Автореферат диссертации по медицине на тему Стратегия выбора способа пластики грыж передней брюшной стенки (экспериментально-клиническое исследование)
На правах рукописи
ИВАНОВ ИЛЬЯ СЕРГЕЕВИЧ
СТРАТЕГИЯ ВЫБОРА СПОСОБА ПЛАСТИКИ ГРЫЖ ПЕРЕДНЕЙ БРЮШНОЙ СТЕНКИ (экспериментально-клиническое исследование)
14.01.17 - хирургия
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
? О' 'Ч 2'ЛЗ
Курск - 2013
005062176
Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Научный консультант:
доктор медицинских наук, профессор Лазаренко Виктор Анатольевич Официальные оппоненты:
Тимошин Андрей Дмитриевич - доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, Федеральное бюджетное учреждение «Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского» РАМН, реабилитационно-консультативное отделение с амбулаторной хирургией, ведущий научный сотрудник
Стойко Юрий Михайлович - доктор медицинских наук, профессор, заслуженный врач РФ, главный хирург Федерального государственного учреждения «Национальный медико-хирургический Центр имени Н.И. Пирогова», руководитель клиники хирургии с курсом травматологии и ортопедии
Суковатых Борис Семенович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой общей хирургии Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Ведущая организация:
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Защита состоится «19» сентября 2013 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.039.02 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (305041, г. Курск, ул. Карла Маркса, 3).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (305041, г. Курск, ул. Карла Маркса, 3), а с авторефератом - на сайте ВАК vak.ed.gov.ru
Автореферат разослан /МЯьР 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Хирургическое лечение грыж передней брюшной стенки - актуальная проблема абдоминальной, реконструктивной и косметической хирургии. Грыжа передней брюшной стенки - это полиэтиологическое заболевание, влекущее за собой множественные расстройства в деятельности внутренних органов. Количество больных с грыжами передней брюшной стенки не имеет тенденции к снижению (Тимошин А.Д. и соавт. 2009; Белоконев В.И. и соавт,, 2012; Юрасов А.В. и соавт., 2012, Ермолов А.С. и соавт., 2012).
Основным принципом хирургического лечения вентральных грыж (ВГ) является пластика без натяжения тканей с применением эндопротеза для закрытия дефекта (Паршиков В.В. и соавт., 2012; Шестаков А.Л. и соавт., 2012; Sanders D.L., 2011). Внедрению синтетических протезов в хирургическую практику способствовала относительная простота метода, а также перспектива улучшить отдаленные результаты оперативного лечения грыж передней брюшной стенки. Полимеры обладают большой прочностью, эластичностью, достаточной химической и биологической инертностью, нетоксичны, легко стерилизуются. Однако использование этих материалов при хирургическом лечении ВГ связано с развитием атрофически-дегенеративных и рубцовых изменений тканей передней брюшной стенки в зоне эндопротезирования, снижением их прочностных свойств и регенераторных возможностей (Еги-ев В.Н. и соавт., 2010; Heybeli Т. et al., 2010; Mihai R. et al., 2011)
В значительной степени это зависит от химических и физических свойств эндопротезов, которые обусловливают также развитие таких осложнений, как серомы и нагноение ран, возникновение лигатурных свищей (Федоров В.Д. и соавт., 2000; Курбанов У.А. и соавт., 2006; Власов В.В. и соавт., 2008; Ярема И.В. и соавт., 2008; Welty G. et al., 2001; Seleem M.I., 2003; Delikoukos S. et al., 2007, 2008). В связи с этим перспективным является изучение биосовместимости различных видов протезов, используемых при протезировании передней брюшной стенки.
Не менее важным направлением развития герниологии является внедрение клеточных технологий, таких как применение культуральных экзогенных фибробластов, позволяющих активировать процессы организации соединительной ткани, повысить уровень репаративных процессов в месте их введения (Хамид А.Х., 2005; Егиев В.Н. и соавт., 2010; Гостевской А.А. и соавт., 2012; Kapischke М. et al., 2005). Введение экзогенных фибробластов может сделать возможным решение еще одной проблемы современной
герниологии - снижения прочностных свойств рубца из-за изменения коллагенового состава апоневротических структур передней брюшной стенки.
Очень важным направлением в современной хирургии, и в герниологии в частности, является предупреждение возникновения и развития заболевания. В этом контексте, необходимы методики для раннего обнаружения «скрытых» признаков, указывающих на возможность дисплазии соединительной ткани и опасность возникновения рецидивов (Велигоцкий H.H. и соавт., 2011; Henriksen N.A. et al., 2011). Подобные методики позволят выявлять признаки, указывающие на необходимость выполнения превентивного эндопротезирования у пациентов до появления ВГ, при наличии предрасположенности к их возникновению. В этой связи перспективным является изучение состава коллагена соединительной ткани (кожа и апоневроз) и полиморфизма ряда генов, которые участвуют в образовании коллагена. Исследование уровня металлопротеиназ, принимающих важное участие в процессах деградации различных типов коллагена, представляется важным для многих исследователей (Гостевской A.A. и соавт., 2008; Rosch R. et al., 2006), однако в качестве критерия прогнозирования развития ВГ еще не использовалось.
В этой связи исследования соотношения основных типов коллагена при помощи поляризационной микроскопии или при использовании моноклональных антител совместно с применением генетического исследования, направленного на изучение полиморфизма ряда генов, представляются важными и перспективными, позволяющими улучшить результаты лечения больных с ВГ или предрасположенностью к последним (Селезнева И.И. и соавт., 1996; Junge К. et al., 2002; Rich; L. et al., 2005).
Главным фактором, напрямую определяющим результаты лечения пациентов с той или иной патологией, является стратегия хирургического лечения. Различные диагностические и медикаментозные методики могут дополнять ее, но именно стратегия во многом определяет результаты лечения. Неправильная стратегия хирургического лечения может свести на нет все преимущества и достоинства конкретных тактических приемов. Расширение использования подапоневротической пластики (Sublay) демонстрирует положительный эффект, однако часть хирургических клиник продолжает применять надапоневротическую пластику (Onlay), также показывая хорошие результаты и указывая на меньшую травматизацию тканей, особенно при малых размерах грыжи (Юрасов A.B. и соавт., 2011; Паршиков В.В. и соавт., 2012). Хирурги, применяющие методики Sublay, вынужденные при малых
грыжах увеличивать размеры доступа, тоже являются «заложниками» одного типа эндопротезирования. Только определенная «гибкость» в принятии обоснованного варианта хирургического лечения, основанная на результатах клинического и экспериментального исследования проблемы, позволит выявить оптимальную стратегию выбора способа пластики грыж передней брюшной стенки. Именно это предопределило цель и задачи нашего исследования.
Цель исследования - создание хирургической стратегии лечения грыж передней брюшной стенки на основании сравнительного изучения степени биосовместимости синтетических материалов, методик пластики, способов прогнозирования генетической детерминированности и методик контроля воспалительного процесса в послеоперационном периоде. Задачи исследования.
1. Определить особенности коллагеногенеза при эндопротезировании передней брюшной стенки в зависимости от типа эндопротеза в эксперименте с использованием поляризующей микроскопии.
2. Изучить влияние аллогенных культивированных фибробластов на соотношение коллагенов 1/111 типов при эндопротезировании передней брюшной стенки в эксперименте.
3. Изучить в эксперименте реакцию тканей на эндопротезы из ППРО, ПТФЭ и ПВДФ (морфологически).
4. Провести в эксперименте сравнительный анализ морфологических изменений тканей в области имплантации протезов из ГГПРО, ПТФЭ и ПВДФ в условиях введения аллогенных эмбриональных фибробластов.
5. Изучить комплексное влияние полиморфизма генов на формирование абдоминальных грыж в клинике.
6. Разработать метод профилактики ВГ после «открытых» операций на органах брюшной полости, основанный на сравнительном анализе закономерностей соотношения коллагенов 1/Ш типов и взаимовлияния полиморфизмов генов у пациентов с ВГ и у людей без признаков патологии соединительной ткани.
7. Сравнить частоту послеоперационных осложнений после использования эндопротезов из ППРО, ПТФЭ и ПВДФ при пластике дефектов передней брюшной стенки в клинике.
8. Провести сравнительное изучение динамики общеклинических показателей, цитокинового профиля и клеточного состава раневого экссудата при эндопротезировании брюшной стенки протезами из ППРО, ПТФЭ и ПВДФ
у больных с ВГ, на основании чего выбрать эндопротез с лучшей биосовместимостью.
9. Определить метод выбора оперативного лечения ВГ в зависимости от их размера, анализа закономерностей течения раневого процесса после эндопротезирования передней брюшной стенки. Научная новизна.
1. Впервые выявлено, что экспериментальное использование культуры аллогенных эмбриональных фибробластов при имплантации различных синтетических протезов способствует снижению воспалительной реакции и ускоряет созревание соединительной ткани, в большей степени при имплантации материала ПВДФ.
2. Предложен способ активизации образования коллагена в зоне имплантации протеза путем введения экзогенных эмбриональных фибробластов, потенцирующий формирование зрелой соединительной ткани.
3. Впервые проведена сравнительная оценка биосовместимости эндопротезов из ППРО, ПТФЭ и ПВДФ на основании исследования динамики концентрации про- и противовоспалительных цитокинов в раневом экссудате при эндопротезировании передней брюшной стенки в клинике. Доказано преимущество клинического применения имплантатов из поливинилиденфторида в лечении больных с ВГ.
4. Доказано наличие «сильных» корреляционных связей между цитокиновым профилем и общеклиническими данными и возможность их мониторинга для прогнозирования реакции тканей на синтетический протез.
5. Впервые изучено соотношение 1/Ш типов коллагена в условиях имплантации различных видов синтетических эндопротезов и влияния введения экзогенных эмбриональных фибробластов в эксперименте.
6. Впервые изучено соотношение 1/Ш типов коллагена у пациентов с грыжами живота и без признаков ВГ, взаимосвязанное с наличием мутантного генотипа АА в полиморфизме гена ЕС Г +6Ш/А и мутантного аллеля полиморфизма 1171 5А/6А гена матриксной металлопротеиназы 3.
7. Впервые на основании взаимосвязанного определения генного полиморфизма и соотношения коллагенов в коже и апоневрозе больных без ВГ предложено обоснованное превентивное эндопротезирование после возможной лапаротомии.
8. Впервые изучена цитологическая картина в динамике при имплантации разных по структуре эндопротезов (ППРО и ПВДФ) при различных типах
пластики (Onlay и Sublay), позволяющая определить оптимальные сроки дренирования раны.
9. Впервые определена стратегия выбора способа пластики, основанная на результатах гистологического, цитологического и клинического течения послеоперационного периода, в зависимости от размера грыжи. Практическая значимость.
На основании экспериментальных исследований показана целесообразность применения аллогенных эмбриональных фибробластов с целью стимуляции созревания соединительной ткани после эндопротезирования ВГ.
Определена эффективность использования поляризационной микроскопии и окраски препаратов по методике Sirius Red для определения соотношения коллагенов I/HI типов в эксперименте и клинике.
Разработана методика прогнозирования риска развития ВГ на основании исследования соотношения коллагенов I/III типов, взаимосвязанное с наличием мутантного генотипа А А в полиморфизме гена EGF +61G/A и мутантного аллеля полиморфизма 1171 5А/6А гена матриксной металлопротеиназы 3.
Определена методика мониторирования раневого процесса на основании цитологического исследования экссудата у больных с ВГ для выявления оптимального срока удаления дренажей.
Разработана стратегия выбора метода оперативного вмешательства в зависимости от размера грыжи, предусматривающая использование пластики Onlay у больных с малыми и средними размерами и Sublay эндопротезирование при больших и гигантских размерах грыж. Положения, выносимые на защиту.
1. Экспериментальное введение экзогенных аллогенных эмбриональных фибробластов в зону имплантации эндопротезов приводит к достоверному уменьшению воспалительной реакции и повышению уровня фибропластическнх процессов.
2. Имплантация культуры аллогенных фибробластов в область расположения синтетических протезов модифицирует тканевые реакции, что проявляется усилением трансформации фибробластов в зрелые клетки фиброциты и вызывает ускорение созревания соединительной ткани (р<0,05). В большей степени это отмечено при использовании ПВДФ протеза.
3. Эндопротезирование ПВДФ протезом вызывает достоверно меньшую воспалительную реакцию по сравнению с использованием материалов из ППРО и ПТФЭ.
4. Достоверно меньшая продолжительность и интенсивность повышения концентрации провоспалительных (ФНОа и ИЛ-8) и противовоспалительного (ИЛ-4) цитокинов характеризуют более низкий уровень воспалительной реакции и ее раннее завершение при использовании ПВДФ протеза по сравнению с использованием материалов из ППРО и ПТФЭ. При этом целесообразно использование мониторинга про- и противовоспалительных цитокинов в послеоперационном периоде для прогнозирования течения воспалительной реакции на имплантацию эндопротеза у больных с ВГ.
5. На основании морфологических и клинических исследований, при Onlay протезировании передней брюшной стенки у больных с ВГ, протез ПВДФ обладает лучшей биосовместимостью по сравнению с ППРО и ПТФЭ.
6. Применение поляризационной микроскопии и окраски препаратов по методике Sirius Red позволяет достоверно определять соотношение I/III типов коллагена в экспериментальных условиях и в клинике.
7. Наличие мутантного генотипа АА в полиморфизме гена EGF +61G/A и наличие мутантного аллеля полиморфизма 1171 5А/6А гена матриксной металлопротеиназы 3, с учетом снижения соотношения коллагенов I/III типов ниже 2,1 в коже и апоневрозе у больных с ВГ, может служить объективным критерием прогнозирования риска развития ВГ и показанием к превентивному эндопротезированию.
8. Исследование цитологии экссудата в послеоперационном периоде позволяет объективизировать уровень воспаления при пластике типа Onlay и оптимизировать сроки удаления дренажей.
9. Цитологическое исследование экссудата в послеоперационном периоде доказывает более раннее изменение воспалительного типа цитограммы на воспалительно-регенераторный при использовании ПВДФ протеза при пластике Onlay по сравнению с использованием материала из ППРО.
10. Использование методики типа Sublay, в сравнении с методикой Onlay, достоверно уменьшает уровень воспалительной реакции в области пластики, объем, длительность и количество экссудативных осложнений в послеоперационном периоде, длительность дренирования и время пребывания пациента в клинике.
11. Хирургическое лечение, основанное на применении пластики типа Onlay у пациентов с малыми и средними размерами грыж, и использование методики Sublay у пациентов с обширными и гигантскими грыжевыми дефектами, является оптимальной стратегией лечения грыж передней брюшной стенки.
Реализация работы. Полученные результаты внедрены в практику работы хирургических отделений БМУ «Курская областная клиническая больница», НУЗ «Отделенческая больница на станции Курск ОАО "РЖД"», МБУЗ «Городская клиническая больница № 1 г. Белгорода», МБУЗ «Городская клиническая больница № 2 г. Белгорода». Полученные данные используются в учебном процессе на кафедре хирургических болезней № 1 ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Минздрава России, кафедре хирургических болезней № 2 ГБОУ ВПО «Курский г осударственный медицинский университет» Минздрава России, кафедре хирургических болезней № 2 медицинского факультета НИУ «Белгородский государственный университет» Минздрава России.
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на заседаниях научно-практического общества хирургов г. Курска и Курской области в 2009 - 2012 гг., научной конференции с международным участием «Актуальные вопросы хирургии» (Курск, 7 октября 2011), VIII международной научно-практической конференции Всероссийского общества герниологов «Актуальные вопросы герниологии» (Медицинский центр МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, 1 - 2 ноября 2011), IX международной научно-практической конференции Всероссийского общества герниологов «Актуальные вопросы герниологии» (РНЦХ им. Б.В. Петровского, Москва, 31 октября -1 ноября 2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 50 научных работ, из них 24 в изданиях, определенных ВАК РФ, а также 2 монографии, изданные в ФРГ. Работы содержат полный объем информации, касающейся темы диссертации.
Личный вклад автора.
Автором составлены план и дизайн исследования, проведен анализ отечественных и зарубежных источников литературы по теме диссертации, выполнен эксперимент на животных. Проведены гистологическое исследование и оценка полученных результатов. Автором проведены набор больных, разделение их на группы и подгруппы, осуществлено клиническое наблюдение и определение концентрации цитокинов в экссудате. Автор участвовал в операциях по эндопротезированию передней брюшной стенки у большинства больных, вошедших в клиническое исследование, как оператор или первый ассистент. Самостоятельно проведен сбор, обработка и анализ полученного научного материала и сформулированы основные положения диссертации.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 300 страницах машинописного текста, состоит из введения, глав обзора литературы, материалов и методов исследования, собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, который содержит 275 источников, из них 167 отечественных и 108 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 108 рисунками и 29 таблицами.
СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Экспериментальный раздел. Экспериментальное исследование проведено на 270 особях белых лабораторных мышей обоего пола, половозрелых, средний вес которых составил 50-70 г. Было выделено три группы, в зависимости от вида имплантированного материала, включающие по 90 животных каждая. Животным имплантировали синтетический протез (участок протеза размерами 1 х 0,5 см), располагая его над мышечно-апоневротическим слоем, имитируя пластику ВГ только типа Onlay (табл. 1).
Животным I группы имплантировали протез из полипропилена (ППРО)
(эндопротез «Эсфил», фирма «Линтекс» - Санкт-Петербург).
Животным II группы имплантировали протез из политетрафторэтилена (ПТФЭ)
(эндопротез «Экофлон», фирма «Экофлон» - Санкт-Петербург).
Животным III группы имплантировали протез из поливинилиденфторида
(ПВДФ) (эндопротез «Унифлекс», фирма «Линтекс» - Санкт-Петербург).
Таблица 1
Распределение животных по группам и сериям
Группы Серии (кол-во животных)
1 2 3
I (ППРО) 30 30 30
II (ПТФЭ) 30 30 30
III (ПВДФ) 30 30 30
Всего 270
Животные всех групп были разделены на три серии:
1 серия - без введения аллогенных эмбриональных фибробластов в зону имплантации.
2 серия — однократное введение аллогенных эмбриональных фибробластов на 7-е сут. после имплантации протеза.
3 серия - двукратное введение аллогенных эмбриональных фибробластов на 7-е и 10-е сут. после имплантации протеза.
Мы не отметили в доступной нам литературе способа кратного введения фибробластов. Большинство способов предлагает методику нанесения культуры эмбриональных фибробластов на полипропиленовую сетку с помощью фибринового клея с дальнейшей имплантацией полученного биотрансплантата в переднюю брюшную стенку. В нашей же работе применялись эмбриональные фибробласты, лишенные антигенов гистосовместимости. Стоит отметить, что присутствие фибробластов в ране непосредственно с момента операционной травмы должно снижать эффект их влияния, так как в этот момент времени условий для начала регенеративных процессов еще нет. Поэтому ведение культивируемых фибробластов на указанных нами сроках оптимально, с учетом стадийности воспалительного процесса.
Аллогенные фибробласты выделялись из культуры эмбриональных фибробластов эмбрионов белых мышей на сроке беременности 1-2 недели (Мартынцев A.A., 2010). Для морфологического исследования использовали участок передней брюшной стенки с имплантатом размером 1,5 х 1 см. Изготавливали срезы 4-5 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином, по Ван Гизон и пикросириусом красным (Sirius Red). Срезы исследовали в обычном и поляризованном свете с использованием поляризационного микроскопа Altami Polar 2 при объективах хЮ, х25 и х40, а также водной иммерсии. Соотношение клеток определяли при помощи цитоморфометрии. Определение соотношения коллагена I/III типов осуществлялось с использованием программного комплекса Altami Studio 3.0 и ImageJ 1,46h на основании изучения цветовой гистограммы выбранного участка (Велигоцкий H.H., 2011).
Клинический раздел. В клиническое исследование вошли 615 больных, находившихся в клинике хирургических, болезней № 1 ГБОУ ВПО КГМУ Минздрава России на базе БМУ КОКБ с 2003 г. по 2011 г.
У 190 пациентов с ВГ исследованы результаты лечения при пластике Onlay и имплантации трех различных протезов (ППРО, ПТФЭ и ПВДФ -
группы А, В и С). При этом у 102 пациентов из числа этих групп было выполнено динамическое исследование провоспалительных (ФНОа и ИЛ-8) и противовоспалительного ИЛ-4 цитокинов в раневом экссудате (подгруппы AI, В1,С1).
Группа А, 78 пациентов, материал ППРО по методике Onlay. Подгруппа AI, 43 больных - исследование цитокинов в экссудате. Группа В, 71 пациент, материал ПТФЭ по методике Onlay. Подгруппа В1, 30 больных - исследование цитокинов в экссудате. Группа С, 41 пациент, материал ПВДФ по методике Onlay. Подгруппа С1, 29 больных - исследование цитокинов в экссудате.
Определение концентрации цитокинов в материале выполнялось по следующей схеме. Экссудат центрифугировали, получая надосадок, который собирали в пробирки «Эппендорф» и замораживали. Концентрацию цитокинов в образцах определяли иммуноферментным методом с предварительной калибровкой на наборах фирмы «Протеиновый контур» - для ИЛ-4 и «Цитокины» (Санкт-Петербург, Россия) - для ФНОа и ИЛ-8 с последующей спектрофотометрической оценкой.
Гистологическое исследование и определение соотношение коллагена (исследование кожи и апоневроза) выполнено у 95 пациентов (группы 1 и 2). Группа 1 - 46 пациентов с ВГ, материал ППРО, у 32 выполнена пластика типа Onlay, у 14 больных - по методике Sublay.
Группа 2-49 пациентов, не являющихся грыженосителями (больные, которым в отделении общей хирургии выполнялись оперативные вмешательства, не связанные с лечением абдоминальных грыж).
Всем больным 1 и 2 групп интраоперационно производилась биопсия кожи из области операционного доступа. Скальпелем иссекали один кожный фрагмент размерами 4,0 X 4,0 мм. Биопсию апоневроза выполняли следующим образом: после рассечения кожи, подкожно-жировой клетчатки, выделяли область грыжевого мешка, после его иссечения от края апоневроза брали фрагмент размерами 4,0 X 4,0 мм. У больных без грыж применялась аналогичная методика, естественно, без вскрытия и иссечения грыжевого мешка. Полученные препараты помещали в приготовленный заранее стеклянный контейнер с 10% раствором формалина, полностью покрывающим препарат, и закрывали герметичной резиновой пробкой, заключая затем его в парафиновый блок. Из получаемых блоков изготавливали срезы 4-5 мкм, окрашивали гематоксилином и эозином, по Ван Гизон и пикросириусом красным (Sirius Red). Как и в случае с экспериментальной серией, срезы
исследовали в обычном и поляризованном свете, по аналогичной методике и на том же оборудовании.
Цитологическое исследование экссудата в послеоперационном периоде произведено у 114 пациентов.
Sublay - 53 пациента, материал ППРО (14 пациентов группы 1 и 39 больных без взятия участков кожи и апоневроза).
Onlay - 29 пациентов, материал ПВДФ (пациенты подгруппы Cl). Onlay - 32 пациента, материал ППРО (32 пациента группы 1). Цитологическое исследование экссудата производилось при помощи окрашивания препаратов гематоксилином и эозином, с последующим подсчетом клеточных элементов при использовании световой микроскопии.
Определение критериев риска при помощи молекулярно-генетического анализа, основанного на исследования полиморфизма генов, было выполнено при исследовании выборки из 291 пациента (группы 3 и 4).
• Группа 3 -134 пациента с ВГ
• Группа 4 - 157 больных без ВГ
В группы 2 и 4 мы не включали пациентов с признаками ВГ и дисплазии соединительной ткани. Исследовался полиморфизм генов:
• 1171 5А/6А ММРЗ- матриксной металлопротеиназы 3
• 1562 С/Т ММР9 - матриксной металлопротеиназы 9
• 61G/A гена EGF - эпидермального фактора роста
Для анализа полиморфизма 1562 С/Т ММР9 была произведена амплификация фрагментов промоторной области этого гена с применением праймеров: прямой - 5' GCCTGGCACATAGTAGGCCC 3', обратный праймер -5' CTTCCTAGCCAGCCGGCATC 3'. Анализ полиморфизма -1171 5А/6А ММРЗ осуществлялся при амплификации фрагментов промоторной области этого гена с применением праймеров: прямой
5'-GGTTCTCCATTCCTTTGATGGGGAAGA-3', обратный праймер 5'-CTTCCTGGAATTCACTATGCCACCACT-3' (Chaudhary А.К., 2010). Анализ полиморфизма 61 G/A гена EGF был выполнен путем амплификации фрагментов промоторной области этого гена с применением праймеров: прямой
5'-AAGAGAAACTGTTGGGAGAG-3', обратный праймер 5-GGAAGCCAGTAAGAAATACC-3' (ЧаковаH.H., 2009).
В соответствии с задачами нашей работы, в которые не входила разработка показаний к ненатяжной пластике, в группу методов Sublay также вошли пациенты, оперированные по методике Inlay.
Для статистической обработки клинических данных нами была разработана программа «Хирургия-Грыжи», в которой на каждого исследуемого пациента была заведена электронная карта. Вычислялись средние величины количественных показателей (М), стандартные ошибки среднего и стандартные отклонения (ш). Корреляционный анализ проводили, определяя коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Статистически значимыми считали различия при päD,05. Статистическая обработка полученных результатов проведена с помощью встроенных функций ЭВМ приложения Microsoft Excel-2003 и программы StatPlus 2006 Professional 3.8.0.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Экспериментальный раздел. Проведенный нами анализ клеточного состава тканей ложа имплантированных протезов ППРО, ПТФЭ и ПВДФ без введения культуральных фибробластов и при различной кратности их введения свидетельствует о достоверных отличиях в соотношении фибробластических, лимфогистиоцитарных элементов и остаточных воспалительных изменениях. Это указывает на существенные особенности и достоверные отличия в свойствах биорезистентности данных материалов (табл. 2).
Таблица 2
Характеристика клеточного состава области расположения протеза
(1 серия - без введения фибробластов) (%, M=fcm)
МАТЕРИАЛ ФИБРО- МАКРО- ЛИМФОЦИТЫ СЕГМЕНТО-
и. н БЛАСТЫ ФАГИ ЯДЕРНЫЕ
и ЛЕЙКОЦИТЫ
10 ППРО 60,1 ±3,49 6,0 ±0,65' 14,5±2,17 19,4±3,42
ПТФЭ 49,0±1,60' 17,1±2,28 16,1±2,01 18,2±2,71
ПВДФ 65,6 ± 3,60 13,0 ±0,63 10,2±0,7б' 11,2±0,6з'
30 ППРО 63,2 ±4,31 6,1±1,84 16,1±1,20 14,6±1,79'
ПТФЭ 53,9±3,71*' 10,9±1,1*' 33,2±1,10*' 2,0±0,51*'
ПВДФ 67,7 ±2,19 8,3±0,42* 13,2±0,44 * Ю,8±0,66'
60 ППРО 65,0 ± 4,20 6,0±0,86 16,0±0,60' 13,0±0,92*1
ПТФЭ 70,3±3,21* 2,1±0,29*' 26,0± 1,91*' 1,7±0,32
ПВДФ 90,3 ±5,38*' 4,2±0,66* 3,1±0,38*' 2,4±0,27*
Примечание: % вычислены по отношению к общему количеству клеток. «*» - р <0,05 по сравнению с предыдущим сроком (тот же протез) «'» - р <0,05 по сравнению с другими материалами на том же сроке
У животных без имплантации экзогенных фибробластов определяются морфологические особенности при исследовании реакции тканей передней брюшной стенки на имплантацию протеза ПВДФ, заключающиеся в
достоверно меньшей (р< 0,05) продолжительности экссудативной фазы воспаления по сравнению с животными, у которых использовались протезы ППРО и ПТФЭ. Эти особенности также заключаются в менее длительной и менее интенсивной полинуклеарной и мононуклеарной стадиях клеточной реакции (р^),05) у животных с имплантацией материала ПВДФ.
На 60-е сут. эксперимента (в сравнении с предыдущим сроком - 30 сут.) при использовании материала ПВДФ выявлено статистически достоверно большее (р<0,05) количество клеток фибробластического ряда по сравнению с результатами применения материалов ППРО и ПТФЭ. На заключительном этапе эксперимента цитологическое исследование демонстрирует, что парапротезная капсула вокруг нитей эндопротеза ПВДФ на 90% представлена зрелыми клетками - фиброцитами, в то же время при имплантации материалов ППРО и ПТФЭ отмечается замедление процессов дифференцирования соединительной ткани, характеризуемое большим количеством молодых клеток в парапротезной зоне.
Таблица 3
Характеристика клеточного состава области расположения протеза
(2 серия - однократное введение < шбробластов) (%, М ± т)
Сутки МАТЕРИАЛ ФИБРО-БЛАСТЫ МАКРОФАГИ ЛИМФОЦИТЫ СЕГМЕНТО-ЯДЕРНЫЕ ЛЕЙКОЦИТЫ
10 ППРО 43,2+2,2' 19,5+2,6* 13,4±2,2 23,9+4,3
ПТФЭ 29,9+1,7' 15,8+1,5 23,5+1 ,з' 30,8+3,6
ПВДФ 58,9 ± 1,43' 13,9+0,23' 12,3+0,37 14,9±0,41'
30. ППРО 66,2+4,6* 12,2+2,0* 5,8+0,6* 15,8+2,2
ПТФЭ 45,7+4,2* 22,8+4,6*' 16,4+1,4* 15,1+1,3
ПВДФ 69,3+1,24*' 9,8+0,44* 10,7+0,60*' 10,2+0,47*'
60 ППРО 74,3+5,2* 16,0+4,6* 3,1±0,6* 6,6+0,9*'
ПТФЭ 78,3+6* 11,8+2* 6,7+1,4*' 3,2+0,6*'
ПВДФ 89,1*1,22*' 5,9±0,28*' 3,0±0,37* 2,0+0,26*'
Примечание: % вычислены по отношению к общему количеству клеток. «*» - р <0,05 по сравнению с предыдущим сроком (тот же протез) «'» - р <0,05 по сравнению с другими материалами на том же сроке
Однократное введение экзогенных фибробластов (табл. 3) приводит к снижению содержания фибробластов на ранних сроках (10-е сут.) эксперимента.
Наибольшее снижение числа фибробластов, отмечено при имплантации материала ПТФЭ, который существенно отличается по своим физическим свойствам от сетчатых протезов. Главной причиной этого является гибель части экзогенных фибробластов. В этом случае закономерно увеличивалось содержание макрофагов, которые элиминируют компоненты экзогенной клеточной культуры. Кроме того, снижение содержания фибробластов объясняется их миграцией в пористую структуру наружного слоя протеза ПТФЭ (рис. 1).
Рис. 1. Микроскопическая картина зоны имплантации протеза ПТФЭ на 10-е сут. при однократном введении аллогенных эмбриональных фибробластов: выраженная лимфогистиоцитарная инфильтрация, большое содержание макрофагов. Депонирование фибробластов (указатели) в пористом слое, прилежащем к подкожной клетчатке и коже, и образование «мостиков», соединяющих протез и парапротезную капсулу. Окр. Г+Э. XI00.
На заключительных этапах эксперимента происходило достоверное процентное увеличение элементов фибробластического ряда с повышением их зрелости в результате воздействия экзогенных эмбриональных фибробластов. Накопление фиброзных волокон в стенках капсул вокруг протеза, преобладание фиброцитов над фибробластами было также более выраженным при однократном введении фибробластов, особенно при имплантации ПВДФ (рис. 2, 3).
Рис. 2. Микроскопическая картина зоны имплантации протеза ПТФЭ на 60-е сут. при однократном введении аллогенных эмбриональных фибробластов: выраженная соединительнотканная капсула, отмечается преобладание фиброцитов над фибробластами. Окр. Г+Э. Х400.
10 30 60
сутки
Рис. 3. Относительное содержание фибробластов в зоне имплантации протезов ППРО, ПТФЭ и ПВДФ в динамике (серия с однократным введением фибробластов).
При этом на всех этапах при однократном введении культуры фибробластов отмечалось достоверно меньшее (р<0,05) содержание сегментоядерных лейкоцитов при использовании протеза ПВДФ в сравнении с сериями, в которых использовались полипропилен и политетрафторэтилен. Это указывает на меньшую воспалительную реакцию и лучшую биосовместимость материала ПВДФ.
Характеристика клеточного состава области расположения эндопротезов при двукратном введении фибробластов представлена в таблице 4.
Таблица 4
Характеристика клеточного состава области расположения протеза
Сутки МАТЕРИАЛ ФИБРО-БЛАСТЫ МАКРОФАГИ ЛИМФОЦИТЫ СЕГМЕНТО-ЯДЕРНЫЕ ЛЕЙКОЦИТЫ
10 ППРО 42,5+2,4 21,5+1,6 16,0+1,7 20,0+4,7
ПТФЭ 31,8+1,5 21,2+1,5 17,1+2,5 29,9+2,9
ПВДФ 56,5 ± 1,28і 15,1+0,74' 13,1+0,90 ' 15,3± 1,17і
30 ППРО 60,7+4,2» 13,4+1,6» 13,0+1,7 12,9+2,3*
ПТФЭ 64,8+5,4* 12,1+1* 14,1+1,4 9,0+1,5*
ПВДФ 69,1 ± 0,95* 11,3 + 0,76» 9,2 ± 0,42* 10,4 + 0,73*
60 ППРО 79,8+3,9* 11,4+2,8 5,8+1,3* 3,0+0,8*
ПТФЭ 80,0+3,1* 11,2+1,1 6,7+1,7* 2,1+0,4»
ПВДФ 88,1 ± 1,83*' 6,0 + 0,61 *' 4,0 ±0,70*' 1,9 + 0,31*
Примечание: % вычислены по отношению к общему количеству клеток. «*» - р <0,05 по сравнению с предыдущим сроком (тот же протез) «'» - р<0,05 по сравнению с другими материалами на том же сроке
В серии с двукратным введением культуры аллогенных фибробластов наблюдается хорошо выраженный переход клеточных коопераций, свойственных экссудативной фазе воспаления к фазе организации. Это сокращает сроки образования послеоперационного рубца и ускоряет дифференцировку его структуры.
Однако, по нашему мнению, более важным показателем характеризующим зрелость «получаемой» парапротезной капсулы, является количество молодых и зрелых клеток фибробластического ряда - фиброцитов. При двукратном введении фибробластов нами наблюдалось статистически достоверное увеличение (р<0,05) процентного содержания зрелых клеток -фиброцитов, по сравнению с сериями животных без введения фибробластов и с однократным введением фибробластов при исследовании эндопротезов ППРО и ПТФЭ на поздних сроках наблюдения (рис. 4).
'"Ь
л
50
А
30
суйся
□ Фибробласты ■ Фиброциты
Рис. 4. Процентное соотношение фибробластов и фиброцитов. А - серия без введения фибробластов (протез ППРО). В - серия с двукратным введением фибробластов (протез ПТФЭ).
Таким образом, анализ соотношения фибробластов и фиброцитов в парапротезной капсуле свидетельствует о значимом положительном эффекте от введения культивируемых клеток на скорость созревания соединительной ткани и ее дифференцировки. Так, однократное введение культуры фибробластов увеличивало содержание фиброцитов с ранних сроков, а без их введения - только к окончанию эксперимента. Модифицирующее действие двукратного введения культивируемых клеток при имплантации ПВДФ заключалось в статистически достоверном (р <0,05) увеличении фиброцитов до 27,6% уже на сроке 10 сут. (без введения фибробластов - 14,6%, при однократном введении - 23,6%), а также по сравнению с данными, полученными при использовании ППРО и ПТФЭ - 7,5%.
Главным результатом применения экзогенных культивируемых фибробластов, по нашим данным, является превалирование процессов организации над воспалительными изменениями, ускоренное формирование фиброзной соединительной ткани, сходной по структуре с апоневрозом, и Рубцовых участков с низкой клегочностью и гомогенной структурой гиалинизированного межклеточного вещества. Эти эффекты свидетельствуют о целесообразности использования клеточных технологий в герниологии.
Еще одной характеристикой, показывающей динамику процессов по созреванию соединительной ткани и завершению процессов ее «организации», является соотношение коллагена 1/Ш типов. Именно соотношение этих типов коллагена, вернее, превалирование I типа, указывает на завершение процессов образования зрелой соединительной ткани.
В доступной нам литературе мы обнаружили единичные исследования, касающиеся вопроса использования поляризационной микроскопии для изучения соотношения основных типов коллагена в соединительной ткани у пациентов с ВГ (Селезнева И.И., 1996; Junge К., 2002; Continenza М.А., 2003; Rich L., 2005). Нами не обнаружено экспериментальных исследований по определению соотношения основных типов коллагена (с использованием поляризационной микроскопии) при имплантации различных эндопротезов с одновременным введением экзогенных культуральных клеток. В то время как именно соотношение типов коллагенов позволяет судить об эффективности самых различных методик, направленных на повышение прочностных характеристик послеоперационного рубца, особенно у пациентов, оперированных по поводу ВГ. Это послужило для нас стимулом в проведении данного фрагмента исследования с применением поляризационной микроскопии.
На начальных этапах исследования (10 сут.) нами не было выявлено эффекта от введения экзогенных клеток и зависимости от материала применяемого протеза. Экзогенные фибробласты на этом сроке не имеют возможности влиять на соотношение коллагена, так как процессы образования коллагена находятся на начальном этапе. На сроке 30 сут. и более нами отмечены особенности соотношения типов коллагена в зависимости от введения экзогенных фибробластов, кратности их введения, а также от материала эндопротеза.
У животных без введения фибробластов уже на 30-е сут. эксперимента отмечается прогрессивное увеличение коллагена I типа (рис. 5).
® 2,5
X
1
Рис. 5. Соотношение типов коллагена 1/Ш типов, 1 серия исследования (без введения фибробластов).
10 сут. 30 сут. 60 сут.
При имплантации протеза ПВДФ к 60-м сут. соотношение коллагена МП типов достигает максимальных в этой серии значений. Применение материала ПВДФ демонстрирует большее содержание коллагена I типа по сравнению с аналогичными показателями при использовании протезов ППРО и ПТФЭ, что связано с меньшей интенсивностью воспалительной реакции и лучшими условиями для образования этого типа коллагена.
При однократном введении экзогенных клеток к 30-м сут. отмечается существенное увеличение соотношения типов коллагена (ТК) при использовании протеза ПВДФ, как по сравнению с животными с имплантацией ППРО и ПТФЭ, так и с серией без введения фибробластов (рис. 6).
10 сут. 30 сут. 60 сут.
—ППРО - — ПТФЭ * ■ПВДФ
Рис. 6. Соотношение типов коллагена МП типов, 2 серия исследования (однократное введение фибробластов).
Уровень содержания коллагена I типа при использовании протеза ПТФЭ к 30-м сут. и однократном введении фибробластов достоверно не отличается от результатов использования данного материала на 60-е сут. серии без введения фибробластов. Это демонстрирует положительный эффект от введения экзогенных клеток даже у материала, «склонного» к депонированию культуральных фибробластов и обладающего, по данным наших исследований, не «оптимальной» биосовместимостью по сравнению с другими протезами. При этом соотношение ТК при имплантации ПВДФ и однократном введении фибробластов достигает к 60-м сут. 4,5, в 1,5 раза превышая показатель при использовании ППРО и в 2 раза превышая показатель ПТФЭ.
При двукратном введении фибробластов на 30-е сут. отмечается увеличение содержания коллагена I типа при использовании всех типов протезов. При этом показатели у животных с имплантацией материала ПТФЭ,
как и в предыдущих сериях, ниже и не отличаются от значений при имплантации ПТФЭ в серии с однократным введением фибробластов (рис. 7).
7
ПВДФ
ППРО
ПТФЭ
Юсут. ЗОсут. бОсут.
Рис. 7. Соотношение коллагена 1/Ш типов, 3 серия исследования (двукратное введение фибробластов).
К 30-м сут. эффект от двукратного введения фибробластов, по сравнению с серией с однократным введением, отмечен только при использовании материала ППРО. На заключительном этапе эксперимента превалирование коллагена 1 типа достигает максимальных значений. Анализ показателей при имплантации материалов ППРО и ПВДФ указывает на резкий рост содержания I типа коллагена и снижение III типа. К 60-м сут. соотношение ТК для ППРО в серии с двукратным введением фибробластов в 1,3 раза больше, чем в серии с однократным, причем для материала ПВДФ подобное изменение еще больше -в 1,4 раза.
При использовании поляризационной микроскопии мы отметили ряд эффектов, которые при обычной световой микроскопии не определяются (рис. 8). При световой микроскопии на 60-е сут. эксперимента (фото А) видна сформированная капсула, однако при поляризационной микроскопии (фото В) видно, что коллаген I типа представлен не во всех отделах, что указывает на незавершенность процессов образования зрелой соединительной ткани. Кроме того, нами отмечена лучшая структурная характеристика парапротезной капсулы в серии с двукратным введением фибробластов, заключающаяся в ее большей толщине и однородности, а также равномерном распределении коллагена (фото С).
Рис. 8. Микроскопическая картина зоны имплантации протезов:
Слева - протез ПТФЭ, 60-е сут. (без введения фибробластов). А - световая
микроскопия, В - поляризационная микроскопия. Окраска Sirius Red. Х400.
Незначительное и очаговое содержание коллагена I типа в капсуле.
Справа, С - протез ПВДФ, 60-е сут. (двукратное введение фибробластов).
Плотная, однородная капсула вокруг нитей протеза, содержащая значительное
количество коллагена I типа. Коллаген I типа равномерно распределен в
капсуле. Поляризационная микроскопия. Окраска Sirius Red. Х400.
Таким образом, результаты проведенного нами исследования свидетельствуют о целесообразности коррекции тканевой реакции с использованием клеточных технологий, позволяющих достоверно увеличивать скорость «созревания» и степень дифференцировки соединительной ткани, одновременно снижая уровень воспалительной реакции на операционную травму тканей и присутствие синтетического эндопротеза. При этом очень важным является факт прогрессивного увеличения коллагена I типа и уменьшения коллагена III типа в послеоперационном рубце, что снижает вероятность его расслоения и растяжения. Все вышеизложенное позволяет предполагать хорошую перспективу переноса экспериментальных исследований в клиническую практику.
Клинический раздел. Одним из этапов клинического исследования стало изучение цитокинового профиля у больных с ВГ при использовании различных видов синтетических протезов. Из 102 больных, которым выполнялось исследование цитокинов, у 43 пациентов использовался протез ППРО, у 30 человек - ПТФЭ и у 29 больных - материал ПВДФ. В послеоперационном периоде исследовались: температура тела, объем раневой экссудации, цитокиновый профиль (провоспалительные ФНОа и ИЛ-8, а также
противовоспалительный ИЛ-4) аспирата. В исследуемых группах преобладали женщины, большинство пациентов было трудоспособного возраста. Объем экссудации у больных с имплантацией ПВДФ на всех сроках был достоверно (р <0,05) и значительно меньше, по сравнению с таковым при использовании ППРО и ПТФЭ. Причем при применении последнего объемы экссудации были максимальными. В группе больных с использованием ПВДФ наблюдалось достоверно меньше (р < 0,05) экссудативных осложнений, по сравнению с использованием протезов ППРО и ПТФЭ. Например, серомы при имплантации ППРО имели место в 51,3±3,9% случаев, в то время как при использовании ПВДФ в 39,7±3,7% случаев (р< 0,05), что коррелирует с результатами исследований
A.A. Гостевского (2008), где при имплантации ППРО материала встречалось больше экссудативных образований, чем при применении протеза ПВДФ. При имплантации ПТФЭ мы отметили более существенные недостатки. По сравнению с ПВДФ и ППРО, при использовании ПТФЭ отмечены случаи нагноения протезов при длительной экссудации. Это в первую очередь связано со структурой ПТФЭ. ППРО и ПВДФ представляют собой сетку, сшитую из монофиламентных нитей определенного диаметра. ПТФЭ изготовлен из нетканого, трехслойного материала. Поверхностные 2 слоя имеют поры, достаточные для попадания в них фибробластов, лейкоцитов и т.д. Однако доступ фагоцитирующих клеток в эти поры затруднен, что способствует хронизации воспалительного процесса даже при минимальном инфицировании места имплантации. Неадекватная и несвоевременная эвакуация раневого экссудата, который при этом может инфицироваться, приводит к «пропитыванию» поверхностных слоев протеза и последующему нагноению. Поэтому особенности нетканого материала, связанные со структурой протеза, значительно утяжеляют борьбу с раневой инфекцией и могут приводить к нагноению эндопротеза и повторным операциям по его удалению. Подобные «опасности» при использовании ПТФЭ отмечены в работах Jr. DeBord, 2000; I. Gal, 2004.
Проблема определения оптимального времени удаления дренажей при использовании Onlay пластики остается не решенной до настоящего времени. Преждевременное удаление дренажа, когда объемы экссудации значительны, может привести к образованию серомы и потребовать выполнения дренирующих методик. Выжидательная тактика, основанная на более позднем удалении дренажа, зачастую приводит к необоснованному увеличению сроков лечения и инфицированию сером. Для объективного мониторирования
воспалительного процесса необходимо в первую очередь контролировать патогенетические механизмы развития и прекращения воспаления. Исследование про- и противовоспалительных цитокинов как основных регуляторов воспалительной реакции, но нашему мнению, является оптимальным диагностическим методом для объективизации времени удаления дренажа. Изучение баланса про- и противовоспалительных цитокинов и их динамики в послеоперационном периоде позволяет определить момент, когда превалирование противовоспалительных цитокинов гарантирует отсутствие больших объемов экссудации. В доступной нам литературе исследований о сравнительном изучении содержания про- и противовоспалительных цитокинов в аспирате после эндопротезирования передней брюшной стенки имплантатом при ВГ не найдено. Ряд авторов (Ковальчук Л.В., 2000; Лабис В.В., 2006; Карзакова Л.М., 2006; СЬе11а1 Б., 2005) указывают на изменение соотношения про- и противовоспалительных цитокинов при различного рода воздействиях на макроорганизм, в том числе, инородных тел, коими являются синтетические протезы в герниологии. По данным Е.А. Варюшиной (2012), цитокины играют главенствующую роль в регуляции процессов воспаления и репарации.
Нами отмечены особенности динамики цитокина ФНОа при использовании трех различных протезов (рис. 9).
сутки
Рис. 9. Динамика содержания (%) цитокина ФНОа в аспирате у больных подгрупп А1, В1 и С1.
Динамика ФНОа при использовании ППРО определяется ранним повышением, своеобразным «плато», и постепенным снижением, вплоть до базового уровня (БУ) на 11-е сут. послеоперационного периода. Динамика ФНОа при использовании ПТФЭ характеризуется более поздним, но не менее
резким подъемом, который также .заканчивается нисходящим трендом, однако уровень ФНОа БУ при этом не достигает. Динамика ФНОа при использовании ПВДФ демонстрирует оптимальные «характеристики», с точки зрения длительности и интенсивности потенцирования воспалительной реакции. Изменение концентрации провоспалительного цитокина ИЛ-8 характеризуется одинаковым уровнем этого цитокина при использовании ППРО и ПВДФ и парадоксально высоким, с 3-х сут., уровнем при имплантации материала ПТФЭ. Динамика ИЛ-8 при использовании ППРО аналогична динамике провоспалительного цитокина ФНОа. Однако, концентрация этого цитокина не достигает БУ к моменту окончания дренирования. Для ПВДФ, динамика ИЛ-8 характеризуется более ранним по сравнению с ФНОа, повышением до уровня максимальных значений и ранним снижением вплоть до БУ на 9-е сут. При использовании ПТФЭ выявлена изначально высокая концентрация ИЛ-8, которая достигает максимума только к 9-м сут. При имплантации ППРО на этом сроке наблюдалось двукратное снижение ИЛ-8. Показатели ИЛ-8 при пластике материалом ПВДФ достигают БУ. Снижение ИЛ-8 при использовании ПТФЭ отмечается только на 10-е сут. (рис. 10).
сут.
Рис. 10. Динамика содержания (%) провоспалительного цитокина ИЛ-8 в аспирате.
Исследование динамики ИЛ-8 характеризуется «оптимальными» результатами при использовании ППРО и, в особенности, ПВДФ. Использование ПТФЭ приводит к продолжительной активации провоспалительного компонента тканевой реакции и длительному ее поддержанию, что негативно сказывается на регенераторной стадии процесса, течении и сроках послеоперационного периода.
Содержание ИЛ-4 в экссудате при имплантации ПТФЭ и ПВДФ на 3-й сут. достоверно выше, по сравнению с использованием ППРО (рис. 11).
3 5 7 9 10 11 сутки
- *■ В1
Рис. 11. Динамика содержания (%) цитокина ИЛ-4 в аспирате у больных подгрупп А1, В1 и С1.
После максимумов концентрации ИЛ-4, с 7-х сут. при использовании ПВДФ отмечается снижение его содержания. Динамика снижения концентрации ИЛ-4 (материал ППРО) характеризуется самым низким БУ и наименьшим максимумом. Стабильное и длительное повышение концентрации ИЛ-4 при имплантации ПТФЭ имеет место из-за высокой концентрации провоспалительных цитокинов, в первую очередь - ИЛ-8. Подобная динамика ИЛ-4 указывает на замедленную активацию противовоспалительных защитных механизмов, препятствуя развитию продуктивного репаративного процесса при использовании протезов ППРО и, в особенности, ПТФЭ, что находит отражение и в объективном состоянии пациентов.
Основываясь на результатах нашего исследования, мы считаем возможным выделить два типа цитокинового ответа на инородное тело (эндопротез):
1-й тип - воспалительная реакция, характеризующаяся подъемом активности провоспалительных цитокинов с их максимальными значениями к 5-7-м сут. и ее снижением с приближением к БУ к 9-11-м сут. Прослеживается их прямая, сильная корреляционная зависимость с противовоспалительным цитокином ИЛ-4, с тенденцией к снижению его активности к конечным срокам наблюдения. Следует отметить «параллельность» динамики общеклинических показателей. При этом выраженность изменений связана, видимо, с
химической структурой эндопротеза и индивидуальными особенностями пациента.
2-й тип - пролонгированная воспалительная реакция, характеризующаяся длительной высокой активностью про- и противовоспалительных интерлейкинов на протяжении всего периода наблюдения. Однако нормализация общеклинических показателей на этих сроках неполно отражает степень репаративных процессов, что делает возможным ошибочное ранее удаление дренажей из парапротезного пространства и развитие осложнений, в ряде случаев приводящих к удалению эндопротеза и рецидиву грыжи. Контроль активности цитокинов позволит хирургу принять правильное решение о времени удаления дренажей в послеоперационном периоде.
Выделение двух типов цитокиновой активности соответствует данным, полученным при изучении морфоструктурных изменений в ткани при эндопротезировании передней брюшной стенки в эксперименте, где также выявлены два типа воспалительной реакции (исследования проведены с использованием тех же материалов). Результаты изучения динамики цитокинов в послеоперационном периоде демонстрируют лучшую биосовместимость и меньшую выраженность воспалительной реакции при имплантации протеза ПВДФ. Динамика концентрации цитокинов в экссудате объективно отражает течение воспалительного процесса, что делает возможным определить момент «стихания» воспаления и начало регенераторных реакций. Длительное и интенсивное повышение содержания ФНОа и ИЛ-8 при имплантации ППРО и ПТФЭ свидетельствует об активации и пролонгированном течении воспалительного процесса. Использование ПВДФ делает возможным более раннее снижение концентрации провоспалительных цитокинов, при сопоставимых значениях ИЛ - 4, что потенцирует снижение воспаления в ране и уменьшает экссудацию. Низкий уровень воспалительной реакции позволяет на более ранних сроках удалять дренажи, уменьшая период пребывания больного в стационаре. Комплексное изучение динамики цитокинов и общеклинических показателей позволяет объективно определить состояние местного воспалительного процесса и определить тактику ведения больных на всех этапах послеоперационного периода.
Еще одним важным этапом нашего исследования явилось изучение условий для разработки критериев риска развития ВГ. Существует категория больных, у которых при правильно выполненной операции в последующем возникает грыжа. У подобных пациентов хирург, не подозревая о дисплазии соединительной ткани, не меняет методику лечения (например, использует
аутопластику), хотя в этом случае целесообразно использование эндопротезирования. Ряд авторов (Велигоцкий H.H., 2011; Rosch R., 2003; Rich L., 2005; Chellat F., 2006; Jansen P.L., 2007; Monteiro A., 2007; Henriksen N.A., 2011;), исследуя в своих работах факторы, влияющие на течение раневого процесса или роль данных изменений на первичное возникновение грыжи, отмечали существенную роль генетически детерминированных причин развития ВГ. Однако мы не отметили исследований, которые указывали бы на разработку методик для выявления дисплазии соединительной ткани применительно к ВГ, прогнозированию их развития.
В нашей работе для прогнозирования развития и определения наличия дисплазии соединительной ткани проведено исследование взаимовлияния соотношения коллагенов I/I1I типов в коже и апоневрозе пациента, а также полиморфизма генов матриксных метаплопротеиназ и мутантного генотипа полиморфизма гена EGF +61G/A.
В ходе проведенного нами гистологического исследования с использованием поляризационной микроскопии получены следующие результаты соотношения содержания коллагенов I/III типов в образцах кожи и апоневроза у больных с ВГ и без таковых (рис. 12).
J,5
г
х
I*> 1,5
s
X
* 1 3 1 О
0,5
lj06
«больные без грыж
I больные с грыжами
S 1,5
41
3
11 V О Я
0,5
~~3L
1,12
§1*
3 Р0»1|ЮЗ
i больные без грыж
I больные С грыжами
Рис. 12. Соотношение коллагена I/I1I типа в коже (слева) и апоневрозе (справа) у больных без ВГ и с ВГ.
Нами установлено отсутствие достоверных отличий (р>0,05) процентного содержания коллагена I типа в коже и апоневрозе у пациентов с ВГ (51,48±1,83% и 52,35±2,97% соответственно). Исследование процентного содержания коллагена III типа в коже и апоневрозе у пациентов с ВГ
(48,52±1,83% и 47,65±2,97%) привело к такому же результату - (р>0,05). Аналогичная ситуация, естественно, складывается при вычислении соотношения коллагенов 1/Ш типов у данной группы больных (1,06±0,11 и 1,11±0,15). Из этого вытекает возможность определять «дефекты» структуры апоневроза, анализируя соединительнотканную структуру только кожи (рис. 13, 14). Это важно, так как исследование апоневроза возможно только при условии проведения лапаротомии или лапароскопии, а определение соотношения ТК в коже возможно в амбулаторных условиях, что значительно упрощает использование данного метода в клинической практике.
Учитывая наличие межгрупповых достоверных отличий (р< 0,05) процентного содержания коллагенов 1/Ш типов, а также их соотношений в коже и апоневрозе (1,06±0,1 - 2,26±0,29 и 1,11 ±0,15 - 2,27±0,3 соответственно), нами предложен метод выявления степени риска развития послеоперационной ВГ, позволяющий определять целесообразность превентивного протезирования передней брюшной стенки у пациентов, которым предстоит лапаротомная операция.
Матриксная металлопротеиназа 3 в норме участвует в разрушении ряда коллагенов, мутация в этом гене вызывает неадекватное разрушение коллагенов (или избыточное, или недостаточное). Мутантный аллель 6А полиморфизма -1171 5А/6А гена ММРЗ оказывает влияние на разрушение I типа коллагена или снижает его деградирующую способность к коллагенам III типа, что приводит к увеличению их количества в апоневрозе у больных с ВГ.
Молекулярно-генетические исследования по полиморфизму матриксных металлопротеиназ показали статистически достоверные различия между больными с ВГ и пациентами без ВГ. Это может служить объективным критерием прогнозирования ВГ.
Снижение соотношения 1/Ш ТК в коже и апоневрозе ниже 2,1, взаимосвязанное с наличием мутантного генотипа АА в полиморфизме гена ЕвР +6Ю/А и мутантного аллеля полиморфизма 1171 5А/6А гена матриксной металлопротеиназы 3, по нашим данным, является критерием риска в прогнозировании ВГ, а также показанием к превентивному эндопротезированию.
Рис. 13. Микроскопическая картина участка апоневроза (слева), кожи (справа) у больного без ВГ. Поляризационная микроскопия. Превалирование коллагена 1 типа. Окраска Sirius Red. Объектив Х400.
Рис. 14. Микроскопическая картина участка апоневроза (слева) и кожи (справа) у больного с ВГ. Поляризационная микроскопия. Паритет содержания коллагена I/I1I типа. Окраска Sirius Red. Объектив Х400.
Стратегия выбора способа пластики. Вопрос объективного выбора того или иного способа пластики в настоящее время остается открытым. В нашем исследовании мы считали необходимым объективизировать процессы, протекающие в месте пластики в послеоперационном периоде при различном расположении протезов - над- и под- апоневрозом. Проведенное исследование влияния пластики типа Onlay и Sublay на длительность дренирования, время
31
пребывания пациента в хирургическом отделении и динамику цитологических изменений в области имплантации наиболее часто применяемых в хирургической практике синтетических протезов ППРО и ПВДФ позволило сформулировать и обосновать стратегию выбора методики оперативного лечения при ВГ разных размеров. Исследования по данной тематике (Воскресенский ПК., 2002; Измайлов С.Г., 2004; Тимошин А.Д., 2004; Богданов Д.Ю., 2008; Юрасов A.B., 2012; Ермолов A.C., 2012) обосновывают результаты лечения с применением того или иного типа пластики и материала протеза. При этом в литературных источниках, мы не отметили изучения и сравнительного анализа динамики воспалительной картины при использовании двух основных методик абдоминопластики - Onlay и Sublay. Именно изучение цитологической картины в динамике, установление изменения типа цитограммы может являться объективным критерием начала регенераторных процессов в месте пластики. Наиболее наглядно тип цитограммы характеризует процентное содержание нейтрофилов.
При пластике типа Sublay достоверно раньше и интенсивнее по сравнению с пластикой Onlay снижается содержание нейтрофилов, что указывает на ранее снижение интенсивности воспалительной реакции и начале регенераторных процессов в зоне имплантации (рис. 15).
-•-Onlay ППРО ♦Sublay ППРО -*-Onlay ПВДФ
s »
V Чч \
3 сутки 5 сутки 7 сутки
Рис. 15. Содержание нейтрофилов (%) в раневом экссудате в зависимости от типа пластики и материала
Проведенное нами сравнительное исследование пластики Sublay и Onlay указывает на достоверно меньшие объемы и сроки экссудации, а значит, на меньшее время стояния дренажей при подапоневротической пластике (табл. 5).
Таблица 5
Объем экссудата (мл) в зависимости от способа пластики
Сутки/метод Onlay ПВДФ Onlay ППРО Sublay ППРО
3 сутки 24,12±9,67* 44,19±10,55* 13,86±6,71 *
5 сутки 22,39±4,41* 34,66±5,82* 8,5±6,91 *
7 сутки 11,59±3,28 17,62±6,54
Примечание:* Уровень значимости (р) <0,05 при сравнении разных методик пластики и используемых протезов на одинаковых сроках.
Средний срок «стояния» дренажей в зависимости от способа пластики передней брюшной стенки Onlay (ППРО) - 7,75±1,1 сут., Onlay (ПВДФ) 6,88±1,3 сут., Sublay (ППРО) 4,78±0,5 сут.
При Sublay пластике материалом ППРО имеет место более ранняя смена воспалительного типа цитограммы на воспалительно-регенераторный. Данное изменение нами отмечено на 5-е сут. после операции. При использовании пластике Onlay к 7 сут. послеоперационного периода мы не отметили данных, указывающих на переход к воспалительно-регенераторному типу цитограммы (рис. 16).
3 сутки 5 сутки 7 с)тт
ОВосгалительна-регенераторныйтип ППРО ONLAY
■ Воспалительный™ ППРО ONLAY
3 сутки 5 сутки 7 сутки
□ Воспалительно-регенераторный тип ПВДФ ONLAY
■ Воспалительный тип ПВДФ 0NIAV
Зеут'н
5 суп*
7 суш
□ Всспалительно-регенераторныйт ППРО SUBLAY
■ Воспалительный тйл ППРО SUBLAY
Рис. 16. Типы цитограмм аспирата в послеоперационном периоде в зависимости от вида пластики и сроков послеоперационного лечения.
При использовании материала ПВДФ при пластике Onlay нами отмечены явления изменения типа цитограммы на воспалительно-регенераторный к 7-м сут. послеоперационного периода. Это означает, что воспалительная реакция при использовании ПВДФ меньше в сравнении с ППРО и пластике Onlay, однако «проигрывает» результатам, полученным при подапоневротическом
размещении протеза ППРО (табл. 6, 7). Это подтверждается нашими экспериментальными данными.
Таблица 6
Лимфоциты Макрофаги Эозинофилы Нейтрофилы
3-й сутки 3,55±1,23 2,61±0,95 0,77±0,76 93,1±1,81
5-е сутки 4,27±0,75 3,13±0,53 2,13±0,54* 90,46±1,06
7-е сутки 4,67±0,74 4,19±0,51 3,29±0,53* 87,86±1,19
пластики и используемых протезов на одинаковых сроках.
Таблица 7
Клеточный состав аспирата (%) при пластике типа виЫау,
ППРО Лимфоциты Макрофаги Эозинофилы Нейтрофилы
3-й сутки 8,57±1,16* 7,79±1,31* 0,86±0,66* 82,93±1,54*
5-е сутки 15,7±1,21* 16,4±0,78* 1,01 ±0,43* 66,9±1,9*
пластики и используемых протезов на одинаковых сроках.
При Onlay имплантации ППРО у 6 пациентов после удаления дренажей потребовалось выполнение пункционных санаций, что составило 18,6%. При этом у 1 больного (3,1%) потребовалась повторная установка дренажей в послеоперационном периоде для ликвидации экссудативных образований и предотвращения нагноения протеза.
Таким образом, при пластике типа Sublay даже использование менее биоинертного материала приводит к лучшим результатам, чем более современного и биоинертного при его надапоневротическом расположении.
Мы не выявили достоверных различий в результатах лечения пациентов с малыми и средними грыжами при использовании методик Onlay и Sublay, что связано с небольшими размерами эндопротезов, а значит, слабой выраженностью реакции на протез. Следует отметить, что мобилизация ретромускулярного пространства при пластике Sublay требует расширения операционного доступа. Это указывает на необходимость использования пластики типа Onlay у пациентов с подобными размерами грыж, как более простого метода, не требующего увеличения доступа и, соответственно,
операционной травмы. В отличие от малых и средних грыж, при обширных и тем более гигантских грыжах, необходимо выполнение пластики только типа БиЫау.
Вышеизложенное дало основание нам предложить простой, аргументированный алгоритм выбора метода протезирования передней брюшной стенки в зависимости от размера грыжи (рис. 17).
Рис. 17. Выбор метода протезирования передней брюшной стенки в зависимости от размера грыжи.
Таким образом, результаты клинических исследований позволили нам:
• выработать объективные критерии сроков дренирования и эхосанации парапротезного пространства в послеоперационном периоде в зависимости от вида эндопротеза, с учетом мониторинга про- и противовоспалительных цитокинов и их корреляционных зависимостей от общеклинических показателей. Это достоверно уменьшило число экссудативных и инфекционных осложнений, улучшив результаты хирургического лечения пациентов с ВГ
• разработать показания к превентивному эндопротезированию передней брюшной стенки при полостных операциях на основании сравнительного анализа:
а) количественных показателей соотношения коллагенов 1/Ш типов у пациентов с ВГ и без ВГ;
б) полиморфизма гена Ей Г +6Ю/А и наличия мутантного аллеля полиморфизма 1171 5А/6А гена матриксной металлопротеиназы 3
• предложить метод выбора эндопротезирования передней брюшной стенки в зависимости от размера грыжи, объективно обосновав это
достоверным сокращением сроков купирования воспалительной реакции тканей в зоне оперативного вмешательства и, соответственно, сроков дренирования послеоперационной раны при обширных и гигантских грыжах по методике Sublay, а также меньшей степенью травматизации тканей при малых и средних грыжах по методике Onlay
ВЫВОДЫ
1. Скорость созревания соединительной ткани и ее дифференцировки в эксперименте при имплантации материала ПВДФ достоверно выше (р ^>,01) по сравнению с ПТФЭ и ППРО, при достоверно меньшем (pdD,05) уровне воспаления, что указывает на лучшую биосовместимость ПВДФ.
2. Введение культуры эмбриональных фибробластов в зону имплантации синтетических протезов приводит к достоверному уменьшению воспалительной и усилению фибробластической реакции.
3. Двукратное введение культуры фибробластов дополнительно ускоряет созревание фибробластических элементов при имплантации протеза ПТФЭ.
4. Однократное и двукратное введение экзогенных фибробластов достоверно увеличивает содержание коллагена I типа на 30-е и 60-е сут. эксперимента. Введение фибробластов при использовании ПТФЭ увеличивает содержание коллагена I типа на стороне введения.
5. Использование цитокинового мониторинга объективно отражает течение воспалительного процесса, что позволило определить оптимальные временные параметры удаления дренажей при Onlay протезировании. При имплантации протеза ПВДФ отмечается достоверно более раннее (р^),05) снижение концентрации провоспалительных цитокинов (по сравнению с применением материалов ППРО и ПТФЭ), что обусловливает лучшую биосовместимость этого материала.
6. Соотношение коллагенов I/III типов в коже и апоневрозе ниже 2,1, взаимосвязанное с наличием мутантного генотипа АА в полиморфизме гена EGF +61G/A и выявлением мутантного аллеля полиморфизма 1171 5А/6А гена матриксной металлопротеиназы 3, является достоверным прогностическим критерием риска развития ВГ.
7. Динамика и уровень экссудации у больных при пластике типа Sublay достоверно ниже по сравнению с пластикой типа Onlay.
8. Цитограммы раневого экссудата при пластике типа Sublay характеризуются достоверно более быстрой сменой дегенеративно-воспалительного типа на воспалительно-регенераторный и регенераторный
типы по сравнению с цитограммой экссудата у пациентов Onlay пластикой, что коррелирует с динамикой объемов экссудации.
9. Стратегия выбора способа пластики основанная на исследовании цитокинового профиля, результатах сравнительного изучения динамики экссудативной реакции и характеристиках изменения типа цитограммы раневого отделяемого, указывает на необходимость использования Sublay пластики при обширных и гигантских грыжах передней брюшной стенки, и возможности применения Onlay пластики при малых и средних размерах ВГ.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Полученные характеристики тканевой реакции в области имплантации сеток, в том числе при введении экзогенных эмбриональных фибробластов могут быть использованы при разработке новых материалов для эндопротезирования грыж передней брюшной стенки.
2. При Onlay протезировании необходимо использовать ПВДФ как материал, обладающий лучшей биосовместимостью по сравнению с протезами ППРО и ПТФЭ.
3. Для прогнозирования выраженности воспаления в зоне эндопротезирования необходимо исследование динамики концентрации провоспалительных и противовоспалительных цитокинов в экссудате и проведение его цитологического исследования.
4. Использование поляризационной микроскопии и окраски Sirius Red является наиболее простым способом для определения соотношения I/III типов коллагена в коже и апоневрозе для прогнозирования, в частности, риска развития ВГ, а также в эксперименте.
5. Снижение соотношения I/III типов коллагена в коже и апоневрозе ниже 2,1, взаимосвязанное с наличием мутантного генотипа АА в полиморфизме гена EGF +61G/A и наличием мутантного аллеля полиморфизма 1171 5А/6А гена матриксной метагтлопротеиназы 3, является показанием к превентивному эндопротезированию.
6. При Onlay протезировании и использовании протезов ППРО и ПТФЭ рекомендовано удаление дренажей в определенные алгоритмами периоды в зависимости от размера грыжи и наличия экссудативных осложнений.
7. Больным с малыми и средними размерами грыж рекомендовано выполнение эндопротезирования по методике Onlay.
8. Пациентам с обширными и гигантскими грыжами рекомендовано использование пластики типа Sublay.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ
ДИССЕРТАЦИИ
Статьи в журналах, включенных в перечень ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.
1. Тактика лечения больных с аллогерниопластикой в послеоперационном периоде / И.С. Иванов, O.A. Окунев, MB. Яковлева, С.Н. Нестеренко // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». - 2006. - № 2. -С. 48.
2. Тактика лечения больных с эндопротезами передней брюшной стенки в послеоперационном периоде / C.B. Иванов, И.С. Иванов, O.A. Окунев, М.В. Яковлева, С.Н. Нестеренко // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2006. - Т. 5, № 1. - С. 26-27.
3. Перспективы применения аллогенных эмбриональных фибробластов в герниологии / С.С. Кузнецов, В.П. Бондарев, С.Н. Нестеренко, И.С. Иванов // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. -2006.-Т. 5, № 1.-С. 28-31.
4. Лечение больных с грыжами передней брюшной стенки с использованием эндопротезов «Эслан» и «Эсфил» / И.С. Иванов, O.A. Окунев, С.Ю. Стороженко, С.Н. Нестеренко // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2006, - Т. 5, № 4. - С. 742-743.
5. Варианты тканевой реакции при протезировании синтетическими материалами передней брюшной стенки по методике onlay / Л.Н. Моралев, С.Н. Нестеренко, И.С. Иванов, O.A. Окунев, A.B. Цуканов // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». - 2007. - № 4. - С. 12-17.
6. Характеристика тканевой реакции на полимерные материалы, используемые для герниопластики / Л.Н. Моралев, С.Н. Нестеренко, И.С. Иванов, A.B. Цуканов // Морфология. - 2008. - Т. 134, № 5. - С. 71.
7. Цитокиновый мониторинг в сравнительной клинической оценке применения синтетических эндопротезов у больных с грыжами передней брюшной стенки / И.С. Иванов, В. А. Лазаренко, В.А. Жуковский, С.Н. Нестеренко, A.B. Цуканов, A.A. Мартынцев, P.A. Мамедов // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». - 2008. - № 4. -С. 45-53.
8. Влияние эмбриональных фибробластов на динамику раневого процесса при эндопротезировании брюшной стенки (экспериментальное исследование) / И.С. Иванов, C.B. Иванов, A.A. Должиков, A.A. Мартынцев, A.B. Цуканов,
P.A. Мамедов // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». - 2009. - № 4. - С. 61-69.
9. Морфология тканей при использовании протезов из полипропилена и политетрафторэтилена / C.B. Иванов, И.С. Иванов, A.A. Должиков, A.A. Мартынцев, A.B. Цуканов, P.A. Мамедов // Анналы хирургии. - 2009. -№ 3. - С. 62-68.
10. Исследование цитокинового профиля у больных с грыжами передней брюшной стенки при использовании протезов из полипропилена и политетрафторэтилена / И.С. Иванов, С.Н. Нестеренко, A.B. Цуканов, A.A. Мартынцев, P.A. Мамедов // Анналы хирургии. - 2009. - № 4. -С. 55-60.
11. Применение аллогенных эмбриональных фибробластов при эндопротезировании передней брюшной стенки / C.B. Иванов, A.A. Должиков, И.С. Иванов, A.A. Мартынцев // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Медицина, фармация. -2010. -№ 16(87), вып. 11.-С. 78-85.
12. Исследование цитокинового профиля у больных с грыжами передней брюшной стенки при использовании протезов из полипропилена и поливинилиденфторида / В.А. Назаренко, И.С. Иванов, Т.П. Катунина, A.B. Цуканов // Анналы хирургии. - 2011. - № 1. - С. 55-59.
13. Исследование цитокинов у пациентов с послеоперационными вентральными грыжами при эндопротезировании политетрафторэтиленом и поливинилиденфторидом / C.B. Иванов, И.С. Иванов, Т.П. Катунина, A.B. Цуканов // Новости хирургии. - 2011. - № 4. - С. 42-47.
14. Выбор метода и анализ результатов эндопротезирования передней брюшной стенки у пациентов с вентральными грыжами / C.B. Иванов, И.С. Иванов, A.B. Цуканов, А.Е. Елизаров // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». - 2011. - № 3. - С. 65-69.
15. Сравнительная морфология тканей при использовании протезов из лавсана и поливинилиденфторида в эксперименте / И.С. Иванов, Г.Н. Горяинова, A.A. Мартынцев, Т.П. Катунина, В.Н. Мишустин, H.H. Григорьев // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». - 2011. - № 4. - С. 39-49.
16. Особенности цитокинового профиля у больных с послеоперационными вентральными грыжами при использовании эндопротезов «Экофлон» и «Унифлекс» / C.B. Иванов, И.С. Иванов, В.А. Лазаренко, Т.П. Катунина,
А.В. Цуканов // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2011. -Т. IV, № 3. - С. 440-446.
17. Сравнительная морфология тканей при использовании протезов из полипропилена и поливинилиденфторида / С.В. Иванов, И.С. Иванов, Г.Н. Горяинова, А.В. Цуканов, Т.П. Катунина // Цитология. - 2012. - Т. 54, № 2. -С. 158-164.
18. Влияние экзогенных эмбриональных фибробластов на соотношение коллагена I и III типов в тканях парапротезной капсулы у мышей / И.С. Иванов, В .А. Лазаренко, С.В. Иванов, Г.Н. Горяинова, С.В. Иванов // Цитология. - 2012. - Т. 54, № 2. - С. 783- 789.
19. Comparative tissue morphology in using protheses from polypropylene and polytetrafluoretilen / S.V. Ivanov, I.S. Ivanov, G.N. Goryainova,
A.V. Tsukanov, T.P. Katunina // Cell and Tissue Biology. - 2012. - Vol. 6, № 3. -P. 309-315.
20. Роль экзогенных эмбриональных фибробластов в процессе коллагено-образования при имплантации синтетического протеза в эксперименте /
B.А. Лазаренко, И.С. Иванов, С.В. Иванов, Г.Н. Горяинова,
A.В. Иванов, А.А. Мартынцев, Д.В. Тарабрин // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». - 2012. - № 3. - С. 23-29.
21. Использование клеточных технологий с целью улучшения свойств соединительной ткани в эксперименте / И.С. Иванов, С.В. Иванов, Г.Н. Горяинова, А.В. Иванов, Д.В. Тарабрин // Новости хирургии. - 2012. -№ 4. - С. 3-8.
22. Effect of exogenous embryonic fibroblasts on ratio of collagen types I and III in tissues of mouse paraprosthetic capsule / I.S. Ivanov, V.A. Lazarenko, S.V. Ivanov, G.N. Goryainova, A.V. Ivanov // Cell and Tissue Biology. - 2013. -Vol. 7, № 1,- P. 95-102.
23. Особенности ассоциации соотношения коллагенов в апоневрозе передней брюшной стенки и полиморфизма генов матриксных металлопротеиназ / И.И. Барт, И.С. Иванов, В.А. Лазаренко, В.П. Иванов // Фундаментальные исследования. — 2013. — № 2. - С. 28-34.
24. Критерии прогнозирования грыжевой болезни / С.В. Иванов,
B.П. Иванов, И.С. Иванов, И.И. Барт // Вестник НМЦХ им. Н.И. Пирогова. -2013.-№ 1.-С. 84-89.
В других изданиях.
25. Исследование цитокинового профиля у больных с эндопротезированием передней брюшной стенки / С.В. Иванов, И.С. Иванов, О.А. Окунев,
И.А. Иванова // Russian Journal of Immunology Материалы Российской научно-практической конференции «Современные технологии в иммунологии: иммунодиагностика и иммунотерапия» (Курск, 16-18 мая 2006 г.). - 2006. -Vol.9, Suppl. 3. - С. 164-167.
26. Тактика лечения больных с эндопротезированием передней брюшной стенки в послеоперационном периоде / C.B. Иванов, И.С. Иванов, O.A. Окунев, С.Н. Нестеренко // Вестник герниологии. - 2006. - Вып. И. -С. 46.
27. Алгоритм послеоперационного ведения пациентов с эндопротезом «Эслан» на основе цитокинового профиля / И.С. Иванов, O.A. Окунев, М.В. Яковлева, Г.И. Стрябкова // Университетская наука: Взгляд в будущее : сб. тр. 71-й конф. КГМУ и сес. Центр.-Чернозем, науч. центра РАМН. - Курск, 2006.-T. 1.-С. 229.
28. Опыт использования политетрафторэтилена при пластике грыж передней брюшной стенки / C.B. Иванов, И.С. Иванов, АЛ. Ярош, A.B. Цуканов // Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии : сб. материалов Рос. науч. конф. с междунар. участием (Курск, 25-27 янв. 2006 г.). -Курск, 2006. - Т. 2. - С. 237.
29. Тактика лечения больных с аллогерниопластикой в послеоперационном периоде / И.С. Иванов, O.A. Окунев, С.Н. Нестеренко, О.В. Русанова // Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии : сб. материалов Рос. науч. конф. с междунар. участием (Курск, 25-27 янв. 2006 г.). - Курск, 2006. -Т. 2.-С. 228.
30. Опыт использования политетрафторэтилена при пластике грыжи передней брюшной стенки / C.B. Иванов, И.С. Иванов, A.JI. Ярош, A.B. Цуканов, O.A. Окунев // Факультет последипломного образования: 20 лет на службе здравоохранения : материалы регион, науч.-практ. конф., посвящ. 20-летию фак. последиплом. образования. - Курск, 2006. - С. 246-248.
31. Иванов, И.С. Политетрафторэтилен в эндопротезировании грыж передней брюшной стенки / И.С. Иванов, A.B. Цуканов, A.A. Бодров // Университетская наука: Взгляд в будущее : сб. тр. 72-й науч. конф. КГМУ и сес. Центр.-Чернозем. науч. центра РАМН. Всерос. симп. «Закономерности интеграции физиологических функций в норме и их дезинтеграции в патологии». - Курск, 2007. - Т. 2. - С. 107-109.
32. Особенности тактики эндопротезйрования грыж передней брюшной стенки / C.B. Иванов, И.С. Иванов, O.A. Окунев, М.В. Яковлева // Университетская наука: Взгляд в будущее : сб. тр. 72-й науч. конф. КГМУ и
сес. Центр.-Чернозем. науч. центра РАМН. Всерос. симп. «Закономерности интеграции физиологических функций в норме и их дезинтеграции в патологии».-Курск, 2007.-Т. 2.-С. 109-110.
33. Тканевые реакции при onlay эндопротезировании передней брюшной стенки / C.B. Иванов, И.С. Иванов, P.A. Мамедов, A.B. Цуканов // Университетская наука: теория, практика, инновации : сб. тр. науч. конф. КГМУ и сес. Центр.-Чернозем. науч. центра РАМН. - Курск, 2008. - Т. 2. -С. 56-60.
34. Тканевые реакции при протезировании синтетическими материалами передней брюшной стенки / C.B. Иванов, JI.H. Моралев, С.Н. Нестеренко, И.С. Иванов, O.A. Окунев, A.B. Цуканов // Актуальные вопросы современной хирургии / Краснояр. гос. мед. акад. - М. ; Красноярск, 2008. - С. 204-207.
35. Сравнительный анализ использования протезов из политетрафторэтилена и полипропилена в лечении пациентов с грыжами передней брюшной стенки / C.B. Иванов, И.С. Иванов, A.B. Цуканов, P.A. Мамедов // Вестник герниологии: сб. науч. ст. - М., 2008. - Вып. III. - С. 72-81.
36. Особенности гистологических изменений в передней брюшной стенке у мышей при исследовании протезов из полипропилена и политетрафторэтилена / C.B. Иванов, И.С. Иванов, A.B. Цуканов, P.A. Мамедов // Вестник герниологии: сб. науч. ст. - М„ 2008. - Вып. III. - С. 81-88.
37. Features of current of the postoperative period of patients with endoprosthesis of anterior abdominal wall / A.M. Mammadov, S.V. Ivanov, R.A. Mammadov, I.S. Ivanov // Abstracts of XI international turoasian congress of surgery and gastroenterology (Baku, 12-15 June 2008). - Baku, 2008. - P. 49-50.
38. Иванов, C.B. Тактика лечения больных с эндопротезированием передней брюшной стенки в послеоперационном периоде / C.B. Иванов, И.С. Иванов, P.A. Мамедов, O.A. Окунев // Здоровье : журн. - Баку, 2008. - № 5 (Июнь). -С. 30-35.
39. Цитокиновый мониторинг в сравнительной клинической оценке применения синтетических эндопротезов у больных с грыжами передней брюшной стенки / И.С. Иванов, C.B. Иванов, P.A. Мамедов, A.B. Цуканов, И.А. Иванова, H.A. Велиев // Современные достижения азербайджанской медицины. - Баку, 2009. -№ 1. - С. 51-57.
40. Применение аллогенных эмбриональных фибробластов при эндопротезировании передней брюшной стенки политетрафторэтиленовым протезом «Экофлон» / C.B. Иванов, A.A. Должиков, И.С. Иванов,
A.A. Мартынцев // Актуальные вопросы хирургии : материалы науч.-практ. конф. хирургов Центр, федер. округа РФ. - Белгород, 2010. - С. 85-87.
41. Оптимизация структуры послеоперационного рубца при эндопротезировании передней брюшной стенки с использованием в эксперименте аллогенных эмбриональных фибробластов / C.B. Иванов, И.С. Иванов, A.A. Мартынцев, Т.П. Катунина, A.B. Цуканов // Материалы IX съезда хирургов Российской Федерации (25-27 мая 2011 г.). - Волгоград, 2011. -С. 135-136.
42. Иванов, И.С. Качество жизни пациентов с послеоперационными вентральными грыжами после эндопротезирования передней брюшной стенки / И.С. Иванов, A.B. Цуканов, М. Виджеранатам // Молодежная наука и современность : материалы 76-й Всерос. науч. конф. студентов и молодых ученых (Курск, 19-20 апр. 2011 г.).-Курск, 2011.- Ч. 1.-С. 128-129.
43. Морфологические особенности при имплантации синтетических протезов «Эслан» (Лавсан) и «Экофлон» (Политетрафторэтилен) в эксперименте / И.С. Иванов, A.A. Мартынцев, A.B. Цуканов, A.A. Мартынцев, O.A. Окунев, Ю.А. Азаренко // Молодежная наука и современность : материалы 76-й Всерос. науч. конф. студентов и молодых ученых (Курск, 19-20 апр. 2011 г.).-Курск, 2011.-Ч. 1.-С. 129-130.
44. Цитокиновый мониторинг у больных с послеоперационными вентральными грыжами после эндопротезирования передней брюшной стенки синтетическими материалами / C.B. Иванов, И.С. Иванов, A.B. Цуканов, P.A. Мамедов // Материалы 6-й научно-практической конференции хирургов Республики Карелия и СЗФО России (6-8 окт. 2011 г.). - Петрозаводск, 2011. — С. 125-127.
45. Иванов, C.B. Грыжевая болезнь / C.B. Иванов, И.С. Иванов, A.B. Цуканов // Медицинская газета. - 2011. - № 68 (7 сент.). - С. 8-9.
46. Влияние эмбриональных фибробластов на морфологию тканей при использовании синтетических протезов в эксперименте / C.B. Иванов, И.С. Иванов, Г.Н. Горяинова, Т.П. Катунина // Актуальные вопросы герниологии : материалы VIII конф. (Москва, 1-2 нояб. 2011 г.). - М., 2011. -С. 99-103.
47. Цитокиновый мониторинг у больных с послеоперационными вентральными грыжами после эндопротезирования передней брюшной стенки синтетическими материалами / C.B. Иванов, И.С. Иванов, A.B. Цуканов, P.A. Мамедов // Актуальные вопросы герниологии : материалы VIII конф. (Москва, 1-2 нояб. 2011 г.).-М., 2011.-С. 103-105.
48. Влияние экзогенных эмбриональных фибробластов на динамику соотношения коллагена I и III типов в эксперименте / В.А. Лазаренко, И.С. Иванов, С.В. Иванов, Г.Н. Горяинова, A.B. Иванов, Д.В. Тарабрин // Актуальные вопросы герниологии : материалы IX конф. (Москва, 31 окт.-2нояб. 2012г.).-М., 2012.-С. 116-118.
49. Иванов, И.С. Применение клеточных технологий для коррекции тканевой реакции : Экспериментальное исследование / И.С. Иванов. -Saarbrucken, Deutschland : LAP LAMBERT Academic Publishing, 2013. - 140 c.
50. Иванов, И.С. Цитокиновый мониторинг у больных с грыжами живота: Клиническое исследование / И.С. Иванов, С.В. Иванов, A.B. Цуканов. -Saarbrucken, Deutschland : LAP LAMBERT Academic Publishing, 2013. - 91 c.
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
БМУ КОКБ - Бюджетное муниципальное учреждение «Курская областная клиническая больница» БУ - базовый уровень цитокина ВГ - вентральная грыжа
ГБОУ ВПО КГМУ - Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
ИЛ-8 - интерлейкин 8, провоспалительный цитокин
ИЛ-4 - интерлейкин 4, противовоспалительный цитокин
МБУЗ - муниципальное бюджетное учреждение здравоохранения
ПВДФ - поливинилиденфторид
ППРО - полипропилен
ПТФЭ - политетрафторэтилен
ТК - типы коллагена
ФНОа - фактор некроза опухоли альфа
EGF - эпидермальный фактор роста
ММР - матриксная металлопротеиназа
Onlay - надапоневротическая пластика
Sublay - подапоневротическая пластика
Лицензия ЛР № 020862 от 30.04.99 г. Сдано в набор 20.05.2013 г. Подписано в печать 23.05.2013 г. Формат 30х42'/8 Бумага офсетная. Гарнитура Times New Rom. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 249"А". Издательство Курского государственного медицинского университета 305041, г. Курск, ул. К. Маркса, 3.
Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Иванов, Илья Сергеевич
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
На правах рукописи
05201351424
Иванов Илья Сергеевич
Стратегия выбора способа пластики грыж передней брюшной стенки (экспериментально-клиническое исследование)
(14.01.17 - хирургия)
Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук
Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор Лазаренко В.А.
Курск-2013
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
БМУ КОКБ - Бюджетное муниципальное учреждение "Курская областная клиническая больница" БУ - базовый уровень цитокина ВГ - вентральная грыжа
ГБОУ ВПО КГМУ - Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации ИЛ - интерлейкин
ИЛ - 8 - интерлейкин - 8, провоспалительный цитокин
ИЛ - 4 - интерлейкин - 4, противовоспалительный цитокин
ММР - матриксная металлопротеиназа
МУЗ - муниципальное учреждение здравоохранения
ПВДФ - поливинилиденфторид
ППРО - полипропилен
ПТФЭ - политетрафторэтилен
РИТ - реакция на инородное тело
ТК - типы коллагена
УЗИ - ультразвуковое исследование
ФНО-а - фактор некроза опухоли альфа
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. Обзор литературы. 16
1.1. Эпидемиология грыж. 16
1.2. Методы хирургической коррекции вентральных грыж. 19
1.3. Течение раневого процесса в месте имплантации
32
синтетического материала.
1.4. Применение фибробластов в клинической медицине. 38
1.5. Роль коллагена в формировании соединительной ткани
и некоторые аспекты его синтеза, деградации и методики 43 диагностики соотношения типов коллагена.
1.5.1. Молекулярно-генетические аспекты образования
44
коллагена.
1.5.2. Изучение соотношения типов коллагена с
46
использованием поляризационной микроскопии.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. 48
2.1. Экспериментальный раздел. 48
2.2. Клинический раздел. 54 ГЛАВА 3. Морфологические изменения тканей в зоне имплантации синтетических протезов на различных сроках эксперимента в
62
зависимости от кратности введения экзогенных эмбриональных фибробластов.
ГЛАВА 4. Применение клеточных технологий для модифицирования
124
созревания соединительной ткани.
4.1. Экспериментальное изучение влияния эмбриональных фибробластов на динамику соотношения коллагена I и III типов.
4.2. Особенности распределения соотношения типов коллагена в зависимости от пространственного расположения протеза 139 и места введения эмбриональных фибробластов.
ГЛАВА 5. Результаты оперативного лечения пациентов с эндопротезированием Onlay. Иммунологический мониторинг 151 экссудата.
5.1. Результаты лечения пациентов с применением эндопротеза ППРО (группа А) и иммунологического мониторинга 151 экссудата у больных подгруппы AI.
5.2. Результаты лечения пациентов с применением эндопротеза ПТФЭ (группа В) и иммунологического мониторинга 166 экссудата у больных подгруппы В1.
5.3. Результаты лечения пациентов с применением эндопротеза ПВДФ (группа С) и иммунологического мониторинга 181 экссудата у больных подгруппы С1.
5.4. Сравнительная динамика концентраций цитокинов у
197
пациентов в подгруппах AI, В1 и С1.
ГЛАВА 6. Критерии прогнозирования риска развития грыжевой болезни. Особенности ассоциации соотношения коллагенов I и III 204 типов и полиморфизма генов матриксных металлопротеиназ.
6.1. Исследование ассоциации соотношения ТК в апоневрозе и
204
полиморфизмом генов ММП 3 и 9 типов.
6.2. Исследование ассоциации соотношения I и III типов коллагена в коже и полиморфизма гена эпидермального фактора 212 роста.
ГЛАВА 7. Стратегия выбора способа пластики грыж передней
220
брюшной стенки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 240
ВЫВОДЫ 263
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 265
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 267
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы.
Хирургическое лечение грыж передней брюшной стенки -актуальная проблема абдоминальной, реконструктивной и косметической хирургии. Грыжа передней брюшной стенки - это полиэтиологическое заболевание, влекущее за собой множественные расстройства деятельности внутренних органов. Количество больных с послеоперационными грыжами продолжает увеличиваться, достигая 20 -22 % (Тимошин А.Д. и соавт., 2009; Жебровский В.В., 2009; Ермолов A.C. и соавт., 2012; Белоконев В.И. и соавт., 2012; Юрасов A.B. и соавт., 2012 Харитонов C.B. и соавт., 2013).
Основным принципом хирургического лечения грыж брюшной стенки, является пластика без натяжения тканей, с применением эндопротеза для закрытия дефекта (Шестаков A.J1. и соавт., 2012; Паршиков В.В. и соавт., 2012; Sanders D.L., 2011). Внедрению синтетических эксплантатов в хирургическую практику способствовала относительная простота метода, а также перспектива улучшить отдаленные результаты оперативного лечения грыж передней брюшной стенки различных локализаций. Полимеры обладают большой прочностью, эластичностью, достаточной химической и биологической инертностью, нетоксичны, легко стерилизуются (Жебровский В.В., 2005; Жуковский В.А., 2011, Cobb W.S., 2005; Sanders D.L., 2011).
Однако, использование различных синтетических материалов, при хирургическом лечении грыж передней брюшной стенки связано с развитием атрофически-дегенеративных и рубцовых изменений тканей передней брюшной стенки в зоне эндопротезирования, снижением их прочностных свойств и регенераторных возможностей (Егиев В.Н. и соавт., 2006; Паршиков В.В. и соавт., 2012; Heybeli T. et al., 2010; Mihai R. et al., 2011)
В значительной степени это зависит от химических и физических свойств эндопротезов, которые приводят к развитию таких осложнений, как серомы и нагноение ран, возникновение лигатурных свищей (Курбанов У.А. и соавт., 2006; Власов В.В. и соавт., 2008; Ярема И.В. и соавт., 2008; Welty G. et al., 2001; Seleem M.I., 2003; Delikoukos S. et al., 2008). В связи с этим, перспективным направлением является изучение биосовместимости различных видов сетчатых эндопротезов, используемых при протезировании передней брюшной стенки.
Не менее важным направлением развития герниологии, является внедрение клеточных технологий, таких как применение культуральных экзогенных фибробластов, что позволяет активировать процессы организации соединительной ткани, повысить уровень репаративных процессов в месте введения (Хамид А.Х., 2005; Босхомджиев А. П. и соавт., 2006; Егиев В.Н. и соавт., 2010; Гостевской A.A. и соавт., 2011; Kapischke М. et al., 2005).
Введение экзогенных фибробластов делает возможным решение еще одной проблемы современной герниологии - снижение прочностных свойств рубца из-за изменения коллагенового состава апоневротических структур передней брюшной стенки. Использование экзогенных фибробластов, адсорбированных на имплантируемых материалах, позволяет компенсировать негативный эффект от имплантации инородного тела (эндопротеза), снизить воспалительную реакцию и повысить прочность рубца, его прочностные характеристики. Кроме того, использование экзогенных фибробластов позволяет снизить уровень образования экссудативных образований и размеры «свободных пространств» около протеза (Кузнецов С.С., 2006; Continenza М.А. et al., 2003; Weyhe D. et al., 2007).
Очень важным, в современной хирургии и в герниологии, в частности, является предупреждение возникновения и развития
заболевания. Зачастую ни хирург, ни пациент не предполагают развитие грыжевой болезни из-за предрасположенности пациента к дисплазии соединительной ткани, генетической детерминированности развития этой патологии. В этом контексте, необходимы методики для раннего обнаружения «скрытых» признаков, указывающих на возможность дисплазии соединительной ткани и опасность возникновения рецидивов (Велигоцкий H.H. и соавт., 2011; Henriksen N.A. et al., 2011).
Подобные методики позволяют выявлять признаки, указывающие на необходимость выполнения превентивного эндопротезирования у пациентов без вентральных грыж, но у которых есть к ним предрасположенность. В этой связи, перспективным является изучение состава коллагена соединительной ткани (кожа и апоневроз) и полиморфизма ряда генов, которые участвуют в образовании коллагена. Исследование полиморфизма генов металлопротеиназ, принимающих важное участие в процессах деградации различных типов коллагена, представляется важным для многих исследователей, однако в качестве критерия прогнозирования развития вентральных грыж они еще не использовались.
В этой связи, исследования соотношения основных типов коллагена при помощи поляризационной микроскопии или при использовании моноклональных антител, совместно с применением генетического исследования, направленного на изучение полиморфизма ряда генов, представляются важными и перспективными методиками, которые могут позволить предотвратить развитие и улучшить результаты лечения больных с вентральными грыжами, или предрасположенностью к последним (Селезнева И.И. и соавт., 1996; Junge К. et al., 2002; Rich L. et al., 2005).
Главным фактором, напрямую определяющим результаты лечения пациентов с той или иной патологией, является стратегия хирургического
лечения. Различные диагностические и медикаментозные методики могут дополнять ее, но именно стратегия лечения, во многом, определяет результаты лечения. Неправильная стратегия хирургического лечения может свести на нет все преимущества и достоинства конкретных тактических приемов (Ермолов A.C. и соавт., 2012; Белоконев В.И. и соавт., 2012; Weyhe D. et al., 2007).
Повсеместное использование методики Sublay демонстрирует положительный эффект, при этом типе пластики, однако ряд хирургических клиник продолжают использовать методики Onlay, также показывая хорошие результаты и указывая, на меньшую травматизацию тканей, особенно при малых размерах грыжи (Тимошин А.Д. и соавт. 2009; Юрасов A.B. и соавт., 2011; Паршиков В.В. и соавт., 2012).
Хирурги, применяющие методики Sublay, при малых грыжах вынужденные увеличивать размеры доступа, также являются «заложниками» одного типа эндопротезирования. Только определенная «гибкость» в принятии обоснованного варианта хирургического лечения, основанная на результатах клинического и экспериментального исследования проблемы, позволит выявить оптимальную стратегию выбора способа пластики грыж передней брюшной стенки. Именно это предопределило цель и задачи исследования.
Цель исследования - создание хирургической стратегии лечения грыж передней брюшной стенки на основании сравнительного изучения степени биосовместимости синтетических материалов, методик пластики, способов прогнозирования генетической детерминированности и методик контроля воспалительного процесса в послеоперационном периоде.
Задачи исследования.
1. Определить особенности коллагеногенеза при эндопротезировании передней брюшной стенки в зависимости от типа эндопротеза в эксперименте с использованием поляризующей микроскопии.
2. Изучить влияние аллогенных культивированных фибробластов на соотношение коллагенов МИ типов при эндопротезировании передней брюшной стенки в эксперименте.
3. Изучить в эксперименте реакцию тканей на эндопротезы из ППРО, ПТФЭ и ПВДФ (морфологически).
4. Провести в эксперименте сравнительный анализ морфологических изменений тканей в области имплантации протезов из ППРО, ПТФЭ и ПВДФ в условиях введения аллогенных эмбриональных фибробластов.
5. Изучить комплексное влияние полиморфизма генов на формирование абдоминальных грыж в клинике.
6. Разработать метод профилактики ВГ после «открытых» операций на органах брюшной полости, основанный на сравнительном анализе закономерностей соотношения коллагенов I/III типов и взаимовлияния полиморфизмов генов у пациентов с ВГ и у людей без признаков патологии соединительной ткани.
7. Сравнить частоту послеоперационных осложнений после использования эндопротезов из ППРО, ПТФЭ и ПВДФ при пластике дефектов передней брюшной стенки в клинике.
8. Провести сравнительное изучение динамики общеклинических показателей, цитокинового профиля и клеточного состава раневого экссудата при эндопротезировании брюшной стенки протезами из ППРО, ПТФЭ и ПВДФ у больных с ВГ, на основании чего выбрать эндопротез с лучшей биосовместимостью.
9. Определить метод выбора оперативного лечения ВГ в зависимости от их размера, анализа закономерностей течения раневого процесса после эндопротезирования передней брюшной стенки. Научная новизна.
1. Впервые выявлено, что экспериментальное использование культуры аллогенных эмбриональных фибробластов при имплантации различных синтетических протезов способствует снижению воспалительной реакции и ускоряет созревание соединительной ткани, в большей степени при имплантации материала ПВДФ.
2. Предложен способ активизации образования коллагена в зоне имплантации протеза путем введения экзогенных эмбриональных фибробластов, потенцирующий формирование зрелой соединительной ткани.
3. Впервые проведена сравнительная оценка, биосовместимости эндопротезов из ППРО, ПТФЭ и ПВДФ на основании исследования динамики концентрации про- и противовоспалительных цитокинов в раневом экссудате при эндопротезировании передней брюшной стенки в клинике. Доказано преимущество клинического применения имплантатов из поливинилиденфторида в лечении больных с ВГ.
4. Доказано наличие «сильных» корреляционных связей между цитокиновым профилем и общеклиническими данными и возможность их мониторинга для прогнозирования реакции тканей на синтетический протез.
5. Впервые изучено соотношение 1/111 типов коллагена в условиях имплантации различных видов синтетических эндопротезов и влияния введения экзогенных эмбриональных фибробластов в эксперименте.
6. Впервые изучено соотношение 1/111 типов коллагена у пациентов с грыжами живота и без признаков ВГ, взаимосвязанное с наличием
мутантного генотипа АА в полиморфизме гена EGF +61G/A и мутантного аллеля полиморфизма 1171 5А/6А гена матриксной металлопротеиназы 3.
7. Впервые на основании взаимосвязанного определения генного полиморфизма и соотношения коллагенов в коже и апоневрозе больных без ВГ предложено обоснованное превентивное эндопротезирование после возможной лапаротомии.
8. Впервые изучена цитологическая картина в динамике при имплантации разных по структуре эндопротезов (ППРО и ПВДФ) при различных типах пластики (Onlay и Sublay), позволяющая определить оптимальные сроки дренирования раны.
9. Впервые определена стратегия выбора способа пластики, основанная на результатах гистологического, цитологического и клинического течения послеоперационного периода, в зависимости от размера грыжи. Практическая значимость.
На основании экспериментальных исследований показана целесообразность применения аллогенных эмбриональных фибробластов с целью стимуляции созревания соединительной ткани после эндопротезирования ВГ.
Определена эффективность использования поляризационной микроскопии и окраски препаратов по методике Sirius Red для определения соотношения коллагенов I/III типов в эксперименте и клинике.
Разработана методика прогнозирования риска развития ВГ на основании исследования соотношения коллагенов I/III типов, взаимосвязанное с наличием мутантного генотипа АА в полиморфизме гена EGF +61G/A и мутантного аллеля полиморфизма 1171 5А/6А гена матриксной металлопротеиназы 3.
Определена методика мониторирования раневого процесса на основании цитологического исследования экссудата у больных с ВГ для выявления оптимального срока удаления дренажей.
Разработана стратегия выбора метода оперативного вмешательства в зависимости от размера грыжи, предусматривающая использование пластики Onlay у больных с малыми и средними размерами и Sublay эндопротезирование при больших и гигантских размерах грыж. Положения, выносимые на защиту.
1. Экспериментальное введение экзогенных аллогенных эмбриональных фибробластов в зону имплантации эндопротезов приводит к достоверному уменьшению воспалительной реакции и повышению уровня фибропластических процессов.
2. Имплантация культуры аллогенных фибробластов в область расположения синтетических протезов модифицирует тканевые реакции, что проявляется усилением трансформации фибробластов в зрелые клетки фиброциты и вызывает ускорение созревания соединительной ткани (р< 0,05). В большей степени это отмечено при использовании ПВДФ протеза.
3. Эндопротезирование ПВДФ протезом вызывает достоверно меньшую воспалительную реакцию по сравнению с использованием материалов из ППРО и ПТФЭ.
4. Достоверно меньшая продолжительность и интенсивность повышения концентрации провоспалительных (ФНО-а и ИЛ-8) и противовоспалительного (ИЛ-4) цитокинов характеризуют более низкий уровень воспалительной реакции и ее раннее завершение при использовании ПВДФ протеза по сравнению с использованием материалов из ППРО и ПТФЭ. При этом целесообразно исп