителиоидные и гигантские клетки [62, 89, 132, 169]. Развивается острая воспалительная реакция, сопровождающейся появлением CD-15 позитивных лейкоцитов, и развитие участков некроза. Фибриноген под воздействием тромбокиназы превращается в фибрин, развивается фиброз вокруг волокон имплантата с образованием коллагеновых волокон в большом количестве.

Коллагеновые фибриллы, лежащие рядом с имплантатом, становятся ориентированными параллельно его волокнам. Соединительная ткань с единичными коллагеновыми фибриллами образует на периферии тонкую капсулу, в которую заключен имплантат. Примерно в это же время идет образование многоядерных гигантских клеток и нефагоцитирующих гистиоцитов [171].

Далее происходит полное прорастание соединительной ткани между порами имплантата, замещение фибрина соединительнотканными волокнами, упорядочивание расположения фибробластов, уплотнение коллагеновых волокон [77]. В результате формируется единый комплекс имплантат – соединительная ткань. По мере дальнейшего созревания ремоделирования. Воспалительная реакция по прошествии года и более стихает, но продолжает определяться в зоне контакта с протезом. При этом в основном за счет процесса гидролиза организм подвергает деструкции имплантат. Продукты распада протеза оказывают влияние на метаболизм окружающих тканей [26, 55, 132].

При сравнении стандартных и легких материалов более выраженная воспалительная реакция, большее количество соединительной ткани и клеток в зоне контакта с имплантатом отмечается при использовании стандартных сетчатых эндопротезов по сравнению с легкими сетками (с низким весом и сниженным на 30% и более содержанием полипропилена) [123]. В случае легких сеток тканевая реакция характеризуется формированием инородных тел с различным числом многоядерных гигантских клеток и гранулем.

Инфильтрация нейтрофилами и фибриноидный некроз, характерные для острого воспаления, практически отсутствуют. Вокруг единичных волокон имплантата располагаются коллагеновые фибриллы, образующие небольшие капсулы, а по периферии располагается ориентированная параллельно сетке тонкая соединительнотканная капсула [56, 91]. Однако некоторые авторы считают, что выраженность воспалительного процесса в ране зависит в большей мере от степени травматизации ткани, обусловленной оперативным вмешательством, и не являются реакцией организма по типу «ткань – инородное тело» [4, 145].

По данным современных морфологических исследований установлено что в основе клеточной реакции на имплантацию сетчатых протезов лежат следующие критерии: сохраняющаяся более года воспалительная реакция, обусловленная вызванной полимерными волокнами индукцией синтеза белка теплового шока (HPS), длительное повреждение клеток, пролиферация клеток в зоне имплантации, указывающая на полное восстановление тканей, а также повреждение тканей с признаками апоптоза, разрушения ДНК и некроза [169, 178].

Кроме описанной выше реакции местных тканей на имплантацию сетчатых эндопротезов, интересным является то, что происходит в позднем периоде после имплантации. Рубцовая ткань, богатая коллагеновыми волокнами, образует трехмерную структуру вокруг и внутри сетчатого имплантата. Максимально эти изменения выражены в период с 14 до 21 день, позже они переходят в более или менее выраженное хроническое воспаление с формированием эпителиоидной гранулемы вокруг инородного тела и значительного количества фиброзной ткани [145, 168].

В настоящее время установлено, что после имплантации сетчатого эндопротеза механические свойства искусственной брюшной стенки должны быть адаптированы к ее физиологическим значениям [166, 176]. Поэтому при использовании полипропиленовой сетки, имеющей малый размер ячеек и большую площадь поверхности, ухудшается течение острого и хронического воспаления, что в свою очередь осложняет интеграцию волокон сетки в ткани реципиента. По данным морфологических исследований и изучения механических свойств различных сеток установлено, что активность воспаления и последующее образование соединительной ткани тесно связано с объемом имплантированного материала, типом волокон данной сетки (мультифиламентные или монофиламентные) и соотношением между размером пор и волокон, что определяет площадь соприкосновения инородного материала и тканей реципиента [149]. Как показывают авторы, при использовании легкой сетки отмечается хорошее взаимодействие протеза с тканями реципиента, при котором происходит быстрое образование коллагена, тогда как при отсутствии такого взаимодействия чаще образуются серомы.

При имплантации синтетических материалов изменения со стороны мышечной ткани передней брюшной стенки в присутствии инородного тела имеют некоторые особенности. По данным морфологических исследований после аллопластики разными синтетическими материалами отмечаются патологические изменения в виде фрагментации мышечных волокон, отсутствие поперечной исчерченности, сохранение пролиферативной реакции вокруг сетки. Морфологические изменения прямых мышц живота часто проявляются виде удлинения и расхождения мышечных пучков, их гипертрофии, фрагментации и замещения фиброзной тканью. В связи с этим происходит изменение физиологии передней брюшной стенки [57, 64]. При наличии имплантированного инородного тела из-за многократного увеличения жесткости, подвижность и эластичность передней брюшной стенки значительно снижаются [175]. В следствие ограничения подвижности брюшной стенки развиваются дистрофические процессы в области крепления сетки, что может способствовать рецидиву грыжи [119]. Другими причинами развития рецидива ряд авторов называет: усталость синтетического материала и его редукция, реакция организма на имплантированнный протез, нарушение метаболизма коллагена у больных [115].

Так, в зависимости от соотношения коллагена I и III типа, определяются свойства формирующейся соединительной ткани. Коллаген I типа содержится в волокнах плотной волокнистой соединительной ткани, отвечает за устойчивость к растяжению. На ранних этапах заживления ран формируется тонкий, незрелый, эластичный коллаген III типа, отвечает за растяжимость тканей и расценивается как временная матрица в процессе ремоделирования ткани [115, 188]. При помощи энзимов происходит процесс преобразования коллагена III в I тип. При этом фибриллы вырабатываемые из коллагена I типа толще фибрилл из коллагена III типа [181]. Повышенное стабильности соединительной ткани [15]. При этом у пациентов с грыжами морфологические изменения в составе коллагена наблюдаются не только в рубцовой ткани, окружающей имплантированные протезы, но также в фасциальной ткани, грыжевом мешке и в коже. Эти изменения в совокупности указывают на системные нарушения метаболизма коллагена и, как следствие, замедление созревания соединительной ткани, ухудшение ее структурных свойств и возникновение рецидивов. [109, 112, 115, 130, 188]. В литературе есть данные о влиянии введения экзогенных эмбриональных фибробластов на динамику коллагенового обмена, с целью увеличения содержания коллагена типа. В результате формируется прочная соединительнотканная капсула вокруг эндопротеза, предотвращающая возникновение рецидивов [15, 42, 70].

Таким образом, воспалительная реакция в ответ на инородное тело вызывает в конечном итоге выраженный фиброз, который приводит к нарушению физиологических параметров брюшной стенки после пластики синтетическими эндопротезами и значительно снижает качество жизни пациентов [175, 176].

Таким образом, анализ литературных данных показал, что важнейшим этиологическим моментом возникновения грыж передней брюшной стенки является нарушение динамического равновесия между внутрибрюшным давлением и способностью стенок живота ему противодействовать, что нашло свое отражение в биомеханической концепции формирования грыж передней брюшной стенки, указывающей на то, что брюшная стенка является дифференцированный подход к выбору метода пластики, но, предпочтение должно отдаваться способом, при которых сшивание тканей осуществляется без натяжения, и эндопротезам, оказывающим минимальное влияние на морфологическое и функциональное состояние брюшной стенки [97, 98].

надапоневротическим расположением эндопротеза, поскольку он является технически наиболее простым, хотя и нелишенным недостатков [101].

Анализ мирового рынка эндопротезов показал, что наиболее широко в герниопластике в настоящее время применяются сетчатые основовязаные эндопротезы из полипропиленовых мононитей. Однако результаты их применения не вполне удовлетворяют современным требованиям, что побудило многих производителей выпускать «легкие» варианты эндопротезов со сниженным количеством инородного тела. Одним из основных свойств таких материалов должно быть соответствие физиологическим параметрам брюшной стенки. Отсутствие в литературе данных о влиянии различных материалов (легких, стандартных и композитных) на морфологические изменения различных отделов брюшной стенки, а так же данных о сравнении различных вариантов облегченных эндопротезов между собой, делает актуальным проведение нашего исследования.

Экспериментальные исследования были проведены на 96 кроликах породы «Шиншилла». В экспериментах были использованы кролики обоего пола в возрасте 1 – 1,5 года, весом 3000 – 3500 г. Выбор кроликов в качестве экспериментальных животных был обусловлен, наилучшим соответствием биологического ответа тканей кролика на имплантацию синтетического материала и реакции тканей человека, удобством обращения с данным видом животных при выполнении анестезиологического пособия и возможностью получения достаточного количества биопсийного материала сравнительно большого размера. Для исследования отбирались животные без внешних признаков заболевания, прошедшие карантин в условиях вивария. Все животные содержались в одинаковых условиях на стандартном пищевом режиме.

Для реализации цели и задач исследования были использованы синтетические материалы в виде сетчатых эндопротезов, предназначенных для герниопластики: Эсфил стандартный классический сетчатый эндопротез из монофиламентного полипропилена (ПП) (ООО «Линтекс», г.

Санкт-Петербург); Унифлекс стандартный – эндопротез нового поколения из поливинилиденфторидных (ПВДФ) мононитей (ООО «Линтекс», г. СанктПетербург); Эсфил легкий – эндопротез из монофиламентных ПП мононитей материалоемкостью в сравнении со стандартным аналогом; Унифлекс легкий – эндопротез из монофиламентных ПВДФ мононитей, так же обладающий меньшей материалоемкостью в сравнении со стандартным аналогом (ООО «Линтекс», г. Санкт-Петербург); Ультрапро – композитный частично нерассасывающихся монофиламентных ПП волокон и рассасывающихся полиглекапроновых волокон (Johnson & Johnson, США); ПВДФ-М – опытный образец композитного частично рассасывающегося облегченного Рис.1. Эндопротезы, используемые в исследовании (макрофото).

эндопротеза, состоящего из нерассасывающихся ПВДФ и рассасывающихся полиглекапроновых мононитей (ООО «Линтекс», г. Санкт-Петербург) (рис.

1).

Все животные были разделены на 2 серии экспериментов. В 1 серии экспериментов было проведено макроскопическое исследование и биомеханические испытания эндопротезов Унифлекс стандартный и Ультра Про в сравнении с Эсфил легкий и Эсфил стандартный после их имплантации в ткани экспериментальных животных. Во 2 серии было проведено изучение морфологических изменений мышц брюшной стенки после имплантации эндопротезов Унифлекс стандартный, Унифлекс легкий, ПВДФ-М и Ультрапро, а так же исследование реакции местных тканей на имплантацию облегченных эндопротезов Ультрапро, ПВДФ-М и Унифлекс легкий. Распределение животных по сериям опытов представлено в таблице 1. Дизайн проведенного исследования представлен на рис. 2.

Рис. 2. Дизайн исследования Оперативные вмешательства 1 серии экспериментов были выполнены в научной лаборатории ООО «Линтекс» г. Санкт-Петербург под руководством к.х.н., доцента В.А. Жуковского, за что выражаем ему искреннюю благодарность. Оперативные вмешательства во 2 серии экспериментов выполнялись на кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии Курского государственного медицинского университета.

Во всех сериях эксперимента оперативные вмешательства были проведены в асептических условиях под общим наркозом с использование комбинации препаратов «Золетил 50» и «Ксила» («Рометар» (Rometar)).

Первым этапом анестезиологического пособия являлось внутримышечное введение 2% препарата «Ксила» в дозе 0.2 мл/кг массы животного в мышцы бедра. Следующим этапом, после предварительной подготовки места инъекции (удаление шерсти, обработка антисептиком), в ушную вену вводился препарат «Золетил 50» в дозе 5 мг/кг массы животного.

Миорелаксация и анальгезия наступала через несколько секунд и продолжалась в течение 20-25 минут.

Оперативные вмешательства выполнялись следующим образом. В положении животного на спине с разведенными и фиксированными конечностями выполняется подготовка операционного поля. Строго по средней линии живота в продольном направлении рассекалась кожа и подкожная клетчатка длинной 4 – 5 см, отступя книзу от мечевидного отростка на 2 см. Белая линия живота и передняя стенка влагалища (апоневроза) прямых мышц освобождались от клетчатки путем ее отсепаровки в стороны от срединного разреза на расстояние 2,5 - 3 см (рис. а). В созданное таким образом пространство помещался эндопротез и фиксировался к апоневрозу прямых мышц живота узловыми швами по периферии нитью на атравматической игле по методике onlay (рис. 3 б).

Эндопротезы Эсфил стандартный, Эсфил легкий и Ультрапро фиксировали полипропиленовой мононитью 3/0, эндопротезы Унифлекс стандартный, Унифлекс легкий и ПВДФ-М - мононитью ПВДФ 3/0. В 1 серии экспериментов использовали эндопротезы размером 5х10 см, во 2 серии 5х см. Далее осуществлялся тщательный гемостаз в ране и ее послойное ушивание. Дренирование раны не проводили, кожный шов обрабатывали спиртовым раствором йода или йодопирона. Из эксперимента животных выводили путем передозировки средств для наркоза в соответствии с Конвенцией по защите животных, используемых в эксперименте и других научных целях, принятой Советом Европы в 1986 г. в 1 серии на сроках 7, и 90 суток, во 2 серии на сроках 7, 14, 30, 90 и 180 суток с момента операции.

соединительнотканных капсул эндопротезов, фиксировали наличие осложнений (скопление серозной или геморрагической жидкости, наличие нагноений) и деформацию (сокращение или сморщивание) эндопротеза в различных направлениях, которую выражали в процентах уменьшения площади материала относительно его исходного размера. Далее для выполнения биомеханических измерений выполнялось отделение сетки с капсулой острым и (или) тупым способом от мышц, после чего эндопротез Рис. 3. Этапы оперативного вмешательства (объяснение в тексте).

помещался в емкость с физиологическим раствором натрия хлорида 0,9 % и доставлялся в лабораторию. Исследование физико-механических свойств сетчатых эндопротезов проводили на базе ООО «Линтекс» г. СанктПетербурга под руководством к.х.н. доцента В.А. Жуковского. Протезы в сформированной соединительнотканной капсуле исследовались на разрывной машине РТ – 250 (рис. 4) по методике описанной В.А. Жуковским [36, 63] в соответствии с ГОСТ 8847–85 и приложением к нему.

представленного образца 5х10 см (рис. 5), готовились полоски шириной строго 1 см и длиной не менее 5 см как показано на рис. 6. Регистрировалось удлинение полоски при нагрузке 16 Н и разрывная нагрузка (рис. 7).

Измерения проводились как вдоль петельного ряда, так и вдоль петельного столбика (рис. 8).

Рис. 5. Вид извлеченных сетчатых эндопротезов для биомеханических измерений перед раскроем.

Рис. 6. Образцы после раскроя.

Рис. 7. а – образец при нагрузке 16 Н; б – образец при разрывной нагрузке.

показателей удлинения образцов при нагрузке 16 Н с точностью до 0,1 % и разрывной нагрузки с точностью до 0,1 Н. При этом считали, что первый показатель характеризовал эластические свойства сформированной соединительнотканной капсулы, а второй – ее прочностные свойства. Для возможности сделать такие заключения аналогичным образом проводили изучение физико-механических свойств исходных эндопротезов (до их имплантации в ткани).

Для изучения реакции местных тканей брюшной стенки на имплантацию облегченных эндопротезов проводили гистологическое исследование.

Гистологическое исследование было выполнено под руководством доцента кафедры патологической анатомии Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. академика И. П. Павлова СПбГМУ Г.М.Нутфуллиной, за что выражаем ей искреннюю благодарность.

Во 2 серии после выведения животных из эксперимента для гистологического исследования забиралась вся брюшная стенка кролика (рис. 9). Биоптат фиксировался в расправленном положении в 10% нейтральном формалине.

Рис. 9. Биоптат для морфологического исследования.

После фиксации в поперечном направлении через середину эндопротеза выкраивался фрагмент в виде полоски шириной 1,5 – 2 см, как схематично показано на рис. 10. Таким образом, забранный участок брюшной стенки включал в себя белую линию живота, прямые мышцы, переднебоковой и заднебоковой отделы брюшной стенки, как видно на горизонтальном сечении на рис. 11.

Для изготовления гистологических блоков использовали участки небольших размеров, при выкраивании которых учитывали направление коллагеновых и мышечных волокон (оно должно быть по возможности продольным).

Рис. 11. Горизонтальное сечение биоптата и уровни взятия биоптатов: 1 белая линия живота и медиальные края прямых мышц; 2 – прямая мышца живота; 3 – переднебоковой отдел широких мышц; 4 - заднебоковой отдел широких мышц.

Полученные препараты оценивали по стандартным гистологическим критериям с подробным описанием слоя подкожно-жировой клетчатки, апоневроза и мышечной ткани в аспекте реакции тканей на сетку.

Кроме этого, при проведении гистологического исследования проводили подсчет клеточных элементов воспалительного экссудата (нейтрофилов, лимфоцитов, эозинофилов) и клеток гистиоцитарного ряда (макрофагов, фибробластов и фиброцитов) по методике Г.Г. Автандилова (1984) [3]. Подсчет клеток проводится в непосредственной близости к нитям эндопротеза в 10 полях зрения на увеличении х280. Далее, исходя из роли отдельных клеточных элементов в раневом процессе по М.И. Кузину (1990) [46] и В.В. Серову (1995) [81] и распространенности морфологических изменений вычисляется клеточный индекс по формуле:

Индекс = ---------------------------, где М – макрофаги, Фб – фибробласты, Фц – фиброциты, Н – нейтрофилы, Л – лимфоциты, Э – эозинофилы.

При значении клеточного индекса 1 дели вывод о преобладании репаративных тенденций, характерных для II фазы по М.И. Кузину (1990) [46].

Для изучения влияния имплантированного эндопротеза на мышцы различных отделов брюшной стенки проводили морфометрическое исследование. Морфометрическое исследование было выполнено на базе ООО «Линтекс» под руководством доцента кафедры патологической анатомии Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. академика И. П. Павлова Г.М. Нутфуллиной, за что выражаем ей искреннюю благодарность.

После стандартной обработки, заключающейся в фиксации в 10 % растворе нейтрального формалина и обезвоживании в спиртах возрастающей крепости от 70% до 96%, образцы заливали в парафин, а из парафиновых блоков на микротоме изготовлялись срезы, которые окрашивали гематоксилин – эозином и по Ван-Гизон.

Затем гистологические срезы фотографировали с помощью микроскопа Axioskop 40 и цифровой фотокамеры.

Морфометрический анализ осуществлялся в программе Видео-тест – Морфология 5,0 (5 версия) (Регистрационное удостоверение Министерства Здравоохранения Российской федерации № ФСР 2012/13356. Лицензия ФСС каждого препарата путем последовательного сканирования делали от 5 до 10 фотографий при увеличении х1350 (рис. 12).

Рис. 12. Микрофотография полученная для морфометрического анализа.

В программе Видео-тест – Морфология 5,0 для данного исследования была специально создана методика автоматизированного морфометрического анализа площадей мышечной и соединительной ткани. В программе ручных измерений определялась толщина каждого коллагенового (рис. 13) и мышечного (рис. 14) волокон: производилось измерение всех мышц и коллагеновых волокон, попавших в поле зрения в продольном сечении с соединительной ткани представляли в виде индекса коллагенизации, который вычисляли по формуле:

Индекс коллагенизации = --------------------------------------------------------- х Полученные результаты измерений заносились в таблицу (рис. 15), далее проводился статистический анализ, из результатов которого формировалась база данных.

Рис. 14. Схема этапа морфометрического анализа - исследователем производится измерение толщины мышц Рис. 15. Полученная таблица данных.

экспериментов, были подвергнуты статистической обработке. В описательную статистику входили: оценка средней по каждой исследуемой группе, ошибка средней, 95% доверительный интервал средней. На первом этапе проводили проверку нормальность распределения статистической выборки, используя критерий Шапиро-Уилка. В случае принятия нормальности использовали критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони.

При отклонении нормальности распределения использовали непараметрические методы для нескольких независимых выборок с использованием критерия Крускала-Уоллеса. Если этот анализ давал достоверные отличия между группами, то далее оценка производилась для двух независимых выборок по критерию Манна-Уитни. При этом учитывались только достоверные отличия в группах.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Макроскопическое исследование и биомеханические испытания Результаты макроскопического исследования изучаемых эндопротезов (Унифлекс стандартный и Ультрапро) в сравнении с эндопротезами Эсфил стандартный и Эсфил легкий показали, что в процессе имплантации происходит прорастание материалов соединительной тканью и образование соединительнотканной капсулы.

В группе Эсфил стандартный на 7 сутки вокруг эндопротеза формировалась соединительнотканная капсула без признаков нагноения и утолщения, отмечались участки, не проросшие соединительной тканью (рис.

16 а). Относительно исходного размера площадь протеза была уменьшена в среднем на 9%. На 30 сутки внешне капсула была равномерная, без отверстий и признаков нагноения. На поверхности капсулы присутствовали складки, в местах образования складок выявлялась грубая соединительная ткань (рис. 16 б). Относительно исходного размера площадь протеза была уменьшена в среднем на 17,2%. На 90 сутки внешне капсула была равномерная, без отверстий и признаков нагноения, однако имелись утолщения в области складок и в местах фиксации эндопротеза к тканям (рис. 16 в). Относительно исходного размера площадь протеза была уменьшена в среднем на 12,4%.

В группе Унифлекс стандартный на 7 сутки макроскопически вокруг протеза отмечается сформированная капсула без признаков нагноения и утолщения. Так же как и в группе Эсфил стандартный отмечаются отдельные участки, не проросшие соединительной тканью (рис. 17 а). Относительно исходного размера площадь эндопротеза сократилась в среднем на 5 %. На сутки капсула мягкая, равномерная, без отверстий (не проросших участков), утолщений и признаков нагноения (рис. 17 б). Сокращение площади относительно исходного размера в среднем составило 7%. На 90 сутки, так же как и на предыдущем сроке, капсула мягкая, равномерная, без утолщений Рис. 16. Макроскопическая картина эндопротеза Эсфил стандартный после имплантации в тканях: а – на 7 сутки, б – на 30 сутки, в – на 90 сутки.

Рис. 17. Макроскопическая картина эндопротеза Унифлекс стандартный после имплантации в тканях: а – на 7 сутки, б – на 30 сутки, в – на 90 сутки.

и признаков воспаления (рис. 17 в). Относительно исходного размера произошло сморщивание эндопротеза в среднем на 7%.

поливинилиденфторидных стандартных эндопротезов отмечается полное прорастание и формирование полноценной соединительнотканной капсулы к 30 суткам эксперимента. Однако в группе Унифлекс стандартный в сравнении с группой Эсфил стандартный формируется более мягкая равномерная капсула без избыточной складчатости и утолщений. Это подтверждается и меньшей степенью сморщивания эндопротеза Унифлекс стандартный в процессе имплантации (таблица 2).

Степень сморщивания изучаемых эндопротезов, %, M±m Примечание: различия достоверны (p0,05) между эндопротезами: – по отношению к Эсфил стандартный, – по отношению к Унифлекс стандартный, – по отношению к Ультрапро (рассчитано для двух независимых выборок с использованием критерия Манна-Уитни).

При имплантации эндопротеза Эсфил легкий на 7 сутки эксперимента макроскопически определялась активная фаза формирования рыхлой грануляционной ткани, рыхлое прорастание эндопротеза соединительной тканью с наличием не проросших участков. Признаков гнойного воспаления нет (рис. 18 а). Относительно исходных размеров площадь эндопротеза сократилась в среднем на 7%. На 30 сутки внешне капсула равномерная, без не проросших участков и признаков воспаления (рис. 18 б). Сморщивание относительно исходных размеров в среднем составило 10%. На 90 сутки макроскопическая картина существенно не отличалась, отмечалось полное прорастание эндопротеза и незначительные утолщения капсулы в местах фиксации швами (рис.18 в). Уменьшение площади составило в среднем 10 %.

Следовательно, при имплантации эндопротеза Эсфил легкий в сравнении со стандартным аналогом отмечается формирование более равномерной соединительнотканной капсулы без складчатости и участков утолщения с меньшей степенью деформации эндопротеза.

В группе Ультрапро на 7 сутки в отличие от группы Эсфил легкий макроскопически отмечалось скопление большого количества серозной жидкости в месте имплантации и практически полное отсутствие прорастания материала соединительной тканью (рис 19 а). Отмечалась выраженная деформация образцов материала. Средняя степень сморщивания составила 16,3%. В дальнейшем на 30 сутки отмечалось прорастание материала грубой соединительной тканью без признаков гнойного воспаления с наличием утолщений в местах швов и над поверхностью эндопротеза (рис. 19 б). Средняя степень сморщивания на данном сроке составила 10,4%. На 90 сутки, так же как и на предыдущем сроке, отмечалось наличие капсулы с участками утолщения без признаков воспаления (рис. в). Степень деформации составила в среднем 8,4%.

Следовательно, в сравнении с эндопротезом Эсфил легкий в группе Ультрапро на ранних сроках отмечалась более выраженная реакция на имплантат и отсутствие прорастания эндопротеза соединительной тканью. В дальнейшем вокруг Ультрапро формировалась соединительнотканная капсула с участками утолщения, что приводило к более выраженной деформации материала. Однако к 90 суткам происходило некоторое снижение степени деформации эндопротеза Ультрапро вследствие ремоделирования рубца (таблица 2).

Далее, нами была предпринята попытка объяснить различия в полученных результатах исходными физико-механическими свойствами изучаемых материалов. Результаты изучения исходных физико-механических свойств представлены в таблице 3.

Рис. 18. Макроскопическая картина эндопротеза Эсфил легкий после имплантации в тканях: а – на 7 сутки, б – на 30 сутки, в – на сутки.имплантации в тканях: а – на 7 сутки, б – на 30 сутки, в – на 90 сутки.

Рис. Макроскопическая картина эндопротеза Ультрапро после имплантации в тканях: а – на 7 сутки, б – на 30 сутки, в – на 90 сутки.

Исходные физико-механические свойства изучаемых эндопротезов Поверхностная плотность, г/м Диаметр нити, Размер ячейки, мм Удлинение при 16 Н, % ряда вдоль столбика Разрывная нагрузка, Н петельного ряда вдоль столбика Сравнивая стандартные эндопротезы Эсфил и Унифлекс было выявлено следующее. Поверхностная плотность у эндопротеза Унифлекс была в 2 раза больше, чем у Эсфила. Однако если учесть, что плотность поливинилиденфторида в 2 раза выше чем полипропилена (0,92 и 1,8 г/см соответственно), данные показатели можно считать сопоставимыми. Диаметр нитей, толщина эндопротеза и размеры ячеек так же не имели существенных различий. Но, в сравнении с эндопротезом Эсфил Унифлекс обладает большей величиной удлинения при нагрузке 16 Н (эластичностью), как в направлении петельного ряда, так и петельного столбика. Однако для эндопротеза Унифлекс в сравнении с Эсфил характерна меньшая разрывная нагрузка, как вдоль петельного ряда, так и вдоль петельного столбика.

Сравнивая легкий эндопротез Эсфил со стандартным его вариантом выявлено, что он обладает меньшей поверхностной плотностью (материалоемкостью) и меньшей толщиной за счет меньшего диаметра нитей, несмотря на несколько меньший размер ячейки. За счет этого эндопротез Эсфил легкий обладает большей эластичностью в направлении петельного столбика и меньшими показателями разрывной нагрузки, как вдоль петельного ряда, так и вдоль петельного столбика.

нерассасывающихся полипропиленовых мононитей диаметром 0,12 мм и монокрила диаметром 0,15 мм обладает сопоставимыми с другими материалами показателями поверхностной плотности и толщины. Однако размер ячейки в 3,7 - 4,4 раза больше, чем у других материалов. Показатели эластических свойств (удлинение при стандартной нагрузке 16 Н) в направлении петельного столбика минимальны, а вдоль петельного ряда – в сравнительном аспекте не определимы, поскольку разрывная нагрузка в этом направлении ниже 16 Н (6,3 Н). Вдоль петельного столбика разрывная нагрузка максимальна в сравнении с другими материалами и превышает таковую вдоль петельного ряда в 18 раз.

Следовательно, наибольшая эластичность была характерна для макроскопическом изучении соединительнотканных капсул именно вокруг данных материалов отмечались минимальные признаки утолщений, складчатости и деформации. Наибольшие прочностные свойства были выявлены у эндопротезов Эсфил стандартный (вдоль петельного ряда) и Ультрапро (вдоль петельного столбика).

Однако с учетом того, что в процессе имплантации вокруг эндопротеза образуется соединительнотканная капсула, обладающая теми или иными биомеханическими свойствами, для оценки влияния эндопротезов на брюшную стенку наиболее информативным является изучение свойств так называемого «протезного апоневроза», представляющего собой эндопротез в сформированной капсуле. При этом для оценки влияния на брюшную стенку наиболее значимыми могут быть такие показатели, как эластичность, измеряемая удлинением образцов при стандартной нагрузке (16 Н) и прочность, измеряемая путем определения разрывной нагрузки.

Кроме этого, при изучении эндопротезов из нерассасывающихся нитей, допустив, что их свойства не меняются в процессе имплантации, данное исследование может позволить определить биомеханические свойства самой соединительной ткани путем вычисления разности с исходными величинами (до имплантации в ткани). В сравнительном аспекте при большем приросте относительно исходного показателя удлинения можно говорить о формировании более эластичной капсулы, при большем приросте прочностных свойств – о формировании более грубой капсулы. В случае с комплексными эндопротезами в зависимости от динамики изменения этих показателей в учет необходимо принимать изменения структуры материала за счет гидролиза рассасывающихся нитей.

Динамика удлинения при нагрузке 16 Н образцов эндопротезов в соединительнотканной капсуле представлена в таблице 4, динамика удлинения при нагрузке 16 Н относительно исходных величин представлена на рисунке 20.

Динамика удлинения образцов при нагрузке 16 Н, % значения Примечание: различия достоверны (p0,05) между эндопротезами: – по отношению к Эсфил стандартный, – по отношению к Унифлекс стандартный, – по отношению к Ультрапро (рассчитано для двух независимых выборок с использованием критерия Манна-Уитни).

Как видно из таблицы, после имплантации в ткани брюшной стенки происходило изменение удлинения всех изучаемых образцов.

При измерении вдоль петельного ряда образцов из нерассасывающихся нитей (Эсфил стандартный, Эсфил легкий и Унифлекс стандартный) выявлено увеличение удлинения на протяжении первых 7 суток после имплантации, что можно объяснить формированием соединительнотканной капсулы, придающей материалам дополнительную эластичность.

Рис. 20. Динамика удлинения образцов при нагрузке 16 Н относительно исходных величин: а – вдоль петельного ряда, б – вдоль петельного столбика.

Максимальные показатели удлинения на 7 сутки выявлялись в группе Унифлекс стандартный, минимальные – Эсфил стандартный. Оценивая прирост удлинения на этом сроке относительно исходных показателей, стоит отметить, что максимально эластичная капсула формировалась в группе Унифлекс стандартный. К 30 суткам во всех группах происходило снижение эластических свойств «протезного апоневроза» до показателей ниже исходных, что можно объяснить развитием грубой соединительной ткани вокруг эндопротезов, при этом минимальная потеря эластических свойств отмечалась в группе Эсфил легкий, а максимальный показатель удлинения оставался в группе Унифлекс стандартный. К 90 суткам в группах со стандартными эндопротезами Эсфил и Унифлекс происходило дальнейшее (хоть и незначительное) снижение эластических свойств капсулы, а в группе с легким эндопротезом Эсфил отмечалось наоборот увеличение удлинения и приближение к исходному параметру. Но, сравнивая абсолютные показатели удлинения на 90 сутки было отмечено, что максимальные значения были в группе Унифлекс стандартный, минимальное – в группе Эсфил стандартный.

В группе Ультрапро в направлении петельного ряда определить данный параметр не представлялось возможным, поскольку при нагрузке уже в 5 Н на всех сроках наблюдение отмечался разрыв материала.

При измерении удлинения вдоль петельного столбика образцов из нерассасывающихся нитей (Эсфил стандартный, Эсфил легкий и Унифлекс стандартный) отмечалась сходная картина: увеличение эластических свойств «протезного апоневроза» к 7 суткам, снижение до уровня ниже исходных величин к 30 и 90 суткам. При этом максимальное повышение к 7 суткам и минимальное снижение к 30 и 90 суткам отмечалось в группе Эсфил легкий.

При этом в сравнении с другими эндопротезами абсолютные показатели удлинения на 7 и 90 сутки были так же характерны для группы Эсфил легкий. В группе Ультрапро вдоль петельного ряда так же отмечался прирост удлинения к 7 суткам с дальнейшим снижением к 30 и 90 суткам. Однако в отличие от протезов из нерассасывающихся нитей, данный показатель не опускался ниже исходных величин. Но, сравнивая абсолютные показатели с другими эндопротезами, в группе Ультрапро на 7, 30 и 90 сутки показатель эластичности был минимален.

Следовательно, после имплантации в ткани происходит изменение исходных показателей удлинения эндопротезов при стандартной нагрузке Н. Так, наиболее эластичная капсула, дающая наибольший прирост растяжения вдоль петельного ряда, формируется после имплантации эндопротеза Эсфил легкий, а более эластичный «протезный апоневроз»

формируется после имплантации эндопротеза Унифлекс стандартный.

Последнее возможно благодаря исходным высоким показателем удлинения эндопротеза из поливинилиденфторидных мононитей (Унифлекс стандартный). В направлении петельного столбика наиболее эластичный «протезный апоневроз» формируется в группе Эсфил легкий, несколько меньшими показателями обладает эндопротез Унифлекс стандартный.

В случае эндопротеза Ультрапро, в состав которого входят рассасывающиеся нити, подвергающиеся гидролизу, определить удлинение в направлении петельного ряда не представлялось возможным из-за низких прочностных свойств материала. В направлении петельного столбика в сравнении с другими материалами «протезный апоневроз» обладал наименее выраженными эластичными свойствами.

соединительнотканной капсуле представлена в таблице 5, динамика разрывной нагрузки относительно исходных величин представлена на рис. Как показали результаты, после имплантации эндопротезов, состоящих из нерассасывающихся нитей, как в направлении петельного ряда, так и в направлении петельного столбика происходило увеличение разрывной нагрузки. В направлении петельного ряда максимальные показатели разрывной нагрузки на протяжении всего периода наблюдения наблюдались в группе Эсфил стандартный, несколько меньшие в группе Унифлекс стандартный, минимальные – Эсфил легкий. При этом, кроме максимальных исходных показателей, в группе Эсфил стандартный отмечался максимальный прирост прочности «протезного апоневроза», что говорит об образовании максимально прочной и грубой соединительнотканной капсулы.

В группе Унифлекс стандартный прирост был выражен в меньшей степени, что говорит об образовании менее грубой капсулы. Наименее плотная и грубая капсула формировалась вокруг эндопротеза Эсфил легкий, о чем свидетельствует минимальный прирост прочности относительно исходных величин.

Динамика разрывной нагрузки образцов эндопротезов в Исходные значения Исходные значения Примечание: различия достоверны (p0,05) между эндопротезами: – по отношению к Эсфил стандартный, – по отношению к Унифлекс стандартный, – по отношению к Ультрапро (рассчитано для двух независимых выборок с использованием критерия Манна-Уитни).

Рис. 21. Динамика разрывной нагрузки образцов относительно исходных величин: а – вдоль петельного ряда, б – вдоль петельного столбика.

В направлении петельного столбика после имплантации данных материалов отмечалась сходная картина: увеличение разрывной нагрузки с по 90 стуки. При этом, так же как и в направлении петельного ряда, максимальной прочностной характеристикой обладал эндопротез Эсфил стандартный. Данный материал обладал и максимальным приростом прочности на 30 и 90 сутки относительно исходной величины и, соответственно, максимально прочной и грубой соединительнотканной демонстрировали образцы эндопротеза Унифлекс стандартный, а в группе Эсфил легкий разрывная нагрузка была минимальна. При этом материалы Унифлекс стандартный и Эсфил легкий демонстрировали сходный прирост прочности относительно исходных величин, что говорит об образовании менее грубой соединительнотканной капсулы.

При испытании образцов эндопротеза Ультрапро в направлении петельного ряда отмечался минимальный показатель разрывной нагрузки, а вдоль петельного столбика – максимальный в сравнении с другими материалами. Кроме этого, в сравнении с исходными показателями, происходило снижение прочностных свойств, особенно вдоль петельного столбика, что было связано с гидролизом рассасывающихся нитей. Тем не менее, в направлении петельного столбика к 90 суткам показатель разрывной свидетельствовало об образовании грубой соединительнотканной капсулы.

соединительнотканная капсула, как в направлении петельного столбика, так и в направлении петельного ряда, формировалась вокруг эндопротеза Эсфил стандартный и Ультрапро (вдоль петельного столбика). Наименее грубая эндопротезов Унифлекс стандартный и Эсфил легкий, а в направлении петельного ряда – для эндопротеза Эсфил легкий.

эндопротезы обладают различными физико-механическими свойствами. Эти различия могут определять характер течения раневого процесса после имплантации и качество образовавшейся соединительной ткани вокруг материалов.

Так, после имплантации в ткани наиболее эластичная и наименее грубая капсула формировалась в группе Эсфил легкий, а наиболее эластичный «протезный апоневроз» в группах Унифлекс стандартный и Эсфил легкий. При макроскопической оценке изменений в тканях в этих группах отмечались минимальные признаки утолщений соединительнотканных капсул, складчатости и деформации имплантированных материалов.

В случае комплексного эндопротеза Ультрапро отмечалась исходная анизотропия прочностных свойств в направлении петельного ряда и петельного столбика с разностью разрывной нагрузки в 18 раз. Кроме этого, обращал на себя внимание значительно больший размер ячейки. После соединительнотканная капсула и не эластичный «протезный апоневроз».

Макроскопически наблюдалось отсутствие прорастания материала соединительной тканью на ранних сроках с дальнейшим формированием капсулы с участками утолщения и деформацией материала.

Проведенное исследование показало, что для снижения негативного использование материалов из поливинилиденфторида, а так же облегченных вариантов эндопротезов. С учетом этого, для дальнейших экспериментов нами были использованы стандартный и легкий эндопротезы Унифлекс.

Кроме этого, эффективным может быть и использование облегченных композитный эндопротез ПВДФ-М.

3.2. Морфологические изменения мышц брюшной стенки после имплантации эндопротезов (Унифлекс стандартный, Унифлекс легкий, ПВДФ-М и Ультрапро) на различных уровнях (срединная линия, середина прямых основанное на измерении толщины мышечных волокон при окраске срезов гематоксилин-эозином позволило выявить различную их толщину, а при морфометрической оценке срезов, выполненных на различных уровнях и коллагеновых волокон вокруг мышц в зависимости от сроков наблюдения.

Изучение уровня срединной линии брюшной стенки включало в себя морфологические изменения прилегающих белой линии участков прямых мышц. Морфометрический анализ толщины мышечных волокон на уровне срединной линии брюшной стенки представлен в таблице 6.

Как видно из таблицы, при имплантации эндопротеза Ультрапро к суткам после имплантации отмечалось заметное увеличение толщины прогрессивным снижением их толщины вследствие атрофии мышц к суткам. Сходная динамика морфологических изменений мышц была выявлена при имплантации эндопротеза ПВДФ-М. При имплантации эндопротеза Унифлекс легкий отмечалась выраженная гипертрофия мышечных волокон к 14 суткам и умеренная атрофия при исследовании на и 180 сутки. При этом процессы атрофии на 90 сутки достигли максимума и в дальнейшем не прогрессировали. Несколько иная картина отмечалась при гипертрофических изменений мышц отмечался на 14 и 30 сутки. Однако в последующем к 90 суткам толщина мышечных волокон снижалась (отмечались явления умеренной гипертрофии) и на 180 сутки достоверных отличий от 90 не имела.

Толщина мышечных волокон на уровне срединной линии брюшной стенки легкий стандартный отношению к 7 суткам, 2 – по отношению к 14 суткам, 3 – по отношению к суткам, – по отношению к 90 суткам; 2) различия достоверны между эндопротезами: x - по отношению к Ультрапро, y – по отношению к Унифлекс легкий, – по отношению к Унифлекс стандартный (рассчитано для двух независимых выборок с использованием критерия Манна-Уитни).