Автореферат и диссертация по медицине (14.00.27) на тему:Обоснование и оценка эффективности применения сетчатых имплантатов из поливинилиденфторида в оперативном лечении послеоперационных вентральных грыж

На правах рукописи

РГБ ОД

2 АВГ 2008

ГОРЕЛОВ

Александр Сергеевич

ОБОСНОВАНИЕ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СЕТЧАТЫХ ИМПЛАНТАТОВ ИЗ ПОЛИВИНИЛИДЕНФТОРИДА В ОПЕРАТИВНОМ ЛЕЧЕНИИ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫХ ВЕНТРАЛЬНЫХ

ГРЫЖ

(ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-КЛИНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

14 00 27 - хирургия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ии3445612

Санкт-Петербург 2008

003445612

Работа выполнена на кафедре факультетской хирургии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский 1 осударственний медицинский университет имени академика И П Павлова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Тарбаев Сергей Дмитриевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук, профессор

Большаков Олег Петрович Курыгин Александр Анатольевич

Ведущее учреждение: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита диссертации состоится 20 октября 2008 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 208 090 05 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И П Павлова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», по адресу 197022, Санкт-Петербург, ул Льва Толстого, 6/8

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский юсударственный медицинский университет имени академика И П Павлова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Автореферат разослан «_»_2008 г

Учёный секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук, доцент М О. Мясникова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Проблема хирургического лечения послеоперационных вентральных грыж остается актуальной до iidcioíimeio времени Чаи oía их возникновения после лапаротомии достигает по данным разных авторов 4,0 - 18,1% (Андреев С Д, Адамян А А, 1991, Mmgoli А с соавт, 1999), а после ургентных операции - от 18 1% до 58,7% (Маистренко НА с соавг, 1998, Нарциссов Т В с соавт, 1991) Послеоперационные вентральные грыжи занимают второе место после паховых грыж, составляя 20-22% от общего числа грыж (Жебровский В В с соавг, 1996) Результаты хир)ргического лечения послеоперационных вентральных грыж остаются неудовлетворительными из-за высокой частош рецидивов, достигающих 10 - 45,5% (Хараберюш В А , 1987, Шабанов 10 А с соавт, 1986, Ьобров О Е с соавт, 2000, Байдо С В с соавт, 2001, Валунская IIM с соавт, 2005), а по данным некоторых авторов до 60 - 64% (Юрасов А В , 2001, Koller R с eOaBi , 1997, Ягудин М К , 2003, Федоров И В , 2004)

Неудовлетворенность результатами лечения послеоперационных вентральных фыж способствовала росту огромною количества исследований, посвященных как изучению патогенеза послеоперационных вешральных 1рыж и nyieñ их профилакшки, iük и разрабоже более совершенных методов оперативного вмеша>ельства, позволяющих улучшить результаты лечения и снизить процент осложнении Несмотря на полученные некоторыми авторами положительные результаты лечения послеоперационных вентральных грыж пластикой местными тканями с применением оригинальных методик, данные большинства исследований свидетельствуют о необходимости использования при лечении гигантских послеоперационных вентральных грыж дополнительных синтетических или биологических материалов

Высокий процент послеоперационных раневых осложнений и рецидивов вследствие несостоятельности вновь формируемой ткани ограничивает применение синтетического или биологического материала при лечении гигантских послеоперационных вентральных грыж

Применение биологических материалов в качестве пластического материала оказалось недостаточно эффективным, поскольку все они обладают более или менее выраженной антигенной несовместимостью и являются чужеродными для организма реципиента (Булынин И И , 1966, Исаев Н М , 1972, Дерюгина М С ,1975, Зяблов В И , 1982)

Вместе с тем, большинство используемых в настоящее время синтетических материалов, являясь инородным телом, способствуют поддержанию воспалительной реакции в ране в силу недостаточной биологической инертности или неадекватной структуры (Овнатанян К Т с

соавт, 1970, Лукомский Г И с соавт, 1994, Шапошников В И, 2000, Kupczyk-Joeris D с соавт , 1990, Thomas W О, с соавт , 1993, Farthmann Е H , с соавт , 1997, Schumpelick V , с соавт, 2004)

Таким образом, актуальной становится проблема поиска оптимального синтетического материала, отвечающего требованиям идеального протеза (Покровский А В с соавт, 1962, Фищенко А Я , 1962, Федоров И В , 2004, Жуковский В А , 2006), отличающегося повышенной тканевой совместимостью и оптимальной структурой

Цель работы Улучшение результатов хирургического лечения больных послеоперационными вентральными грыжами за счет использования при герниопластике нового имплантата из поливинилиденфторида

Задачи исследования

1 Определить оптимальную структуру синтетических эндопро)езов на основании изучения их физико-механических свойств

2 Провести сравнительное исследование степени бпосовместимости новых («ПВДФ», «ПВДФ-К») и традиционных (полипропилен) синтетических материалов при имплашации в ткани брюшной стенки

3 Экспериментально изучить влияние углеродного покрытия ПВДФ сетчатого имплантата на течение раневого процесса и вживление синтетического имплантата

4 Изучить эффективность использования нового синтетического имплантата из поливинилиденфторида (ПВДФ) при пластике дефектов передней брюшной стенки в клинической практике

Научная новизна

Впервые в сравнительном аспекте изучены морфологические изменения в тканях брюшной стенки при имплантации новых синтетических материалов «ПВДФ», «ПВДФ -К»

Экспериментальным путем определена оптимальная структура синтетических эндопротезов на основании изучения их физико-механических свойств

В экспериментах на животных показано, что дополнительное углеродное покрытие синтетических имплантатов, используемых для закрытия дефектов передней брюшной стенки, позволяет улучшить их вживляемость по сравнению со стандартными протезами и позволяет получить более полноценную в функциональном отношении соединительнотканную капсулу

Доказана эффективность клинического применения имплантатов из почивинилиденфторида в лечении больных послеоперационными вентральными грыжами

01 аналогичных исследовании работу отличает оригинальным взгляд на течение раневою процесса в ходе интеграции синтетических эндопротезов в ткани брюшной стенки, на основе которого разработаны и внедрены новые сишетические материалы для [ерниопластики Впервые в сравнительном аспект изучена реакция организма на имплантацию традиционных и разработанных сетчатых эндопротезов в эксперименте и клинике

Практическая значимость работы. Использование в клинической практике нового синтетического протеза из поливинилиденфторида «ПВДФ» и синтетического протеза из поливинилиденфторида с у1леродным покрытием позволило улучшить результаты п частики дефектов брюшной стенки при послеоперационных венгральных грьочах

Личное учлеше автора в получении результатов изложенных в диссертации. С момеша планирования и до окончания автор выполнил экспериментальные исследования, принимал участие в разработке протезов и их улучшении, участвовал в обследовании и печении всех больных послеоперационными вентральными грыжами, 10% оперативных вмешательств по поводу послеоперационных вентральных грыж выполнил самостоятельно

Апробация и внедрение результатов исследования Результаты работы послужили обоснованием для начала промышленного выпуска и клинического применения разработанных поливинилиденфторидных эндопротезов «ПВДФ» и «ПВДФ - К» ООО «Линтекс» г Санкт-Петербурга для нужд практической хирургии

Основные положения диссертации доложены на заседаниях кафедры факультетской хирургии совместно с проблемной комиссией «Хирургия и онкология» СПбГМУ им акад И П Павлова (2007, 2008 гг), а также на V международной научно-практической конференции «Современные подходы к разработке и клиническому применению эффективных перевязочных средств, шовных материалов и полимерных имплантатов» (Москва, 2006), V международной научно-практической конференции «Общества герниологов» - «Актуальные вопросы герниологии» (Москва, 2006), V научно-практической конференции хирургов Северо-Запада России (Петрозаводск, 2007) и III

Международном хирургическом конгрессе «Научные исследования в реализации программы «Здоровье населения России»» (Москва, 2008)

Основные материалы исследования включены в лекционный курс и программу практических занятий кафедры факультетской хирургии СПбГМУ им акад И П Павлова для студен гов IV курса, врачей-интернов и клинических ординаторов (СПб, ул Льва Толстого 6/8)

Публикации По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ, из них 8 по списку ВАК, получен патент РФ на изобретение и 2 удостоверения на рационализаторское предложение

Положения, выносимые на защиту:

1 Оптимальной структурой синтетического эндопротеза является вариант В2 (010), обладающий стабильной структурой и достаточной прочностью

2 Использование нового синтетического имплангага из поливинилиденфторида позволяет ускорить вживляемость последнего и обеспечивает формирование более функционально полноценной перипротезнои капсулы

3 Дополнительное углеродное покрытие синтетических имплангатов, используемых для закрытия дефектов передней брюшной сгенки, позволяет увеличить биоинертность сетчатого протеза и получить более полноценную в функциональном отношении соединительнотканную капсулу окружающую протез

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 182 страницах машинописного текста Состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы 85 отечественных и 109 иностранных источников Диссертация иллюстрирована 22 таблицами и 53 рисунками, включающими диаграммы, графики и микрофотографии

Содержание работы Материалы и методы экспериментальной части исследования.

Экспериментальные исследования были проведены на 140 крысах линии «Вистар» В экспериментах использовали крыс обоего пола, массой 150 -170 г Выбор в качестве экспериментальных животных крыс обусловлен стремлением к максимальной однородности экспериментальных групп и удобством обращения с этим видом животных Исследование было разделено на 2 этапа

Первый- выбор оптимальной текстильной структуры герниопротеза по физико-механическим характеристикам

Второй - исследование влияния материала герниопротеза на структуру тканевого ответа на имплантированный протез и качество формируемой соединительной ткани

На первом этапе производилось исследование полипропиленового протеза «Эсфил» (ООО «Линтекс», Санкт-Петербург) в 6-ти различных экспериментальных вариантах В 1(010), В2(010), В2(015), В4(010), В4(015), В13(010), отличающихся размером и формой ячеек, толщиной нитей Изучение физико-механических свойств проводилось в сравнении с полипропиленовой сеткой «Prolene» фирмы «Ethicon» (США) Исследовалась толщина сетки, фактическая поверхностная плотность (р5ф), разрывные характеристики сетки (прибор SZC-1 (Венгрия) и разрывной машине РТ - 250 (СССР) в соответствии с ГОСТом 8847-85), исходная жесткость сетки (прибор ИЖ-3 (СССР))

Для изучения биосовместимости синтетических материалов при имплантации в ткани брюшной стенки были использованы опытные образцы эндопротезов «Эсфил 2-010», «ПВДФ 2-010» , «ПВДФ - К 2-010» (ООО «Линтекс», Санкт-Петербург), представляющие собой сетки одинаковой структуры из моноволокон одинаковой толщины Для сравнения использовали стандартный полипропиленовый сетчатый эндопротез «Prolene» фирмы «Ethicon» (США) идентичный по структуре и толщине волокна изучаемым материалам

Метод проведения оперативного вмешательства у животных. Оперативные вмешательства были проведены в асептических условиях под фторотановым ингаляционным наркозом после премедикации за 30 минут до операции, в соответствии с Конвенцией по защите животных, используемых в эксперименте и других научных целях, принятой Советом Европы в 1986 г

Строго по средней линии живота, в продольном направлении, рассекалась кожа и подкожная клетчатка длинной 3 - 4 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 см В созданное таким образом пространство помещался эндопротез размером 4 х 7 см и фиксировался к апоневрозу прямых мышц непрерывным швом нитью на атравматической игле Эндопротезы «Prolene» и «Эсфил» фиксировали полипропиленовой мононитью 3/0, эндопротез «ПВДФ» -мононитью ПВДФ 3/0, сетку «ПВДФ - К» - опытным образцом мононити «ПВДФ - К» 3/0 Осуществляли тщательный гемостаз в ране и ушивали кожу с подкожной клетчаткой нитью использованной для фиксации сетки

Дренирование раны не проводили, кожный шов обрабатывали спиртовым раствором йодопирона

После операции крысы содержались в условиях вивария СПбГМУ в просторных клетках с сетчатым дном на стандартном пищевом режиме В послеоперационном периоде проводилось динамическое наблюдение за состоянием послеоперационных ран

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 на сроках 3, 7, 14,21 и 90 суток, с момента операции

Морфометрический анализ осуществлялся в программе Видео-тест - Морфология 5,0 С каждого препарата путем сканирования делали от 25 до 40 и более фотографий при увеличении в 830 раз Полученные микрофотографии в последствии сшивались (с помощью программы Видео-тест - Морфология 5,0) в один препарат, который отображал полное изображение исходного среза, который и подвергался исследованию

Статистическая обработка результатов производилась в программе SPSS 12,0 for Windows с расчетом средних величин, ошибки средней, 95% доверительного интервала для средней, 5% усечения средней, медианы, дисперсии, минимума и максимуа, размаха, асимметрии и эксцесса

Сравнение полученных по исследуемым группам данных производилось вначале по непараметрическим критериям для нескольких независимых выоорок, использовался критерий Крускала-Уоллеса. Если этот анализ давал достоверные отличия между группами, то далее оценка производилась по парно для 2 -х независимых выборок по критерию Манна-Уитни Учитывались только достоверные отличия по группам Результаты экспериментальной части исследования. Физико-механические параметры исследованных сетчатых герниопротезов представлены в таблице 1

Установлено, что варианты по показателям материалоемкости, относительной прочности, гибкости лучшим вариантом текстильного плетения можно признать эндопротез «Эсфил» В2(010) из полипропиленовой мононити диаметром 0,1 мм, так как он обладает оптимальной структурой, достаточной прочностью для противодействия внутрибрюшному давлению и может быть с успехом использован для пластики дефектов брюшной стенки Кроме того, данный вариант эндопротеза является наиболее пористым - соотношение площади просветов ячеек и площади мононитей (К) составляет 1,49±0,01, что обеспечивает наиболее оптимальные условия для прорастания

соединительной тканью, его структура и была выбрана для дальнейшего изучения

Таблица 1

Величина относительной прочности и жесткости полипропиленовых __эндопротезов___

Варианты Разрывная нагрузка при продавливании шариком Р2 (Н) (г/м2) 1 (Нмг/г) жесткость (сН мм2)

В1(010) 339+1,08 67,03±0,01 5,04 39,3

В2(010) 251 ±1,35 35,70±0,01 7,03 11,8

В2(015) 532±1,77 83,30±0,01 6,39 51,9

В4(010) 405+1,35 60,31+0,01 6,72 28,4

В4(015) 363+1,32 58,02±0,01 6,26 17,6

В13(010) 38211,64 63,82+0,01 5,14 43,4

ПП «Рго1еп» 544±1,34 87,12±0,01 6,28 53,1

При имплантации опытных образцов эндопротезов «Эсфил 2-010», «ПВДФ 2-010» , «ПВДФ - К 2-010» (ООО «Линтекс», Санкт-Петербург) и эндопротеза «Рго1епе» фирмы «ЕЙпсоп» (США), выявлялись морфологические изменения в окружающих тканях, связанные, прежде всего, с воспалительной реакцией на инородное тело Характер выявленных изменений в целом был стереотипен, однако различался по выраженности в случаях использования различных материалов

Так при имплантации эндопротеза «Эсфил» и «Рго1еп» на 3 сутки выявлялись острые воспалительные изменения, связанные с операционной травмой Реактивное воспаление, в случае имплантации «Рго1еп», распространялось на подкожную клетчатку и мышечную оболочку и было представлено диффузной инфильтрацией лимфоцитами и макрофагами На 7 сутки отмечается достоверное различие между полипропиленовыми протезами «Эсфил» и «Рго1еп» В группе с имплантированным протезом «Эсфил» отмечалось снижение экссудативных изменений и уменьшение удельной площади клеточных элементов, появлялись признаки формирования грануляционной ткани с увеличением более чем в 2 раза удельной площади, занимаемой волокнистыми структурами В группе с имплантированным протезом «Рго1еп» отмечается прогрессирование реактивного воспаления с вовлечением в него окружающих тканей с развитием тяжелых дистрофических изменений и частичного некроза прилежащей мышечной ткани К 14 суткам у животных с имплантированным герниопротезом «Эсфил», происходило дальнейшее созревание грануляционной ткани, подтверждаемое уменьшением в 2 раза площади клеточных элементов и дальнейшим увеличением более чем в 1,5

раза доли волокнистого компонента В группе с имплантатом «Рго1еп» к 14 суткам зарегистрировано уменьшение явлений реактивного воспаления и уменьшение отека и клеточности, однако сохранялась диффузная интенсивная инфильтрация нейтрофильными лейкоцитами, макрофагами, плазматическими клетками и лимфоцитами окружающих тканей и новообразованой рыхлой соединительной ткани Далее, на 21 сутки в группе имплантации протеза «Эсфил», на фоне созревания грануляционной ткани, происходило некоторое увеличение выраженности воспалительной реакции, проявляющееся появлением очагов лейкоцитарной инфильтрации, состоящих из полиморфноядерных нейтрофилов и эозинофилов, которые нивелировались к 90 суткам На этом сроке происходило увеличение доли волокнистого компонента и стабилизация тканевой реакции на имплантат В группе с имплантированным протезом «Рго1еп» так же отмечено дальнейшее созревание и фиброзирование грануляционной ткани, на фоне сохраняющейся диффузной инфильтрации нейтрофильными лейкоцитами, макрофагами, плазматическими клетками и лимфоцитами и нарастания количества клеток, типа "инородных тел", что к 90 суткам привело к формированию толстой, грубоволокнистой соединительной капсулы

При имплантации эндопротеза ПВДФ и ПВДФ-К на ранних сроках так же отмечались острые воспалительные явления, связанные с операционной травмой, которые практически полностью нивелировались уже к 14 суткам На этом сроке происходило увеличение более чем в 2 раза доли волокнистого компонента, указывая на активные процессы формирования грануляционной ткани Формирование грануляционной ткани продолжается и на сроке 14 суток на фоне незначительно выраженных воспалительных изменений К 21 суткам воспалительные явления стихают полностью, происходит полная трансформация грануляционной ткани в зрелую волокнистую соединительную ткань К 90 суткам происходит стабилизация процессов созревания соединительной ткани и инкапсуляции эндопротеза при полном отсутствии воспалительных изменений Особо стоит отметить, что несмотря на более выраженную воспалительную реакцию на ранних сроках наблюдения у животных с имплантированным ПВДФ-К протезом, по сравнению с группой с ПВДФ протезом, эта реакция носит более продуктивный характер, чем в других группах, а в клеточном инфильтрате нейтрофильные лейкоциты практически отсутствуют и закончилась к 90 суткам образованием оформленной соединительнотканной капсулы

Динамика морфологических изменений в зоне имплантации сетчатых эндопоротезов показана на рисунках 1 - 3

□ ПП «Рго1ел» и ПП «Эсфил» и ПВДФ а ПВДФ - К

Зона в ос п алигель н ых реакций

Зона отека

Зона новообразованных сосудов

Рис. 1. Изменение выраженности экссудативного, клеточного сосудистого компонента воспалительной реакции в зависимости материала эндопротеза на 3 сутки с момента имплантации.

и от

О ПП «Рго1еп» н ПП «Эсф«1»

а пвдф В пвдф - к

Рис. 2. Изменение площади воспалительной реакции в зависимости от материала эндопротеза на 7 сутки с момента имплантации.

□ ПП «Рго1еп» В ПП «Эсфш»

□ пвдф

к пвдф - к

Рис. 3. Изменение толщины соединительной ткани в зависимости от материала эндопротеза на 90 сутки с момента имплантации.

Таким образом, как видно из представленных диаграмм, наименьшая воспалительная реакция характерна для имплантации эндопротеза ПВДФ-К и ПВДФ. Острые воспалительные изменения на ранних сроках закономерно и последовательно сменяются уменьшением

площадей инфильтратов и отека, своевременной редукцией сосудистого русла, что заканчивается образованием зрелой соединительной ткани вокруг имплантата без явлений хронического воспаления Более выраженная воспалительная реакция на протяжении всего периода наблюдения отмечается при имплантации сетки «Эсфил» и «Рго1еп»

Таблица 2

Изменение прочностных характеристик протезов в процессе

интеграции в брюшную стенку

Вариант Разрывная нагрузка, Н Удлинение

при нагрузке 16 Нв% разрывное в %

Исходные параметры

ПГ1 «Рго1еп» 95,0±0,17 13010,01 212,910,01

ПП «Эсфил» 19,6±0,08 10210,01 110,110,01

ПВДФ 18,2±0,06 11510,01 137,010,01

ПВДФ- К 17,7±0,05 12510,01 140,3+0,01

7 суток с момента имплантации

ПП «Рго1еп» 135,5±0,24 9810,01 234,610,01

ПП «Эсфил» 42,510,08 8410,01 18610,01

ПВДФ 27,5±0,05 15610,01 22410,01

ПВДФ- К 42,5±0,07 14610,01 23210,01

14 суток с момента имплантации

ПП «Рго1еп» 205,510,11 41,2+0,01 184,610,01

ПП «Эсфил» 89,510,09 32,510,01 114,310,01

ПВДФ 59,610,05 27,610,01 129,610,01

ПВДФ - К 90,010,14 22,810,01 116,810,01

21 сутки с момента имплантации

ПП «Рго1еп» 240,5+0,16 37,910,01 110,5+0,01

ПП «Эсфил» 99,710,12 27,210,01 108,810,01

ПВДФ 69,6+0,08 26,010,01 129,610,01

ПВДФ - К 91,710,09 22,610,01 109,610,01

90 суток с момента имплантации

ПП «Рго1еп» 251,510,12 36,810,01 108,810,01

ПП «Эсфил» 102,810,09 26,810,01 105,210,01

ПВДФ 74,710,07 26,210,01 129,310,01

ПВДФ- К 94,610,06 22,410,01 104,310,01

Примечание Ширина образца - 10 мм, измерение вдоль петельного столбика

Описанная морфологическая картина полностью отразилась на изменении физико-механических характеристик сетчатых имплантатов (см. табл. 2), в виде более значительного увеличения жёсткости полипропиленовых протезов, по сравнению с протезами ПВДФ и ПВДФ -К, за счёт грубой соединительнотканной капсулы.

Из таблицы видно, что наименьший зарегистрированный показатель разрывной нагрузки у исходных образцов ПВДФ-К (17,75±0,05 Н), что в 1,4 раза больше максимально необходимого, к 90 суткам суммарная прочность сетки и соединительнотканной капсулы у данного вида образцов превысила максимально необходимую в 7,5 раз. Таким образом все исследуемые нами сетчатые протезы по физико-механическим характеристикам применимы для пластики брюшной стенки.

Кроме того, из таблицы видно, что прочностные характеристики образцов на поздних сроках испытания увеличиваются за счёт соединительнотканной капсулы и прямопроггорциональны её толщине и качеству. Уменьшение растяжимости образцов в ходе эксперимента объясняется прорастанием сетчатого эндопротеза соединительной тканью, которая практически не растяжима. Стабилизация физико-механических характеристик образцов на поздних сроках наблюдения свидетельствует об окончании бурного образования соединительнотканного рубца и переходе к медленному процессу его ремоделирования.

Динамика изменения жёсткости сетчатых протезов в процессе их интеграции в переднюю брюшную стенку представлена на рисунке 4.

6С.

0 3 7 14 21 90

Сутки эксперимента

Рис. 4. Изменение жёсткости сетчатого имплантата в соединительнотканной капсуле в зависимости от полимерного материала.

Как видно из представленной диаграммы жёсткость сетчатых имплантатов возрастает практически в два раза по сравнению с исходными значениями за счёт образования соединительнотканной капсулы и прямопропорционально степени воспалительной реакции на сетчатый имллантат.

Материалы и методы клинической части исследования.

Проанализированы ближайшие и отдаленные результаты лечения 159 больных оперированных в клинике факультетской хирургии СПбГМУ им акад И П Павлова в период с 2000 по 2006 год

В зависимости от использованного для пластики грыжевых ворот синтетического материала больные с послеоперационными вентральными грыжами были разделены на две группы (см табл 3)

Таблица 3

Распределение больных по полу, возрасту и характеру ПОВГ

Характер ПОВГ Количество больных по группам

Пол I (ПВДФ) II (ПП) Всего

< 60 лет > 60 лет < 60 лет > 60 лет

Средние M 6 9 7 11 33

Ж 10 16 14 20 60

Обширные M 2 4 4 4 14

ж 5 7 6 9 27

Гигантски M 1 3 3 2 9

е ж 3 5 3 5 16

Всего 27 44 37 51 159

Операции с применением ПВДФ сетчатого имплантата (производство ООО «Линтекс», Санкт-Петербург) произведены 71 пациенту, группой сравнения послужили 88 больных с имплантированным полипропиленовым сетчатым протезом «Prolene» фирмы «Ethicon» (США) Рассматриваемые группы были сравнимы по полу и возрасту и характеру грыжевого выпячивания

Все протезы имплантировались в субапоневротическую позицию по разработанной в клинике модификации способа Stoppa-Rives (патент РФ № 2270614 от 27 02 06) (см рис 5) Модификация заключалась в фиксации имплантата между задним листком влагалища прямой мышцы живота и поперечной фасцией с повторной фиксацией к краям грыжевых ворот без натяжения Надежность фиксации протеза препятствует его смещению в послеоперационном периоде

Учитывая отсутствие сокращения объема брюшной полости, в специфической предоперационной подготовке больные не нуждались

В послеоперационном периоде больным, сразу же вводились обезболивающие средства Через несколько часов, после операции, когда больной находится в полном сознании, обязательным компонентом лечения является дыхательная гимнастика для предупреждения дыхательной недостаточности Больной должен поворачиваться в постели, а через 16-18 часов сидеть в постели и даже с помощью врача или сестры

вставать на ноги, а на 3-4 сутки разрешали ходить. Ранняя двигательная активность больного является важным фактором предупреждения развития пневмонии, тромбоэмболии и других осложнений со стороны дыхательной и сердечно-сосудистой систем [Постолов М.П., Антипина В.П., 1975; Яшентюк М.Н., 1978]. Со 2 дня после операции больные начинали принимать пищу. В течение 5-7 суток после операции проводилась антибиотикопрофилактика гнойных осложнений. Дренаж из подкожной клетчатки удаляем на 3-7 сутки после операции в случае отсутствия накопления жидкости по данным ультразвукового исследования. Швы снимались на 12-14 день после операции. Больных выписывали на 10-14 сутки после операции.

Рис. 5. Схема протезирования брюшной стенки сетчатым имплантатом при послеоперационных вентральных грыжах.

1. - края грыжевых ворот; 2. -сетчатый имплантат; 3. - непрерывный шов атравматической нитью; 4. - непрерывный шов атравматической нитью; 5. - поперечная фасция живота (Fascia endoabdominalis).

При оценке характера течения ближайшего послеоперационного периода уделялось особое внимание выраженности тканевой реакции на имплантированный материал (длительность истечения и характер отделяемого по дренажам, наличие и выраженность инфильтративных и воспалительных изменений со стороны раны).

Отмечено, что при применении ПВДФ имплантага длительность истечения, и количество серозно-гемораргического отделяемого значительно ниже в сравнении с контролем, отсутствуют инфильтративные изменения послеоперационной раны. Характеристика клеточного состава раневого отделяемого показана в таблице 4.

5

Из таблицы видно, что тканевой ответ на ПВДФ сетчатый имплантат носит более продуктивный характер с преобладанием макрофагально-лимфоцитарного компонента, что полностью совпадает с экспериментальными данными.

Таблица 4.

Клеточный состав раневого отделяемого._

Сутки с момента операции 3 7

Материал ГШ "Рго1еп" ПВДФ ПП "Рго1еп" ПВДФ

Клеточный состав раневого отделяемого в % п/я нейтрофилы 0,80±0,02 0 0,50±0.02 0

с/я нейтрофилы 94,70±0,33 81,0±0,32 95,00±0,33 87,00±0,33

макрофаги 0 3,00±0,12 0 2,00±0,12

лимфоциты 2,30±0,12 13,00±0,23 1,00±0,12 10,30±0,22

моноциты 0,80±0,02 3.00±0.11 0,70±0,02 0,70±0,02

эозинофилы 1,40±0,13 0 2,80±0,12 о

Обращает на себя внимание появление к 3 суткам и нарастание к 7 суткам уровня эозинофилов в раневом отделяемом при имплантации полипропилена "Рго1еп", что возможно свидетельствует о субклинически протекающей аллергической реакции на сетчатый имплантат. Каких либо других проявлений аллергической реакции у пациентов данной группы отмечено не было.

С целью объективизации исследования и контроля за адекватностью дренирования области имплантации больным производилось ультразхосонографическое исследование передней брюшной стенки в зоне имплантации на 3 и 7 сутки.

Рис. 6. Ультраэхосонограмма зоны имплантации протезов на 3 сутки от момента операции: А-ПВДФ эндопротез 10x8 см; Б-ПП эндопротез 11x7,5

При сравнительном анализе ультросонаграм наблюдалась более выраженная и длительная экссудация в зоне размещения полипропиленового протеза, что потребовало более длительного дренирования протезного ложа (рис 6)

Анализ осложнений герниопласгики представлен в таблице 5 Из таблицы видно, что осложнения протезирующей герниопластики наблюдались у 33 (20,7 %) больных, причем у 27 пациентов после имплантации полипропиленового протеза, у 6 с имплантированным ПВДФ протезом

Таблица 5

Ранние и поздние осложнения протезирующей герниопластики

Полипропилен Поливинилиденфторид

Гематома 1 (1,2%) 2 (2,8%)

Серома 12(14,2%) 3 (4,2%)

Нагноение раны 5 (5,9%) 1 (1,4%)

Краевой некроз кожи 1 (1,2%) 0

Протезокожный свищ 1 (1,2%) 0

Хроническая серома 2(2,4%) 0

Чувство инородного тела 5 (5,9%) 0

Всего 27 (30,6%) 6 (8,4%)

Образование гематомы в области имплантации сетчатого эндопротеза мы наблюдали у 3 больных, страдающих ожирением II и III степени (ИМТ 25-40 - м), имевших в 2 случае обширную в 1 гигантсг многокамерную послеоперационную грыжу и свидетельствует не столько о реакции на сетчатый протез, сколько об объеме и травматичное™ вмешательства Во всех трех случаях гематомы были дренированы путем снятия 1 -2 кожных швов

Нагноение раны наблюдалось в 6 (3,7%) случаях, причем в 5 (5,9%) случаях имплантации полипропиленового протеза, 1 (1,4%) случае поливинилиденфторидного, причем 3 пациента имели избыточную массу тела, а 4 страдали сахарным диабетом Раны велись по общим принципам лечения гнойных ран, с удовлетворительным эффектом

Краевой некроз кожи с последующим формированием протезно-кожного свита мы наблюдали в 1 (1,2%) случае у пациента с выраженной патологией сердечно-сосудистой системы и сахарным инсулинозависимым диабетом, что потребовало последующего пластического закрытия дефекта кожи с удовлетворительным эффектом

С формировавшиеся в 17 (10,9%) случаях серомы, потребовавшие серии санационных пункций Немаловажно заметить, что из 17 случаев формирования сером 12 пришлось на имплантацию полипропиленового протеза

Удаления сетчатого имплантата не потребовалось ни в одном случае Летальных исходов у наблюдаемых больных не было

Отдаленные результаты, во всех группах, изучены в сроки от 1 года до 4 лет В I группе рецидивов заболевания не отмечено ни в одном случае, в II группе рецидив заболевания отмечен у 2 (2,4%) пациентов, на первый год наблюдения в связи, с чем они повторно оперированы, выполнено репротезирование брюшной стенки, с удовлетворительным эффектом.

С целью изучения молекулярно-биологических аспектов реакций различных клеточных популяций на имплантацию различных полимерных материалов, проводилась оценка экспрессии ряда генов по наличию и содержанию мРНК генов интерлейкина-1 (1Ь-1), матриксной металлопротеиназы I типа (ММР-1), тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ I типа (Т1МР-1), а также коллагена I типа (Со1-1) в периферической крови забранной до операции, 3 и 7 сутки после операции и раневом отделяемом, забранном на 3 и 7 сутки после герниопластики

Таблица 6

Динамика экспрессии генов в лейкоцитах крови у больных до

эндопротезирования грыжевого дефекта различными материалами

Ген ПВДФ (п=70) Полипропилен (п=60) Уровень достоверности различий Р

1Ь-1 0,26+0,20 0,38+ 0,38 Р>0 1

ММР-1 0.12+0,06 0,27+0,18 Р>0 1

Т1МР-1 0,36±0,11 0,17± 0,11 Р>0 1

Со111 0,12+0,07 0,25+0,19 Р>0 1

При сравнении уровней экспрессии изучаемых генов, до операции, в группах больных, которым впоследствии имплантировали протезы различного состава, не было обнаружено достоверных различий, что говорит об одинаковом исходном фоне экспрессии генов в группах сравнения (см табл 6)

Таблица 7

Динамика экспрессии генов в лейкоцитах крови через 3 суток после

эндопротезирования грыжевого дефекта различными материалами

Ген ПВДФ (п=70) Полипропилен (п=60) Уровень достоверности различий Р

1Ы 0,05+0,03 0,20+0,13 Р<0,05

ММР-1 0,20+0,06 0,24 + 0,07 Р<0,05

Т1МР-1 0,40±0,12 0,88+0,41 Р<0,05

Со111 0,16+0,07 0,52+ 0,19 Р<0,05

Сравнение генной экспрессии в лейкоцитах крови после операции показало, что мРНК гена коллагена I несколько повышена (Р<0,1) при

использовании сеток из ПП. тогда как применение сеток из ПВДФ не вызывало таких изменений (см. табл. 7).

Аналогичные сравнения экспрессии генов клеток из раневого экссудата было более информативным (см. табл. 8, рис. 7). Кроме достоверно повышенной экспрессии гена коллагена I типа показана усиленная экспрессия гена ИЛ-1 при использовании полипропиленовых сеток.

Таблица 8

Уровни экспрессии генов в экссудате при использовании различных

эндопротезов

Ген ПВДФ (п=70) Полипропилен (п=60) Уровень достоверности различий Р

1L-1 0,06+ 0,04 0,48+0,23 Р<0,05

ММР-1 0,15+0,05 0,37+0,22 Р<0,05

TIMP-1 0,23+ 0,08 0,52+ 0,22 Р<0,05

Coll 1 0,09+ 0,04 0,69+ 0,23 Р<0.05

о.

0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

И ПВДФ □ ПП "Prolen"

IL-1 Colli

Исследуемый ген

Рис. 7. Количественная экспрессия гена интерлейкина-1 (ключевого воспалительного фактора) и гена коллагена-I в клетках раневого отделяемого при использовании различных видов имплантатов (М+т).

Таким образом, полипропиленовая сетка в отличие от поливинилиденфторидной способствует, с одной стороны, усилению локальной продукции IL-1 как в клетках экссудата, так и (в меньшей степени) в лейкоцитах периферической крови и повышению продукции коллагена I типа, а с другой стороны - подавлению распада коллагена (активация TIMP-1) в области заживления операционной раны. В то же время различий по экспрессии гена ММР-1 в зависимости от типа сеток не обнаружено.

Выводы:

1 Наиболее оптимальной структурой сетчатого эндопрогеза является вариант В2(010), он характеризуются достаточной механической прочностью для противодействия внутрибрюшному давлению (относительная прочность - 7,03 Нм2/г, разрывная нагрузка - 251±1,35 Н), высоким показателем гибкости (11,8 сН мм2) и является наиболее пористым (соотношение площади просвета ячеек и площади мононигеи - 1,49±0,01), что обеспечивает наиболее оптимальные условия для прорастания соединительной тканью

2 Имплантация эндопротезов «ПВДФ» и «ПВДФ - К» характеризуется наиболее благоприятным течением раневого процесса и подтверждается данными наблюдений за состоянием послеоперационных ран, циюлогичеекпм и гистологическим методами исследования

3 Дополнительное углеродное покрытие сетчатого имплантата улучшает биологическую совместимость и благоприятно сказывается на течении раневого процесса

4 Применение сетчатого имплантата «ПВДФ», в клинической практике, характеризуется благоприятным течением раневого процесса (уменьшение длительности истечения и количества раневого отделяемого, изменение его качественного состава (преобладание макрофагально-чимфоцитарного компонента), снижение продукции провоспалительных цитокинов и коллагена 1 гипа в клетках периферической крови и раневом отделяемом по сравнению с полипропиленовыми эндопротезами)

5 Сетчатые имплантаты из поливинилиденфторида является перспективной альтернативой наиболее распространенным в современной герниологии полипропиленовым эндопротезам, так как их применение позволяет уменьшить количество осложнений протезирующей герниопластики более чем в три раза и улучшить отдаленные результаты оперативного лечения

Практические рекомендации

1 При выборе материала для пластики дефектов брюшной стенки предпочтение следует отдавать сетчатым синтетическим материалам с оптимальной структурой и достаточной прочностью, такой оптимальной структурой обладают протезы В2(010)

2 Сетчатые эндопротезы «ПВДФ» и «ПВДФ-К» обладают высокими показателями биосовместимости, что позволяет считать их материалами выбора для пластики дефектов брюшной стенки

3 Применение «ПВДФ-К» эндопротеза наиболее целесообразно при лечении больших и гигантских вентральных грыж, при большом обьемс имплантируемого материала, так как данный материал облачает повышенной биосовмесшмостыо чю благоприятно сказывается на течении раневою процесса

4 При использовании других сннтешческич материалов (полипропиленовых эндопро1езов «Эсфил», «Prolen») необходимо проводить бочее длительное дренирование раны с динамическим наблюдением за течением раневого процесса

5 При лечении послеоперационных вентральных 1рыж, особенно средних, больших и гигантских, наиболее оправдано протезирование передней брюшной стенки сетчатым имплантатом по Stoppa-Rives в модификации клиники (Патент РФ №2270614), позволяющий позволяет избежать сокращения объема брюшной полости и повышения внутрибрюшного давления, минимизировать частоту ишра- и послеоперационных осложнении и добиться стойкого излечения

Список работ, опубликованных но теме диссертации

1 Эффективное^ герниопластнки с использованием полипропиленовою сетчатого импланташ в лечении послеоперационных вентральных грыж // Вестник хирургии им И И Грекова, 2005 - Т 164, №3, - С 85-87 (Соавт В M Седов, СД Тарбаев, А А Гостевской)

2 Сетчатые имплантаты из поливинилиденфторида в лечении грыж брюшной стенки//Вестник хирургии им ИИ Грекова, 2008 -Т 167, №2, - С 16-21 (Соавт В M Седов, А А Гостевской, С Д Тарбаев, А Б Чулховин, Г M Нутфуллина, В А Жуковский)

3 Сетчатые имплантаты в лечении грыж передней брюшной стенки -обзор литературы // «Ученые записки СПбГМУ им акад И П Павлова» - 2006, Т VIII, №4, - С 8-16 (Соавт А А Гостевской)

4 Первый опыт применения ПВДФ - сетчатого имплантата для оперативного лечения послеоперационных вентральных грыж// Медицинский академический журнал, 2007, Т 7, №3 - С 133-134 (Соавт В M Седов, С Д Тарбаев, А А Гостевской, В А Жуковский)

5 Сравнительный анализ полипропиленового и биологического сетчатых имплантатов в эксперименте - Медицинский академический журнал, 2007, Т 7, №3 - С 135-136 (Соавт В M Седов, А X Хамид, С Д Тарбаев, А А Гостевской)

6 Сравнительное исследование полипропиленового и ПВДФ сетчатых имплантатов для герниопластнки в эксперименте - Медицинский

академический журнал, 2007, Т 7, №3 - С 135-136 (Соавт ВМ Седов, А X Хамид, С Д Тарбаев, А А Гостевской)

6 Сравнительное исследование полипропиленового и Г7ВДФ сетчатых имплантатов для герниопластики в эксперименте - Медицинский академический журнал, 2007,1 7, №3 - С 134-135 (Соавт ВМ Седов, С Д Тарбаев, А А Гостевской, В А Жуковский)

7 Патент на изобретение «Способ пластики послеоперационных вешральных грыж» РФ №2270614 от 27 02 06 (Соавт В М Седов, С Д Тарбаев, А А Гостевской, С Г Баландов, А X Хамид)

8 Патент на изобретение «Способ пластики пупочных и послеоперационных вентральных грыж при малых размерах грыжевых ворот» РФ №2271156 от 10 03 06 (Соавт В М Седов, С Д Тарбаев, А А Гостевской, С Г Баландов, А X Хамид)

9 Сравнит етьный анализ результатов использования полипропиленового и поливннш'денфторидного сетчатых имплантатов при протезировании передней брюшной стенки в эксперименте // Клиническая патофизиология, 2006, №2 - С 46-51 (Соавт ВМ Седов, А А Гостевской, С Д Тарбаев, Г В Иванова, В А Жуковский)

10 Хируртнческое лечение послеоперационных вешральных грыж с использованием полипропиленового имплантата // Международный хирург иче< кий кошресс «Новые технологии в хирургии» - Ростов на Дону, 5-7 октября 2005 - С 394 (Соавт А А Гостевской, С Д Тарбаев)

11 Результаты хирургического лечения послеоперационных вентральных грыж с, использованием полипропиленового сетчатого имплантата // Материалы научной конференции молодых ученых посвященной 60-летию Института хирургии им А В Вишневского РАМН, -Современные методы диагностики и лечения заболеваний в клинике и эксперименте - Москва, 13-14 октября 2005 -С 47

12 Хирургическое лечение послеоперационных вентральных грыж с использованием полипропиленового и ПВДФ сетчатых имплантатов // Материалы 5 международной конференции Современные подходы к разработке и клиническому применению эффективных перевязочных средств, шовных материалов и полимерных имплантатов - Москва, 2006 - С 208-209 (Соавт Седов В М , Тарбаев С Д , Гостевской А А )

13 Сравнительное исследование полипропиленового и ПВДФ сетчатых имплантатов для герниопластики в эксперименте - Материалы международной научно-практической конференции «Современные методы хирургического лечения вентральных грыж и эвентраций» -Алушта, 2006 - С 164-167 (Соавт В М Седов, С Д Тарбаев, А А Гостевской, В А Жуковский, В Е Немилов)

14 Клинические аспекты биоинертности протезов для герниопластики -III Международный хирургический конгресс «Научные исследования

в реализации программы «Здоровье населения России»» - Москва, 2008 -С 59-60 (Соавт ВМ Седов, СД Тарбаев, А А Гостевской, А Б Чухловин)

15 Оценка эффективности новых материалов и методов ючения послеоперационных вентральных грыж - III Международны!) хирургический конгресс «Научные исследования в реализации программы «Здоровье населения России»» - Москва, 2008 - С 67-68 (Соавт В М Седов, А А Гостевской)

Лицензия от ИД № 00597 от 15 12 99 Подписано в печать 27 Об 2008 Уел печ л 1 25 Формат 60x84 1/16 Печать офсетная Тираж 100 экз Заказ 621/08 197089, Санкт-Петербург, ул Л Толстого 6/8 Издательство СПбГМУ