Автореферат и диссертация по медицине (14.01.17) на тему:Экспериментальное и клиническое обоснование применения синтетических эндопротезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием при пластике передней брюшной стенки

На правах рукописи

Битенская Екатерина Павловна

Экспериментальное и клиническое обоснование применения синтетических эндопротезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием при пластике передней брюшной стенки

14.01.17-хирургия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

19 ЯНЗ 2015

005558148

Воронеж - 2014

005558148

Работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» Министерства образования и науки Российской Федерации

Научный руководитель:

доктор медицинский наук, профессор Куликовский Владимир Федорович Официальные оппоненты:

Бежим Александр Иванович — доктор медицинских наук, профессор, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра оперативной хирургии и топографический анатомии им. профессора А.Д. Мясникова, заведующий

Стрыгнн Олег Васильевич — кандидат медицинских наук, ГУЗ «Воронежская городская клиническая больница скорой медицинской помощи №1», хирургическое отделение № 1, заведующий отделением

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр хирургии им. академика Б.В. Петровского»

Защита состоится 19 февраля 2015 г. в часов на заседании

диссертационного совета Д 208.009.01 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия им. H.H. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации (394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, 10).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия им. Н. Н. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации и на сайте академии по адресу: http:/Avww.vsmaburdenko.ru/

Автореферат разослан '~ff» « » 2015 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Глухов Александр Анатольевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность. В настоящее время весьма актуальна проблема хирургического лечения грыж живота. По статистическим данным грыжи передней брюшной стенки имеются у 2-4% населения, у 4-11% больных, перенесших лапаротомию возникают послеоперационные грыжи (Егиев В.Н., 2010). Применение различных способов пластики передней брюшной стенки с использованием синтетических материалов осуществило переворот в герниологии и стало «золотым стандартом» в лечении больных с вентральными грыжами. В мире производится около 1 миллиона оперативных вмешательств с имплантацией синтетических сетчатых протезов. В некоторых странах более 90% всех операций по поводу грыж выполняется с использованием сетчатых протезов (Жебровский В.В., 2008; Егиев В.Н., 2010; Amid Р.К., 2011).

До недавнего времени вопрос о том, что эндопротезы провоцируют неблагоприятные для исхода операции явления, не был в числе обсуждаемых. Однако, в последнее время в литературе все чаще стали появляться сведения о том, что ответной реакцией организма на внедрение инородного тела при имплантации сетчатых протезов является целый ряд сложных гнстопатологических процессов. И после оптимизма первого опыта применения синтетических материалов наступило время серьезного изучения механизмов взаимодействия имплантатов с тканями организма и характера регенераторного процесса с одной стороны, и изучение «судьбы» (включая кинетику биодеструкции и динамику прочностных свойств) имплантируемого материала — с другой (Гостевской A.A., 2008; Ботезату A.A., 2013).

Реакция организма на имплантат определяется, в основном, его

поверхностными свойствами: химическим составом, структурой и морфологией

(Егиев В.Н., 2010; Дубова Е.А., 2008; Гостевской A.A., 2008). В связи с этим,

существующие способы регулирования биологических свойств медицинских

изделий направлены на изменение физико-химических свойств поверхности с

использованием физических, химических и физико-химических методов

3

модифицирования. Особый интерес представляют методы модифицирования, которые позволяют изменять физико-химические, структурные и функциональные свойства поверхности, не влияя на объемные характеристики изделия, такие как прочность, эластичность, электро-физические параметры и т.д. (Чернооков А.И., 2009; Г.Б. Дохнадзе, 2011). Интересным с этой точки зрения и перспективным, нам представляется наноразмерное апмазоподобное углеродное покрытие, разработанное в научно-исследовательской лаборатории «Проблем разработки и внедрения ионно-плазменных технологий» (рук. -Колпаков А.Я.) ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет». Все.вышеизложенное И послужило поводом к проведению нашего исследования.

Цель исследования

Экспериментальное и клиническое обоснование возможности использования полипропиленовых сетчатых эндопротезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием для пластики передней брюшной стенки при вентральных грыжах.

Задачи исследования

1 .Исследовать в эксперименте реакцию тканей передней брюшной стенки при подкожной имплантации полипропиленового сетчатого эндопротеза «Эсфил легкий».

2.Изучить в эксперименте закономерности формирования тканевой реакции при имплантации экспериментальных образцов эндопротезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием в переднюю брюшную стенку.

3.Провести сравнительную оценку степени и характера воспалительной реакции при пластике передней брюшной стенки с использованием эндопротеза с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием у больных с вентральными грыжами.

4.Оценить частоту развития сером подкожной жировой клетчатки при пластике передней брюшной стенки с использованием разработанных эндопротезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием у

4

больных с вентральными грыжами.

Научная новизна

Впервые изучены особенности формирования реакции тканей при имплантации полипропиленовых эндопротезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием.

Проведена сравнительная оценка степени и характера локальной и общей воспалительной реакции при протезирующей пластике передней брюшной стенки у больных вентральными грыжами полиприпиленовым сетчатым протезом, поверхность которого модифицирована наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием.

Проведена сравнительная оценка частоты развития сером подкожной жировой клетчатки при пластике передней брюшной стенки у больных с вентральными грыжами с использованием полипропиленовых сетчатых эндопротезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием.

Практическая значимость работы.

Модификация поверхности полипропиленового сетчатого протеза

у

наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием позволяет минимизировать первичную тканевую реакцию на инородный материал и приводит к полной биоинтеграции имплантата в подкожную соединительную ткань в виде ареактивной инкапсуляции соединительной тканью, непосредственно связанной с окружающими структурами.

Применение сетчатого эндопротеза с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием при протезирующей пластике . у больных с вентральными грыжами позволяет снизить выраженность локальной воспалительной реакции в зоне вмешательства.

Эндопротезирование. передней брюшной стенки полипропиленовым сетчатым протезом с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием позволяет снизить частоту развития сером подкожной жировой клетчатки в

раннем послеоперационном периоде.

.5

Основные положения, выносимые на защиту

1. Модификация поверхности полипропиленового сетчатого протеза наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием способствует полной биоинтеграции его волокон в подкожную соединительную ткань в виде ареактивной инкапсуляции при имплантации лабораторным животным.

2. У больных с протезированием передней брюшной стенки сетчатым протезом с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием установлен достоверно более низкий уровень провоспалительных IL 1 (3, IL2, IL б и более высокий уровень противовоспалительного цитокина IL IRA в раневой жидкости на всех сроках исследования.

3. Применение сетчатого протеза с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием при пластике передней брюшной стенки позволяет снизить частоту развития сером подкожной жировой клетчатки.

Личный вклад соискателя состоит в непосредственном участии на всех этапах исследования, анализе и обобщении полученных результатов. Под руководством автора и при его непосредственном участии выполнены экспериментальные исследования на лабораторных животных, проведены общеклиническое обследование больных, рандомизация больных по группам исследования, забор материала для исследований. Участвовала в выполнении оперативных вмешательств. Проведена статистическая обработка и научный анализ полученных результатов.

Внедрение результатов в практику.

Разработанные рекомендации внедрены в работу хирургических отделений МБУЗ «Городская клиническая больница №1» и МБУЗ «Городская клиническая больница №2» г. Белгорода, ОГБУЗ «Белгородская областная клиническая больница Святителя Иоасафа».

Материалы диссертации вошли в рабочие программы и используются в

лекционных курсах и на практических занятиях кафедр хирургического

профиля ФГАОУ ВПО «Белгородский национальный исследовательский

б

университет» Минобрнауки РФ.

Апробация диссертации. Материалы исследования доложены на пятой международной научной конференции «Инновации в медицине» (Курск, 2013); Международной научно-практической конференции (Тамбов, 2013); X конференции «Актуальные вопросы герниологии» (Москва, 2013); конфере! шли молодых ученых БелГУ (Белгород 2013), на заседаниях научно-пракпиеского общества хирургов (Белгород 2013), VIII Всероссийской конференции общих хирургов с международным участием, посвященной 95-летию СамГМУ (Самара, 2014). ■

Публикации. Опубликовано 15 печатных работ, 6 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и списка литературы, который содержит 174 источника, из них 119 отечественных и 55 зарубежных авторов. Работа изложена на 107 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 11 таблицами и 32 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Материалы и методы исследования.

Экспериментальные исследования проводились на лабораторных крысах линии Wistar, массой 200-250 г., которые прошли карантинный режим вивария ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Минздрава РФ. В контрольную (п=60) и опытную (п=60) группы вошли животные одного

возраста, полученные из питомника одновременно.

«

Изготовление экспериментальных образцов эндопротезов производилось в НИЛ «Проблем разработки и внедрения ионно-плазменных технологий» ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (руководитель — А.Я. Колпаков). С этой целью на полипропиленовые эндопротезы «Эсфил Легкий» наносилось наноразмерное алмазоподобное углеродное покрытие при помощи импульсного вакуумно-

дугового распыления графитового катода, толщина покрытияр-70 нм.

7

Экспериментальные исследования проводили на базе вивария Центра доклинических исследований ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (руководитель - д.м.н., проф. М.В. Покровский). После обработки операционного поля экспериментальные образцы эндопротезов (1,5x1,5 см) помещали подкожно на мышечно-апоневротический слой передней брюшной стенки без дополнительной фиксации. В качестве контроля использовали полипропиленовый сетчатый эндопротез «Эсфил легкий» без покрытия. Животных выводили из эксперимента на 7-е, 21-е и 180-е сутки.

Изъятый материал фиксировали иммерсионным способом в 10% растворе формалина. Срезы толщиной 5 мкм, изготовленные перпендикулярно поверхности брюшной стенки через все ее слои, окрашивали Гематоксилином и эозином. Гистологические препараты сканировали с помощью системы «Mirax Desk» (Carl Zeiss) для сканирования, анализа и архивирования изображений. Анализ микроскопических картин и морфометрию проводили с помощью программы «Pannoramic Viewer 1.14» на сканированных микропрепаратах. Средствами этой же программы, а так же с помощью программы захвата изображений «Fast Stone Capture», производили микрофотографирование.

Клинические наблюдения проводили на базе хирургического отделения №1 Белгородской областной клинической больницы Святителя Иоасафа. Под постоянным наблюдением находились 127 больных с вентральными грыжами. В основную группу вошли 75 больных, которым эндопротезирование выполняли с помощью разработанных сетчатых эндопротезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием. В контрольную группу вошли 52 пациента, которым при пластике передней брюшной стенки применяли полипропиленовый эндопротез «Эсфил легкий».

Все исследуемые пациенты оперированы по способу ненатяжной пластики с расположением протеза «inlay» в период с 2008 по 2012 гг. По половому составу основную часть исследованных больных составили женщины - 83

(65,35%), большинство пациентов были трудоспособного возраста 74 (58,27%).

8

При обследовании пациентов в локальном статусе отмечали размер и занимаемую область грыжевого выпячивания, возможность свободного вправления в брюшную полость, наличие рецидивов. При этом мы пользовались классификацией J.P. Chevrel и A.M. Rath, согласно которой выделяют грыжи брюшной стенки по размеру грыжевых ворот, локализации и количеству рецидивов.

Всем пациентам был проведен стандартный объем обследований, включающий общие анализы мочи и крови, биохимический анализ крови, УЗИ органов брюшной полости, электрокардиографию, консультации смежных специалистов.

Во время операции выполняли дренирование области протезирования трубчатыми силиконовыми дренажами при избыточной массе тела и при обширных и гигантских грыжах (W3-W4). Пациентам с грыжами (W1-W2), которым область протезирования не дренировали, и всем остальным пациентам после удаления дренажей выполнялся ультразвуковой мониторинг области послеоперационной раны, при обнаружении паратрансплантатных скоплений жидкости (сером) проводились пункции.

В послеоперационном периоде учитывали температуру тела, лейкоцитоз и цитокиновый профиль периферической крови; объем и характер жидкостных скоплений. С целью оценки локальной воспалительной реакции в зоне имплантации эндопротеза, в раневой жидкости, полученной из дренажа или при пункции, определяли концентрации цитокинов TNFa, IL 1 ß, 2, 6, 8, 10 и IL 1 RA на 1-е, 3-е, и 7-е сутки после имплантации. Раневую жидкость собирали в пластиковые герметичные стерильные пробирки «Эппендорф» объемом 1,5 мл. Концентрации цитокинов определяли в клинико-диагностической лаборатории (рук. - Г.Н. Клочкова) Белгородской областной клинической больницы Святителя Иоасафа при помощи автоматического иммунологического анализатора «Sunrise» (Тесап, Австрия). Статистическая обработка результатов исследования проводилась с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel 2007 SP-3 и Statistica 7.0.

Результаты исследований.

Результаты экспериментальных исследований. При исследовании гистологических препаратов от животных, которым был имплантирован эндопротез «Эсфил легкий» без покрытия, на 7-е сутки эксперимента вокруг имплантата определялась выраженная воспалительная реакция и формирование грануляционной ткани. Циркулярно вокруг элементов имплантатов формировалась зона клеточного инфильтрата шириной 200,2±15,4 мкм с нечеткими границами. В составе инфильтрата преобладали

полиморфноядерные лейкоциты (45-60%), клетки типа малых лимфоцитов составляли 20-25%, в таком же количестве содержались гистиоцитарные элементы. Во внутренних слоях инфильтрата находились гигантские многоядерные клетки инородных тел в количестве от 1 до 4-х по периметру одного среза участка имплантата. Немногочисленные клетки типа молодых фибробластов обнаруживались в наружной зоне инфильтрата. Капилляры в зоне инфильтрата распределялись равномерно, располагались преимущественно концентрически вокруг сетчатых структур имплантата. За пределами зоны инфильтрата соединительная ткань отечного вида, с обычным кровенаполнением сосудов.

На 21-е сутки эксперимента вокруг имплантата выражено формирование грануляционной ткани, определялись начальные признаки формирования соединительнотканной капсулы. Однако в составе окружающего слоя грануляционной ткани, имеющего толщину 221,8±12,б мкм, в значительном количестве присутствовали элементы воспаления (полиморфноядерные лейкоциты, лимфоциты и гистиоцитарные элементы), составляющие суммарно 40 — 60%. Среди лейкоцитов в примерно равном количестве присутствовали полиморфноядерные (преимущественно эозинофилы) и лимфоциты (по 15-20% каждого типа).

Грануляционная ткань не имела послойного строения, свойственного

поверхности раневых дефектов. Количество кровеносных капилляров снижено

в сравнении с предыдущим сроком, они также не образовывали видимых

10

радиальных и петлевндных структур. Как и на предыдущем сроке во внутренних участках клеточного инфильтрата вокруг имплантата определялись гигантские многоядерные клетки инородных тел, количество которых было увеличено в сравнении со сроком 7 суток и достигало 10 на периметр среза одного элемента сетчатого имплантата.

Через 6 месяцев после имплантации по всем поверхностям имплантата определялась сформированная соединительная ткань в виде капсулы толщиной 100,5±11,7 мкм. Структура ее неоднородная. Превалировали участки из концентрически организованной плотной волокнистой, очагово гиапинизированной соединительной ткани с малочисленными клетками типа фиброцитов. Однако до трети площади инкапсулирующей соединительной ткани, особенно в зонах переплетения элементов имплантата определялась умеренно выраженная лейкоцитарная инфильтрация со значительным содержанием эозинофилов. В этих же зонах присутствовало умеренное количество кровеносных капилляров. Клетки инородных тел отсутствовали. Однако на внутренней поверхности капсулы сегментарно располагались пласты эпителиоидных гистиоцитов. Граница между инкапсулирующей соединительной тканью и окружающими участками соединительной ткани прослеживалась достаточно четко.

На 7-е сутки эксперимента вокруг сетчатого протеза с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием определялась равномерная зона грануляционной ткани с визуально меньшей плотностью клеточного состава в сравнении с протезом без покрытия. Наружная граница инфильтрата также нечеткая, но определяемая ширина меньше и составляла 135,7±11,6 мкм. Существенно отличался клеточный состав. В нем преобладали незрелые фибробласты, составляющие 55-70%, единичные с картиной митотического деления. Лейкоциты и гистиоцитарные элементы составляли 30 — 45%. Инфильтрат имел рыхлое строение, не содержал характерных для грануляционной ткани капиллярных структур. Гигантские клетки инородных тел отсутствовали.

И

Поверхность имплантата в гистологических препаратах содержала непрерывный серо-коричневый слой покрытия толщиной 1,5-2 мкм. Контакт покрытой наружной поверхности с окружающими реактивными тканями плотный, без проникновения элементов инфильтрата в толщу имплантата.

На 21-е сутки после имплантации экспериментального образца эндопротеза вокруг него сформировался непрерывный слой грануляционной ткани шириной 141,4±10,8 мкм. Контакт с окружающими реактивными тканями плотный. В грануляционной ткани определялись единичные радиапьно ориентированные капилляры, в клеточном составе преобладали фибробласты, составляющие 60 - 70%, лейкоциты в равной пропорции (10-15%) были представлены полимофноядерными элементами и малыми лимфоцитами, на гистиоциты приходилось в разных участках 5-10%.

На этом сроке уже были заметны процессы созревания грануляционной ткани в фиброзную, что проявлялось наличием четко различимых равномерно распределенных участков тонковолокнистого строения и зон гомогенного оксифильного межклеточного матрикса. Гигантские клетки инородных тел отсутствовали.

Через 6 месяцев после имплантации эндопротеза с наноразмерным

углеродным покрытием выявлены существенные особенности в сравнении с

материалом без покрытия. Общая картина имела вид полной инкапсуляции

материала с капсулой структурно полностью интегрированной в окружающую

соединительную ткань, так как отсутствовали четкие границы между пучками

соединительнотканных волокон подкожных тканей и наружными

волокнистыми слоями капсулы. Структура капсулы была представлена 5-10

компактными слоями коллагеновых волокон, участками имеющими

гиалинизированный вид, между которыми равномерно распределено

небольшое число фиброцитов. Элементы воспалительного инфильтрата,

эпителиодиные гистиоциты на внутренней поверхности капсулы, гигантские

клетки инородных тел отсутствовали. Практически отсутствовали кровеносные

сосуды. Внутренние слои капсулы имели концентрическую ориентацию вокруг

12

сетчатых структур имплантата, снаружи плавно переходили в пучки коллагеновых волокон подкожной соединительной ткани. Толщина капсулы была меньше и составляла 60,4±5,2 мкм.

Сравнительный анализ результатов эндопротезирования передней брюшной стенки пациентов контрольной и основной групп.

Первоначально в послеоперационном периоде мы оценили температурную реакцию у больных после эндопротезирования передней брюшной стенки в контрольной и основной группах. Повышенная температура тела нами регистрировалась в контрольной группе в среднем в течение 5,8±1,7 суток и 3,8±1,2 суток - в основной. В продолжительности температурной реакции у больных в исследуемых группах достоверных отличий выявлено не было.

Затем мы оценили динамику уровня лейкоцитов в периферической крови пациентов исследуемых групп. При этом в обеих исследуемых группах уровень лейкоцитов на 1-е сутки послеоперационного периода оставался в пределах нормы. Далее на 3-е стуки послеоперационного периода уровень лейкоцитов резко возрастал в контрольной группе до 11,8±1,8><109/л, тогда как в основной группе уровень лейкоцитов оставался в пределах нормы (8,8±1,Зх109/л), р<0,05. На 7-е сутки послеоперационного периода в обеих группах отмечается повышенный уровень лейкоцитов: 11,2±1,8х109/л в основной и 1 1,7±1,3><109/л в контрольной группах. К 10-м суткам послеоперационного периода отмечались нормальные показатели уровня лейкоцитов.

При анализе системной продукции цитокинов у пациентов исследуемых групп после протезирования передней брюшной стенки выявлены значительные различия, которые характеризовались достоверно более низким выбросом провоспалительных цитокинов 1Ь 8 и И 2 и более высокой концентрацией противовоспалительных 1Ь 10 и 1Ь 1 11А в периферической

крови больных основной группы (таблицы 1, 2).

13

Таблица 1

Динамика концентрации цптокннов в периферической крови больных в контрольной группе («Эсфнл легкий»), пкг/мл.

Цитокнн До операции 1-е сутки 3-е сутки 7-е сутки

1 2 3 4

ТЖа 8,78±0,6 8,28±0,8 7,2±1,1 7,01±1,1

1Ь 1 р 6,34±0,92 8,1±1,12 12,01±1,б'и 14,4±2,У'Л

2 78,2±4,64 82,2±4,1 101,75±6,8"'-2 Эб^г,!'1-2

1Ьб 7,1±2,9 19,2±2,9"' 23,41±3,7"' 30,1±6,64'и

1Ь 8 124,64±26,6 168,7±20,3 178,2± 16,8 210,87*52,4

1Ь 10 11,9± I,84 3,2±1,Г' изнодз'1-2 иш.б?'1-2

1Ь 1 ЯА 1400,8± 160,5 1578,69±154 1700,89±217,34 2448,23±314,39'|;и

Примечание: * - достоверность различий средних в группах, р < 0,05, цифра рядом указывает по отношению к какому столбцу достоверно.

Таблица 2

Динамика концентрации цптокннов в периферической крови больных в основной группе (эндопротез с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием), пкг/мл.

Цитокин До операции 1-е сутки 3-е сутки 7-е сутки

1 2 3 4

Т№а 8,06±0,8 8,26±0,45 7,56±0,55 8,35±0,69

И. 1 р 6,04±0,7 7,83±7,40 7,61 ±0,47 7,48±0,24

1Ь 2 78,2±5,47 59,67±5,59'' 54,20±8,35"' 58,79±8,62"'

1Ь6 8,0±3,4 7,76±1,34 6,36±1,76 4,97±1,80м

1Ь 8 90,3±4,1 25,6441,86*' 31,78±5,51'' 49,12±7,0Г2"1

1Ь 10 17,4±8,1 34,81±1,83м 31,19±4,94 31,31 ±4,26

1 ЯА 1593,2±278,9 2560,1±116,2м 3220±120,6*1'2 2860,3±90,2'м

Примечание: * - достоверность различий средних в группах, р < 0,05, цифра рядом указывает по отношению к какому столбцу достоверно.

14

Далее мы провелп анализ экссудативноП реакции у больных исследуемых групп. Для этого первоначально мы оценили суточную продукцию отделяемого по дренажам (таблица 3).

Таблица 3

Динамика суточного отделяемого по дренажам из подкожно-жировой клетчатки у больных исследуемых групп (мл/сут).

Группы 1-е сутки . 3-е сутки 5-е сутки 7-е сутки

1 2 3 4

Контрольная группа («Эсфил Легкий») 74,2±3,9 61,7±4,1 55,1±5,8 32,3±2,4*'"3

Основная группа (протез с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием) 54,2±5,1 41,5±5,4 32,6±3,8*1-2 14,1±1,5*'"3

Примечание: * - достоверность различий средних в группах, р < 0,05, цифра рядом указывает по отношению к какому столбцу достоверно.

Из таблицы видно, что у больных группы контроля наблюдалось обильное отделяемое по дренажам из подкожной жировой клетчатки вплоть до 7-х суток послеоперационного периода. Лишь к седьмым суткам количество отделяемого, что было достоверным по отношению ко всем предыдущим срокам наблюдения, сократилось практически вдвое. В основной группе мы не наблюдали обильного раневого отделяемого по дренажам. На всех сроках мы отмечали достоверно меньшее количество отделяемого в сравнении с контрольной группой. К 7-м суткам происходило дальнейшее прогрессивное снижение суточного объема отделяемого, что по отношению к предыдущему сроку наблюдения было более чем в два раза меньше.

Таким образом, при сравнительной оценке количества отделяемого по дренажам из подкожной жировой клетчатки у пациентов исследуемых групп

в послеоперационном периоде, нами установлены выраженные отличия, которые заключаются в достоверно более обильной экссудации на всех сроках наблюдения у больных контрольной группы. Средний срок продукции раневого отделяемого у больных контрольной группы составил 5,01 ±0,9 суток. Дренажи, в среднем, были удалены на 5,57±0,9 сутки послеоперационного периода. В основной группе средний срок функционирования дренажей составил 3,14±0,2 суток, дренажи же были удалены на 3,4б±0,4 сутки после операции (р < 0,05).

Таблица 4

Распределение пациентов исследуемых групп по количеству выполненных пункций сером подкожной жировой клетчатки под ультразвуковым контролем в послеоперационном периоде.

Группы Одна пункция Две пункции Три пункции Четыре пункции

1 2 3 4

Контрольная («Эсфнл Легкий») 5 (9,62%) 7(13,46%) 5 (9,62%) 1 (1,92%)

Основная (протез с

наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием) 5 (6,67%) 3 (4%) 1 (1,33%) -

После удаления дренажей при активном ультразвуковом мониторинге серомы выявлены у 18 больных-(34,6%) в контрольной группе, в основной группе — у 9 (12%). При этом в группе контроля для полной санации сером потребовалось выполнить 2,1±0,6 пункций под ультразвуковым контролем, в основной группе этот показатель составил 1,55±0,2 (р < 0,05) (таблица 4).

Как видно из таблицы, во время 1-й пункции обьем аспирированной

жидкости у пациентов обеих групп достоверно не отличался. При второй

пункции объем аспирированной жидкости в основной группе был достоверно

ниже по отношению к показателям группы контроля и по отношению к

16

показателям первой пункции внутри группы. При третьей пункции у пациентов контрольной группы средний объем аспирированной жидкости был достоверно ниже, чем при первых двух пункциях.

Таблица 5.

Динамика концентрации цитокинов в раневой жидкости (пкг/мл) у больных исследуемых групп.

Цито- 1-е сутки 3-е сутки 7-е сутки

кины Контрольна Основная Контрольная« Основная Контрольная Основная

я (Протез с («Эсфил (Протез с («Эсфил (Протез с

(«Эсфнл НАУП) Легкий») НАУП) Легкий») НАУП)

Легкий»)

1 2 3 4 5 6

ЮТа 20,1 ±2,8 23,0±3,13 19,8±3,2 22,61±5,14 23,6±4,8 25,55±3,82

1Ь 1 р 260,8±29,2 220,75±25,0 240,6±40,6 130,39±23,09"- 180,2±30,б"' 109,21 ±21,51'-

1Ь 2 92,68±9,39 43,27±6,7 96,5±10,1 36,75±7,73 86,2±7,3 40,15±5,56

1Ьб 1200,3±48,1 926,34±25,48 1464,1*108,1"' 924,06±66,582 1960,3±160,4'и 924,18±57,16

1Ь 8 674,2±90,2 570,01±59,89 704±88,6 474,32±112,23 690,2±90,6 430,16±61,54'':

1Ь 10 61,12±11,6 52,92±8,49 60,2*11,8 68,56±15,89 51,4±16,5 79,55± 17,93

11ЛЯА 2200,3±210,4 3982,51±129,09 1080±101,43"' 3690,32±264,06 700,6±86,2''-' 4146,86±359,30

Примечание: * - достоверность различии средних в группах, р < 0,05, цифра рядом указывает по отношению к какому столбцу достоверно.

Сравнительный анализ цитокинового профиля в раневой жидкости на 1-е сутки послеоперационного периода показал, что для обеих исследуемыхгрупп характерны достаточно высокие концентрации как противо-, так и провоспалительных цитокинов. При этом, 1Ь 2 и 1Ь 6, которые относятся к провоспалительным агентам, в основной группе демонстрируют достоверно более низкие показатели, чем в группе контроля. В то время, как уровень противовоспалительного 1Ь 1 11А на 1-е сутки послеоперационного периода, наоборот, в основной группе значительно выше, чем в контрольной.

В дальнейшем различия в динамике цитокинового профиля исследуемых групп становились еще более выраженными. Это характеризовалось

17

прогрессивным достоверным снижением уровней провоспалительных цитокинов IL ip и IL 8 у пациентов основной группы, при относительной стабильности их концентраций в группе контроля на протяжении всего срока наблюдения. Концентрация же провоспалительного цитокина IL б, наоборот, в контрольной группе прогрессивно возрастала и достигала максимальных значений к 7-м суткам. В основной же группе она практически не изменялась на всех сроках наблюдения. При анализе динамики противоспалительных цитокинов IL 10 и IL 1 RA в группах выявлены следующие различия. При относительной стабильности уровня IL 10 в раневой жидкости больных контрольной группы на всех сроках исследования, в основной группе происходило незначительное повышение его уровня. Концентрация IL 1R А в раневой жидкости больных в основной группе уже на 1-е сутки достоверно превышала его концентрацию у больных контрольной группы. Уже на 3-е сутки у пациентов контрольной группы происходило его резкое достоверное снижение, достигшее своего минимума к 7-м суткам по сравнению с показателями предыдущего срока. У больных же основной группы показатель уровня противовоспалительного IL1R А на 7-е сутки послеоперационного периода достигает максимальных значений.

ВЫВОДЫ.

1. При подкожной имплантации сетчатого эндопротеза из полипропилена экспериментальным животным на ранних сроках происходит формирование зоны клеточного инфильтрата шириной 200,2±15,4 мкм, в составе которого преобладают полиморфноядерные лейкоциты, лимфоциты и гистиоцитарные элементы (40 - 60%), во внутренних слоях инфильтрата находятся гигантские многоядерные клетки инородных тел. Через 180 суток вокруг имплантата выявляется сформированная соединительная ткань в виде капсулы толщиной 100,5±11,7 мкм, умеренно выраженная лейкоцитарная инфильтрация со значительным содержанием эозинофилов, на внутренней поверхности - клетки типа эпителиоидных гистиоцитов.

2. Реакция тканей экспериментальных животных при подкожной пмплатацни сетчатого эндопротеза из полипропилена, поверхность которого модифицирована наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием, на ранних сроках характеризуется формированием инфильтрата шириной 135,7±11,б мкм, в клеточном составе которого преобладают фибробласты (60 -70%), лейкоциты в равной пропорции (10-15%) представлены полимофноядерными элементами и малыми лимфоцитами, на гистиоциты приходится 5-10%. Через 180 суток выявлена полная биоинтеграция имплантата в виде ареактивной инкапсуляции соединительной тканью, непосредственно связанной с окружающими структурами толщиной 60,4±5,2 мкм. Элементы воспалительного инфильтрата, эпителиодиные гистиоциты на внутренней поверхности капсулы, гигантские клетки инородных тел отсутствуют.

3. Применение полипропиленовых сетчатых протезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием у больных с послеоперационными вентральными грыжами позволило значительно снизить выраженность воспалительной реакции в зоне операции, что характеризовалось более низким уровнем провоспапительных цитокинов IL 1 р, IL 2, IL 6 и более высоким уровнем противовоспалительного цитокина IL 1 RA в раневой жидкости на всех сроках исследования.

4.Применение полипропиленовых сетчатых протезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием при пластике дефектов передней брюшной стенки позволило улучшить непосредственные результаты лечения больных с послеоперационными вентральными грыжами, что характеризовалось как достоверно меньшим количеством сером (у 18 больных (34,6%) в контрольной группе, у 9 (12%) - в основной), так и более низким количеством пункционных вмешательств под ультразвуковым наведением, понадобившихся для их адекватной санации (в контрольной группе — 2,1±0,6, в основной -1,55±0,2).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

С целью профилактики ранних послеоперационных экссудативных осложнений при пластике передней брюшной стенки у больных в вентральными грыжами полипропиленовым сетчатым протезом по методике «In lay», а также для предотвращения формирования грубой соединительнотканной капсулы в зоне оперативного вмешательства в отдаленном послеоперационном периоде (более 180 суток) целесообразно использование разработанных нами сетчатых протезов, поверхность которых модифицирована наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Биосовмесгнмость синтетических материалов, применяемых в хирургии грыж передней брюшной стенки. / И.П. Парфенов, АЛ. Ярош, АД Солошенко, Е.П. Битенская // Научные ведомости БелГУ. Серия Медицина. Фармация.- 2010.- №22 (93), выпуск 12.- С 5-13.

2. Пути профилактики послеоперационных осложнений в хирургии грыж передней брюшной стенки. / И.П. Парфенов, АЛ. Должнков, AM. Мишуспш, АЛ Ярош, А.В. Солошенко, Е.П. Битенская и др. // Научные ведомости БелГУ. Серия Медицина. Фармация.- 2011.- №10 (105), выпуск 14.- С 93-97.

3. Исследование биосовместнмостн хирургических имплантатхш нового поколения для пластики передней брюшной стенки. /AJL Ярош, А.А. Должнков, А.В. Солошенко, АЛ. Колпаков, Е.П. Битенская и др. // Фундаментальные исследования. -2011.- №2.-С 186-189.

4. Особенности фиброзной капсулы при подкожной имплантации эцдопрсггезов с углеродным покрытием. /В.Ф. Куликовский, AJL Ярош, А.В. Солошенко, АА Должнков, АЛ. Колпаков, ЕЛ Битенская и др. // Международный журнал экспериментального образования,-2012,-№5,-С.141.

5. Имплантация сетчатого протеза с углеродным покрытием. Реакиля тканей в ранние сроки. /В.Ф. Куликовский, АЛ. Ярош, A.B. Солошенко, А.А Должиков, А.Я. Колпаков, Е.П. Битенская. // Международный журнал экспериментального образования.- 2012.- №5,- С.49-50.

6. Способ лечения вентральных грыж. / AM. Мншуспш, АЛ. Ярош, AR Солошенко, Е.П. Б1ггенская и др. // Фундаментальные исследования. - 2012.- №1.- С 68-71

7. Экспериментальное исследование реакции тканей на имплантацию сетчатого эцдопротсза с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием. /В.Ф. Куликовский, АА Должиков, Е.П. Битенская и др. // Современные проблемы науки и образования. - 2013.-№6.- Режим доступа www.science-education.ru /113-11754.

8. Исследование щггокинового профиля в периферической крови и раневой жидкости при имплатаиии синтетических эндопротезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрьтшем. /В.Ф. Куликовский, AB. Солошенко, AJI Ярош, Е.П. Битенская // Материалы пятой международной научной конференции «Инновации в медицине»,- Курск, 2013,- С. 125-128.

9. Реакция тканей при имплантации полипропиленовых эндопротезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием. /В.Ф. Куликовский, Е.П. Битенская, A.B. Солошенко и др// Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конкуренции -Тамбов, 2013-Ч. 16.-С.64-66.

10. Локальная воспашпельная реакция при протезировании передней брюшной стенки с использованием сетчатых протезов с углеродным покрытием. / В.Ф. Куликовский, АА Должиков, Е.П. Битенская и др// Материалы X конференции «Аюуальные вопросы герниалогии».- Москва, 2013,- С. 76-77.

11. Системная воспалительная реакция при имплантации сетчатых протезов с углеродным покрытием. / В.Ф. Куликовский, АА Должиков, ЕЛ Битенская и др Л Материалы X конференции «Актуальные вопросы герниолопш»,- Москва, 2013 - С. 77-78.

12. Тканевая реакция в ранние сроки после имплантации сетчатых имплантов с углеродным покрытием. / В.Ф. Куликовский, АА Должиков, Е.П. Битенская и др Л Материалы X конференщ и i «Актуальные вопросы терт юлогшго.- Москва, 2013.- С. 78-80.

21

13. Характер фиброзной капсулы в отдаленные сроки при имплантации сетчатых имплантов с углеродным покрьпием. / В.Ф. Куликовский, АЛ. Должиков, Е.П. Битенская и дрУ/ Материалы X конференции «Актуальные вопросы герниологии»,- Москва, 2013.- С. 8082.

14. Новое в хирургии грыж. / А.В. Солошенко, Е.П. Битенская, AJI Ярош и дрЛ Материалы VIII Всероссийской конференции общих хирургов с международным участием, посвященной 95-легаю СамГМУ,- Самара, 2014,- С. 435437.

15. Анализ непосредственных результатов лечешш больных при протезирующей пластике с использованием сетчатых эцдопротезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием. /В.Ф. Куликовский, ЕЛ Б1ггенская, AR Солошенко и др. //Фундаментальные исследования. - 2014.-№4.- С 91-95.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

TNFa - фактор некроза опухоли а

IL 1 р - интерлейкин 1 Р

IL 2 — интерлейкин 2

IL 6 - интерлейкин 6

IL 8 — интерлейкин 8

IL 10— интерлейкин 10

IL 1 RA - антагонист рецептора интерлейкина 1

НАУП — наноразмерное алмазоподобное углеродное покрытие

Подписано в печать 15.01.2015 г. Гарнитура Times New Roman. Формат 60x84/16. Бумага для множительной техники. Усл.-печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 3050. Издательство ВГМА им. H.H. Бурденко» 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, 10