МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РФ
НОВОСИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
На правах рукописи
З О Т О В
Вадим Александрович
Хирургическое лечение грыж брюшной стенки
14.00.27 – хирургия
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
диссертации на соискание ученой степени
доктора медицинских наук
Новосибирск
2000
Работа выполнена в Новосибирской Государственной медицинской академии ; муниципальной клинической больнице № 11 г.Новосибирска; НИИ медицинских материалов и имплантатов с памятью формы при СФТИ и ТГУ.
Научные консультанты:
доктор медицинских наук, профессор Г.И. Веронский
доктор технических наук, профессор В.Э. Гюнтер
Официальные оппоненты:
Ведущая организация:
Сибирский Государственный Медицинский университет
Защита состоится «______» _________________2000 г. в 10 ч. на заседании диссертационного совета Д 084.52.03 в Новосибирской Государственной Медицинской академии по адресу: 630091, г.Новосибирск, ул.Красный проспект 52.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке академии
Автореферат разослан «______»_____________2000 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
кандидат медицинских наук, доцент Е.О. Майер
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Брюшные грыжи являются одним из наиболее распространенных хирургических заболеваний. Количество больных с данным страданием имеет постоянную тенденцию к абсолютному и относительному росту, чему способствует увеличение продолжительности жизни населения и ежегодное увеличение числа операций на органах брюшной полости.
Вопросы хирургического лечения грыж передней брюшной стенки на современном этапе имеют большое практическое и экономическое значение. В структуре хирургических заболеваний грыжи занимают третье место. Грыжесечения охватывают от 8 до 24% всех хирургических вмешательств и стоят на втором месте после аппендектомии ( Федоров В.Д. с соавт.,1991; Жебровский В.В. с соавт.,1996; Ковалева З.В.,1999). Послеоперационные вентральные грыжи довольно часто являются причиной инвалидности
Хирургические способы лечения данного страдания многочисленны, но отдаленные результаты их не всегда успешны. В течение длительного времени большинство отечественных хирургов не уделяли должного внимания задней стенке пахового канала как анатомической структуре. Однако, анализ литературы последних лет показывает, что в формировании паховых грыж имеет значение не только наследуемая слабость мышечно-апоневротических структур паховой области, выражающаяся в их истончении и разволокненности, но и аналогичные изменения в поперечной фасции. Одни из признанных современных герниологов L. Nyhus, R.Condon утверждают, что любая паховая грыжа является следствием либо растяжения, либо возникновениия дефекта в поперечной фасции (1964,1978, 1988, 1998).
В России в единичных клиниках имеется опыт по хирургическому лечению паховых грыж из предбрюшинного доступа с пластикой задней стенки пахового канала.
Другая часть проблемы грыж брюшной стенки- послеоперационные вентральные грыжи(ПВГ). Процент рецидивов при послеоперационных вентральных грыжах составляет в среднем 20-32% и может достигать 52,4% (Гатауллин Н.Г. с соавт.,1990; Рудин Э.П. с соавт.,1990; Столяров Е.А., Грачев Б.Д.,1996;Дерюгина М.С.1997,1998), при паховых первичных – 10%, рецидивных - 13-42% (Коган А.С., Веронский Г.И.,ТаевскийА.В.,1990;Стрельников И.И.,1991; Ярыгин В.А.,1994).
В свете публикаций последних лет стало ясно, что подобные результаты аутопластики в значительной степени связаны с морфофункциональной недостаточностью местных тканей, используемых для закрытия обширных грыжевых ворот и отсутствием патогенетически обоснованного подхода при выборе метода ( Лукомский Г.И. с соавт.,1995; Пушкин С.Ю.,1998).
Особенно сложными в техническом решении проблемы являются грыжи многократно рецидивирующие и грыжи с обширными дефектами брюшной стенки.Увеличившееся число сложных грыж среди лиц трудоспособного возраста, низкая эффективность обычных методов грыжесечения, большое число местных и общих послеоперационных осложнений, частая инвалидизация и ограничение работоспособности грыженосителей, снижение качества жизни позволюет рассматривать данную проблему, как одну из важнейших социально-экономических задач практического здравоохранения.
В последние годы разработаны новые способы пластики передней брюшной стенки с использованием различных биологических и синтетических материалов, которые позволяют восстановить в большем проценте целостность брюшной стенки, надежно ее укрепить и значительно уменьшить количество рецидивов. Но используя имплантаты, хирурги сталкнулись с другой проблемой – проблемой биосовместимости тканей и как следствие этого возникновение в ближайшем и отдаленном послеоперационном периоде нагноений, свищей, лизиса пластического материала, кист, сером, келлоидных рубцов и других осложнений.
На рубеже 21 века стало ясно, что многие вопросы хирургии сложных грыж могут достигнуть своего решения только с внедрением в клиническую практику имплантатов медицинского назначения нового поколения. Активный поиск в этом паправлении продолжается. Много разногласий по поводу определения показаний к тем или иным видам имплантации, выбора пластического материала для герниопластики, способа примененения имплантата; нет четких показаний к применению имплантатов при различных видах грыж, при различном характере грыжевого дефекта.Остается нерешенной проблема применения имплантатов при инфицированных грыжах. В связи с этим представляются актуальными дальнейшие исследования в этом направлении.
Цель исследования: улучшить результаты лечения грыж брюшной стенки путем выбора оптимальных методов герниопластики.
Задачи исследования.
- По материалам клиники общей хирургии НГМА провести анализ хирургического лечения паховых и бедренных грыж за 20 лет из предбрюшинного доступа.
- Усовершенствовать методику предбрюшинной герниопластики.
- На основании объективных критериев разработать рабочую классификацию сложных вентральных грыж, являющуюся основой при выборе способа хирургического лечения.
- Изучить морфо-функциональное состояние передней брюшной стенки у носителей вентральных грыж.
- На основании морфо-функциональных показателей передней брюшной стенки и параклинических приемов обследования найти обьективные методы для выбора технического способа пластики дефекта при грыжесечении.
- Разработать современную патогенетически-обоснованную систему предоперационной подготовки у больных с большими, гигантскими и неумещающимися вентральными грыжами и объективные критерии готовности больного к операции.
- Разработать новые имплантаты из никелида титана для пластики рецидивных, больших и сложных паховых и послеоперационных вентральных грыж.
- В эксперименте разработать новый способ пластики обширных мышечно-апоневротических дефектов передней брюшной стенки при помощи металла с памятью формы - никелида титана.
- Разработать способ примененияи имплантатов при инфицированных грыжах для исключения послеоперационных раневых осложнений.
- Обосновать на основе экспериментальных исследований целесообразность применения имплантатов из никелида титана для пластики дефектов передней брюшной стенки.
- Изучить судьбу имплантированных протезов из никелида титана в отдаленные сроки после герниопластических операций в эксперименте и клинике.
- Сравнить отдаленные результаты хирургического лечения сложных послеоперационных вентральных грыж с применением имплантатов нового поколения из никелида титана, полимерных имплантатов и традиционных способов аутопластики.
Научная новизна.
В работе представлена современная усовершенствованная методика предбрюшинной герниопластики, применимая для хирургического лечения любых форм паховых и бедренных грыж, показавшая хорошие непосредственные и отдаленные результаты.
Впервые в клинической практике применена комбинированная пластика задней стенки пахового канала никелид-титановой сеткой.
На основании комплексного изучения морфо-функционального состояния брюшной стенки и объективных критериев ее эластичности обоснованы показания и противопоказания к радикальной герниопластике и применению имплантатов при пластике грыжевых ворот.
В результате конструктивных поисков и экспериментальных исследований разработан ряд новых имплантатов из никелида титана, принципиально отличающихся от существующих.
Впервые применен имплантат из никелида титана с эффектом памяти формы для интракорпоральной тракции грыжевых ворот.
Впервые применен метод и устройство для двухмоментной пластики грыжевых ворот.
Впервые применены имплантаты из никелида титана в пластике сложных послеоперационных вентральных грыж.
Разработан способ применения имплантации при инфицированных грыжах.
На основании экспериментальных морфологических исследований доказана биомеханическая совместимость имплантата и тканей передней брюшной стенки, что приводит к формированию полноценной соединительной ткани в области грыжевого дефекта и является основой благоприятного исхода герниопластических операций.
Впервые проанализированы непосредственные и отдаленные результаты грыжесечений с имплантацией никелид-титановых конструкций у больных со сложными послеоперационными вентральными грыжами, получены хорошие результаты значительно снизившие количество раневых осложнений и рецидивов.
Практическая значимость исследования
- Детализирован при всех видах паховых, бедренных и ущемленных грыж и внедрен в клиническую практику метод пластики задней стенки пахового канала из предбрюшинного доступа, включая имплантацию (аллопластику).
- На основании длительного срока наблюдений до 20 лет и большого клинического материала- 3669 операций доказана универсальность, органосохраняющая сущность и высокая эффективность метода предбрюшинной герниопластики.
- Разработан и внедрен в клиническую практику способ операции при полном разрушении задней стенки пахового канала с применением имплантатов из сверхэластичного сплава на основе никелида титана.
- Разработана и внедрена индивидуализированная тактика при предоперационной подготовке больных со сложными ПВГ, позволивший снизить количество общих послеоперационных осложнений.
- Разработан и внедрен дифференцированный, объективный подход к выбору способа пластики грыжевых ворот при сложных ПВГ.
- Разработаны три принципиально новых имплантата из сверхэластичного сплава на основе никелида титана для пластики грыжевых ворот брюшной стенки. Их применение в хирургии сложных ПВГ позволило снизить количество рецидивов.
- Разработана рабочая классификация относительной величины грыжевых ворот и классификация способов применения имплантатов при пластике ПВГ.
- Доказана возможность применения имплантатов из никелида титана и отсутствие отторжения при инфицированных грыжах
- Применение дифференцированного подхода к использованию имплантатов из никелида титана позволило снизить количество раневых осложнений в 3 раза у больных со сложными ПВГ, что позволило сократить длительность стационарного лечения.
Положения выносимые на защиту
1.Надпаховый предбрющинный доступ является патогенетически обоснованным, органосохраняющим и универсальным как при простых, так и при невправимых, скользящих, рецидивных, комбинированных, сочетанных и ущемленных паховых и бедренных грыжах. При значительном разрушении задней стенки пахового канала операцией выбора является комбинированная пластика задней стенки пахового канала с применением никелид-титановой сетки.
2.Послеоперационную вентральную грыжу следует рассматривать не как локальный процесс, а как грыжевую болезнь, охватывающую все анатомические структуры передней брюшной стенки, приводящую к прогрессирующим глубоким ее морфофункциональным изменениям. Задачей хирурга является не просто закрытие грыжевого дефекта, а такое восстановление анатомической целостности брюшной стенки, которое обеспечит в последующем полноценный возврат ее функции.
3.Имплантаты из инертного, сверхэластичного сплава на основе никелида титана являются высококачественными конструкциями, биологически и биомеханически совместимыми с тканями брюшной стенки, не вызывающими пролонгированной воспалительной реакции, стимулирующей образование полноценной соединительной ткани в зоне имплантации, ведущей к формированию полноценной брюшной стенки с полным восстановлением анатомо-топографических соотношений ее слоев.
4. В выборе способа операции следует учитывать объем утраченных тканей брюшной стенки, локализацию грыжевого дефекта, патогенетические условия его формирования, морфо-функциональное состояние окружающих тканей, соотношения площади грыжевых ворот к площади всей брюшной стенки, результаты дозированной пневмокомпрессии и, самое главное, степень натяжения сшиваемых тканей, их эластичность и подвижность.
5.Дозированная динамическая пневмокомпрессия позволяет подготовить больных с большими и гигантскими ПВГ к операции и объективно разделить их на 2 группы: а) кому при пластике брюшной стенки можно уменьшить объем брюшной полости и б) кому необходимо просто укрыть грыжевой дефект имплантатом в связи с невозможностью уменьшить объем брюшной полости.
Внедрение в практику. Результаты работы внедрены в хирургических отделениях МКБ №11 г.Новосибирска; кафедре общей хирургии НГМА; НИИ онкологии СО РАН г.Томска.
Апробация работы. Основные положения работы доложены на V, VIII, IX, X научно-практических конференциях врачей (Новосибирск,1995, 1998, 1999, 2000 гг);
научно-практической конференции Новосибирского областного научного общества хирургов (1999 г); 60, 61 конференции молодых ученых НГМА, 1998,1999гг; конференции хирургов Западно-сибирской железной дороги «Новые технологии в хирургии» (Новосибирск,1999); Всероссийской конференции хирургов (Волгоград,2000); республиканском симпозиуме «Воспаление и иммунитет»(Новосибирск,2000)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, из них 4 в центральной печати и 1 монография. Получены положительные решения на 2 изобретения.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 280 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Она иллюстрирована 80 рисунками и 30 таблицами. Список литературы включает 300 источников из которых 200 отечественных и 100 иностранных.
Содержание работы.
Материал и методы исследования. В основу работы положены результаты экспериментальных исследований, стендовых испытаний имплантатов и клинических наблюдений.
Экспериментальные исследования
Изучались основные клинико-морфологические параметры реакции передней брюшной стенки на использование различных видов имплантатов при восстановлении её целостности и восстановление ее прочности.
Экспериментальное исследование было проведено на 40 крысах-самцах линии Вистар массой 180-200 г одного возраста: 3 группы – опытные (по 10) и одна группа - контрольная (интактные животные).
Животным опытных групп наносили сквозной дефект передней брюшной стенки 10 х 10 мм.
У животных 1-й опытной группы дефект укрывали полипропиленовой сеткой14 х 14 мм путем наложения поверх дефекта и фиксацией в 6 точках полипропиленовой нитью (4/0); во 2-й группе нанесенный дефект укрывали сеткой из никелид- титановой нити. Размеры сетки были также 14х14 мм. Нить, используемая для плетения сетки, имела диаметр 0,12 мм (марка ТН-10). Ширина ячейки составляла 1,5-2,0 мм; в 3-й группе дефект укрывали пористой пластиной из никелида титана (марка ТН-10П) 14 х 14 мм. Толщина пластины составляла 0,3 мм, диаметр пор - 10-100 мкм. Пластину не фиксировали.
Спустя 90 суток после эвтаназии животных проводилась макроскопическая оценка положения имплантата, реакция окружающих тканей, подвижность, смещаемость.
Дальнейшим этапом было изучение свойств восстановленного участка брюшной стенки. Из брюшных стенок выкраивали в поперечном направлении лоскуты одинаковой длины ( 6 см ) и ширины (1,5 см ) и измеряли их прочность
Полученные данные отражены на рис. 1. Отторжение имплантатов из никелида титана не было ни в одном наблюдении, тогда, как, отторжение полипропиленовой сетки имело место у одного животного.
Все имплантаты прочно фиксировались к передней брюшной стенке за счет прорастания соединительно-тканных элементов, и смещения имплантированных протезов не произошло. Имплантат в виде пористой пластинки так же не имел смещения, хотя фиксации его к брюшной стенке не производилось. Это свойство прилипания пористого имплантата обусловлено силами поверхностного натяжения, возникающими благодаря его ультрапористой структуре, а так же за счет шероховатой поверхности. Соединительнотканный каркас образовался вокруг всех имплантатов, но толщина его была различной. Никелид-титановые имплантаты были окружены тонким и нежным слоем соединительной ткани, просвечивали через этот слой.
Н
| Норма | Сетка из никелида-титана | Сетка из полипро-пилена | Пористая платина из никелида-титана |
* различия достоверны (р < 0,05)
Рис.1. Усилие разрыва восстановленного участка брюшной стенки крысы спусты 90 суток после пластики дефекта имплантатами.
Отторжение имплантатов из никелида титана не было ни в одном наблюдении, тогда, как, отторжение полипропиленовой сетки имело место у одного животного.
Все имплантаты прочно фиксировались к передней брюшной стенке за счет прорастания соединительно-тканных элементов, и смещения имплантированных протезов не произошло. Имплантат в виде пористой пластинки так же не имел смещения, хотя фиксации его к брюшной стенке не производилось. Это свойство прилипания пористого имплантата обусловлено силами поверхностного натяжения, возникающими благодаря его ультрапористой структуре, а так же за счет шероховатой поверхности. Соединительнотканный каркас образовался вокруг всех имплантатов, но толщина его была различной. Никелид-титановые имплантаты были окружены тонким и нежным слоем соединительной ткани, просвечивали через этот слой.
Вокруг полипропиленовой сетки имело место более интенсивное образование соединительной ткани. При осмотре сетка практически не была видна через слой соединительной ткани, а последняя имела вид грубой манжеты, окружающей имплантат. Толщина восстановленной брюшной (h1) стенки в группе с имплантацией полипропиленового протеза больше на 30%, чем в группах с никелид-титановой сеткой (h2) и пористой никелид-титановой пластиной (h3).
При макроскопической оценке пластика была состоятельна в 29 случаях.
При определении прочности восстановленного участка брюшной стенки выявлено, что линия разрыва брюшной стенки проходит на границе края имплантата – ткань. Именно в этой зоне перехода возникает «слабое место» брюшной стенки.При определении усилия разрыва было выявлено, что несмотря на избыток вновь образовавшейся соединительной ткани вокруг полипропиленовой сетки, прочность на разрыв была самой низкой в данной группе.По нашим данным причина кроется в способности полимеров образовывать грубый, толстый, соединительно-тканный каркас, который нарушает биомеханику брюшной стенки. На границе тканей, окружающих имплантат и тканей брюшной стенки, прилежащих к имплантату разных по биомеханическим свойствам возникают фоновые перегрузки, которые приводят к ее перестройке и потере прочности.
В случае применения никелид- титановой сетки данных явлений не происходит, т.к. во-первых не образуется грубой соединительно-тканной манжеты; во-вторых биомеханические свойства никелид- титановой сетки и тканей передней брюшной стенки идеально совместимы. В случае применения никелид- титановой сетки прочность восстановленной передней брюшной стенки была максимально приближенной к прочности нормальной брюшной стенки и достоверно от неё не отличалась (рис.1).
С пористыми пластинками, имплантированными в переднюю брюшную стенку крыс спустя 90 суток произошли следующие изменения.
Все имплантаты были прочно фиксированы к передней брюшной стенке, закрывая дефект. Интерпозиции сальника или петель кишечника не наблюдалось ни в одном случае. Сверху имплантат был покрыт равномерным тонким слоем соединительной ткани. Имплантат просвечивал через этот слой.
Со стороны брюшной полости место бывшего дефекта в брюшной стенке представляло собой углубление округлой формы диаметром 3-5 мм. В 6 случаях к данному участку был фиксирован сальник.
При изучении биомеханических свойств данного участка брюшной стенки выявлено, что брюшная стенка подвижна, это обусловлено тем, что цельная ранее никелид- титановая пластинка фрагментировалась на множество мелких кусочков 0,5-1,5-2,0 мм, связанных между собой соединительной тканью. Благодаря соединительно-тканным связям эти фрагменты смещались в любых направлениях, позволяя брюшной стенке двигаться во всех направлениях. Соединительно-тканная связь между фрагментами имплантата обеспечила достаточную прочность восстановленной брюшной стенке.
Прочность ее была выше, чем в группе с применением полипропиленовой сетки. Возможно, это связано с тем, что в результате микрофрагментации и сохранении биомеханических свойств брюшной стенки по краю имплантата не возникало перегрузок, и ослабления данного участка не произошло.
Благодаря пористой структуре никелид- титанового имплантата в месте сквозного дефекта была создана искусственная брюшная стенка. Данное экспериментальное наблюдение было описано нами впервые и представляло определенный научный интерес для использования этих данных в разработке новых имплантатов.
Продолжением исследований, описанных выше, было изучениеморфологических изменений в тканях. окружающих и прилежащих к имплантатам. Зоной гистологического исследования был участок брюшной стенки, контактирующий с имплантатом и зоной бывшего дефекта.
Эвтаназия животных производилась путем декапитации. Забор материала производили через 14, 21, 60, 90 суток. Серийные срезы проводили в поперечном брюшной стенк направлении с целью сохранения всех ее слоев. Причем препараты 1 группы животных резались непосредственно вместе с полипропиленовой сеткой. Никелид-титановые имплантаты же вначале срезались вдоль металла продольно, а затем серийно резались поперечно. окраску производили гематоксилином и эозином и по ван Гизону. Микроскопию осуществляли при увеличении 10х10 и 10х40.
Результаты. Через 14 дней в тканях, окружающих никелид-титановые имплантаты отека не наблюдали. В тканях непосредственно прилежащих к имплантату отек был умеренным. Клеточная реакция была диффузной преимущественно лимфогистиоцитарной( свидетельствующая о раннем начале продуктивной фазы воспаления).
В эти же сроки вокруг полипропиленовой сетки наблюдали явления полнокровия и отека. Причем отек наблюдался, как вокруг нитей полипропилена, так и в отдалении. Клеточный компонент воспаления был представлен лейкоцитами, маркеры продуктивной фазы воспаления были слабо выражены.
Спустя 21 сутки в зоне имплантации никелид –титановой сетки наблюдали умеренно выраженную продуктивную реакцию, представленную фибробластами, в то время, как вокруг полипропиленового протеза продолжалась фаза воспаления, наблюдалась инфильтрация тканей, представленная лимфогистиоцитарными элементами.
К исходу 60 суток в одном наблюдении вокруг полипропиленового имплантата, как исход бурной воспалительной реакции образовалась гранулема инородного тела, представленная мононуклеарными фагоцитами с гигантскими многоядерными клетками. В те же сроки вокруг никелид-титанового имплантата преимущественно обнаруживали гистиоциты, фибробласты и коллаген, что свидетельствовало об образовании молодой соединительной ткани.
В отдаленные сроки (90 суток) вокруг нитей полипропиленового имплантата регистрировали образование грубой соединительной ткани, очаговые инфильтраты, состоящие из лимфоцитов и гистиоидных клеток. В других случаях находили зрелую грануляционную ткань, большое количество капилляров, макрофаги, образование фиброзной капсулы вокруг полипропиленовых нитей с продолжающимися признаками воспаления, расцененной нами, как реакция на инородное тело.Вокруг никелид-титановых имплантатов наблюдали единичные фибробласты, утратившие ядро и нежные коллагеновые волокна, ориентированные в разных направлениях. В то же время вокруг нитей сетки из полипропилена в ряде препаратов присутствовал массивный фиброз, остатки грануляционной ткани, единичные макрофагальные гранулемы.
На гистотопографических срезах передней брюшной стенки в те же отдаленные сроки после трансплантации никелид-титановой сетки наблюдали правильное анатомо-топографическое соотношение слоев брюшной стенки, сохранность и полноценное строение мышечной ткани, относительную упорядоченность волокон соединительной ткани. полноценные в функциональном отношении (рис. ).
Вокруг же полипропиленовых имплантатов, сформировавшаяся толстая соединительнотканная капсула нарушила биомеханику передней брюшной стенки и как следствие привела к атрофии мышц.
Таким образом проведенные экспериментальные исследования показали. что имплантаты из никелида титана выгодно отличаются от имплантатов-полимеров, в частности полипропилена, так широко использовавшегося в последние годы. Имплантат не только должнен выступать в роли заплаты, он должен формировать вокруг себя полноценную соединительную ткань. не вызывать пролонгированной воспалительной реакции, не нарушать биомеханики брюшной стенки,
что в целом ведет к формированию полноценной брюшной стенки с полным формированием анатомо-топографических соотношений ее слоев, а следовательн более радикальному излечению при грыжевой болезни.
Характеристика имплантатов из никелида титана, используемых для пластики грыжевых ворт
Поведение биологических систем (тканей организма и растений) отличается от веществ неживой природы и характеризуется единым законом: между величиной напряжения и деформацией в условиях нагрузки и разгрузки существует гистерезисная зависимость, которая выражается в эластичном поведении и возврате деформации ( более 2%) в исходное состояние.
В настоящее время стало очевидным, что гистерезисное, эластичное поведение тканей организма предъявляет определенные физико – механические критерии к выбору имплантационных материалов в медицине, которые по своим физико – механическим свойствам должны иметь вполне определенные характеристики.
Успех лечения при использовании имплантируемых материалов и конструкций определяется в первую очередь их биохимической и биомеханической совместимостью с тканями организма. Ткани организма представляют собой сложную биологическую систему, которая реагирует на введение имплантата изменением собственной структуры вплоть до разрушения.Важной задачей при разработке имплантируемых материалов является создание таких, которые обладают эластичными свойствами и вызывают минимальную реакцию окружающих тканей, обеспечивая длительное функционирование имплантата. В 1980 году в России разработаны новые материалы для имплантологии – сверхэластичные сплавы, проявляющие в изотермических условиях, при температуре тела, сверхэластичные свойства (В.Э.Гюнтер,А.В.Саввинов,В.К.Поленичкин и др.,1980). Высокая стабильность физико-механических характеристик таких сплавов в течение длительного времени и возможность программного управления параметрами формоизменения позволяют создавать имплантаты, которые не только выполняют возложенную на них функциональную задачу, но и являются неотъемлемой частью структуры организма. Имплантированная в организм конструкция из такого сплава деформируется в соответствии с закономерностями эластичного поведения тканей организма, обеспечивая гармоническое функционирование всей система «ткань организма – имплантат».
В таблице приведены основные параметры формовосстановления для сплавов на основе никелида титана, используемых нами для изготовления имплантатов(Табл.1).
Таблица 1
ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛИДА
ТИТАНА, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В МЕДИЦИНЕ.
| № П\П | Наименование сплава | Температурный интервал восстановления формы, *С | Развиваемое усилие, кг/мм | Величина обратной деформации % | Степень восстановления формы, % |
| 1. | ТН- 1 ХЭ | -10 + 15 | 70 + 90 | 8 + 12 | 95 + 99 |
| 2. | ТН-10 | +10 + 25 | 60 + 80 | 10 + 14 | 95 + 99 |
| 3. | ТН-20 | +25 + 35 | 50 + 60 | 10 + 15 | 95 + 99 |
| 4. | ТН –1В | +45 + 75 | 45 + 60 | 7 + 10 | 95 + 97 |
| 5. | ТН-1П (пористый) | -10 + 40 | 20 + 40 | 2 + 6 | 60 + 80 |
Сетчатые имплантаты – новый подход к старой проблеме.
Уникальные физико-механические свойства сплавов на основе никелида титана позволили их использовать в пластике такой подвижной части организма, как брюшная стенка.
Научно-исследовательским институтом медицинских материалов и имплантатов с памятью формы г.Томска.были изготовлена для медицинских целей тонкие (диаметром порядка 1 мм) и сверхтонкие ( диаметром менее 0,5 мм) нити на основе сплава ТН-10 (легированного Мо,Fе).
Важными свойствами данного материала, позволяющими использовать его в хирургии являются следующие:
-эффект однократной памяти формы, проявляющийся в изменении
формы материала при нагреве до 36 С;
-эффект многократной памяти формы. связанный с изменением формы
материала как при нагреве, так и при охлаждении;
-эффект сверхэластичности, реализующийся в возврате формы материала
при снятии нагрузки;
-эффект деформационной циклостойкости;
-низкий уровень мартенситного сдвига в пределах текучести;
-пластичность и прочность в мартенситном и высокотемпературном
состояниях;
-высокая износостойкость;
-релаксационная стойкость, связанная с сохранением напряженно-
деформированного состояния в течении длительного времени.
Для изготовления сетки использовали нити различного диаметра (0,12 – 0,15 мм, марка ТН- 10). Разрывная прочность нити диаметром 0,12 мм марки ТН-10 равна –1,5 кг; марки ТН - 1В мягкий диаметром 0,15 мм – 1,4 кг соответственно (рис.2).
Рис. 2. Сетчатые имплантаты (а) из сверхэластичной нити на основе сплава никелида титана.
Пористый имплантат с эффектом памяти формы
Для пластики грыж с тугоподвижными краями грыжевых ворот (например в области реберного угла под мечевидным отростком при дифиците тканей) разработан и сконструирован имплантат с эффектом памяти формы, способный не только закрывать дефект, восполняя недостающие ткани, но и осуществлять пролонгированную интракорпоральную тракцию окружающих тканей.
Базовый элемент данного имплантата состоит из пористой пластины (ТН-10п) размерами 10 х 20, 20 х 40 мм. К базовому элементу крепится тракционный элемент. Он выполнен в виде пружины из сверхэластичного сплава на основе никелида титана ( ТН-1) длиной 20 - 40 мм и диаметром 12 – 25 мм (рис.3). Пористая структура пластины позволяет имплантату легко фиксироваться на укрепляемых тканях, а в дальнейшем «прорастать» соединительной тканью. Неподвижность данной части имплантата и ультрапористая структура способствуют формированию полноценной соединительной ткани. Тракционный элемент данной конструкции подвижен служит для стягивания тканей за счет изменения температур и эффекта памяти формы. Данная конструкция универсальна. Универсальность ее состоит в том, что соединив несколько базовых элементов можно закрывать или укреплять дефекты передней брюшной стенки различной площади, а изменяя диаметр тракционного элемента регулировать усилие, возникающее при перемене температур. Стерилизация имплантационного материала может осуществлятся всеми доступными стандартными методами, включая и сухожаровую обработку, после чего он может храниться в 96 спирте.
Рис. 3. Пористый никелид-титановый имплантат с тракционными эластичными элементами:
а-прямоугольной формы с одним тракционным сверхэластичным элементом;
б-овальной формы с тремя тракционными сверхэластичными элементами;
Конструкция работает следующим образом. Фиксация тракционных элементов осуществляется в гипотермической среде. Для этого в рану вливается охлажденный до +5 С, стерилиный, физиологический раствор. Охлажденный тракционный элемент растягивается и фиксируется отдельными швами к окружающим грыжевые ворота ткани (как правило, это – апоневроз передней брюшной стенки). В последующем благодаря эффекту памяти формы при повышении температуры тракционные элементы начинают сокращаться, тем самым стягивая фиксированные к ним ткани.
Рис. 4. График иллюстрирующий функцию сверхэластицного элемента имплантата с памятью формы в процессе сближения тканей при пластике грыжевых ворот брюшной стенки (пояснения в тексте).
-напряжение, возникающее в тканях брюшной стенки при приложении нагрузки; - деформация, вызванная приложением нагрузки; t – температура.
На диаграмме (рис. 4 ) представлена функция сверхэластичного элемента в процессе сближения тканей при пластике грыжевых ворот, где отрезок АВ – деформация сверхэластичного элемента имплантата в изотермических условиях ( t +5 С); ВС – реакция сверхэластичного элемента имплантата при нагреве до + 36,6 С;СD – участок снятия напряжения в начальный период действия сверхэластичного элемента имплантата; DR –рабочий интервал действия сверхэластичного элемента имплантата.
Приведенный график наглядно иллюстрирует, что данный имплантат
близок по своим биомеханическим характеристикам к тканям брюшной стенки, т.е. имеет близкую к ней диаграмму напряжение – деформация и присущую тканям величину гистерезиса на диаграмме нагрузка – разгрузка.
Сложный имплантат с эластическим элементом с эфектом памяти формы обладает следующими свойствами:
- ареактивность;
- стимулирование роста соединительной ткани благодаря ультрапористой структуре;
- плотная фиксация пластин к подлежащим апоневротическим тканям за счет натяжения тракционного элемента;
- стягивание, сближение тканей в области грыжевых ворот, восстановление анатомии брюшной стенки;
- возможность рассчитать необходимые параметры силы для одной базовой единицы имплантата;
- армирование тканей области грыжевых ворот.
Итогом дальнейших изысканий в области имплантируемых конструкций явилось создание имплантата из никелида титана, совмещающего в себе свойства всех описанных выше конструкций-сверхэластичность и стимуляция образования полноценной соединительной ткани
Для осуществления поставленных задач 1) указанный имплантат выполнен из сплава на основе никелида титана; 2) имплантат выполнен в виде пластины из пористого сплава; 3)имплантат выполнен в виде сетки из никелид-титановой нити, сформированной по типу трикотажной вязки; 4)имплантат выполнен слоистым, причем нижний слой в нем представлен пластиной из пористого сплава, а верхний – вышеуказанной сеткой из никелид-титановой нити; 5)имплантат выполнен слоистым, при этом пористая пластина расчленена продольно и поперечно на отдельные фрагменты.
Связь заявляемых признаков с осуществлением задач данного имплантата подтверждается следующим. Снижение вероятности раневых осложений обусловлено высокой биологической совместимостью сплава на основе никелида титана, подтвержденной многочисленными исследованиями (Гюнтер В.Э.,Дамбаев Г.Ц., Сысолятин П.Г. и др.,1998). Металлический имплантат, в отлчие от полимерного, легко стерилизуется без утраты механических свойств. Особенно значительным преимуществом обладает пористый материал, который перед применением можно насыщать растворами антибиотиков. Реализуемое преимущество сетчатого имплантата состоит в том, что он обладает всесторонней упругой растяжимостью. Растянутый перед установкой на область дефекта сетчатая часть имплантата стягивает края грыжевых ворот в последующем, снижая нагрузку на ткани в области восстановленного дефекта передней брюшной стенки.
Исключение местных реакций и реакций на уровне макроорганизма также обеспечивается биологической совместимостью сплава на основе никелида титана. В отдаленный период вокруг имплантата формируется полноценная соединительная ткань с оптимальным соотношением эластических и коллагеновых волокон. Отсутствует также молекулярная диффузия вещества из которого изготовлен имплантат и связанные с этим нежелательные реакции на уровне макроорганизма.
Повышение удобства применения обусловлено характером механического контакта сетчатых имплантатов из никелид-титанового сплава с тканями. Благодаря смачиваемости и облеганию неровностей имплантат в момент наложения предварительно самофиксируется, что облегчает его окончательную фиксацию.
Увеличение срока службы обеспечивается уникальными механическими свойствами сплава на основе никелида титана, проявляющего эффект сверхэластичности. Материал выдерживает до 10 миллиона циклов деформации без потери прочности,что доказано стендовыми испытаниями проведенными нами. Эта величина находится на уровне пожизннного количества деформаций брюшной стенки и на несколько порядков превосходит аналогичный показатель традиционных полимеров.
Расчленение пористой пластины на фрагменты повышает гибкость сформированной искусственной брюшной стенки при относительно большой площади дефекта.
Рис. 4. Схема комбинированной пластики грыжевых ворот с использованием двухслойного имплантата из никелида титана(пояснения в тексте).
Примеры использования двухслойного имплантата для пластики грыжевых ворот на основе никелида титана приведены на рис.4. Цифрами обозначены: 4- мышцы, 5-апоневроз, 6- брюшина. В области дефекта 7 слои апоневроза и брюшины перекрыты и произведена первичная фиксация их швами – 3. На дефект наложена пластина 1 (или ряд пластин, что повышает гибкость формируемой брюшной стенки). При большом размере грыжи, как правило, поверх пористой пластины накладывают предварительно растянутую сетку 2 и фиксируют швами по периметру к здоровым тканям. В зависимости от конкретных размеров дефекта, его формы и состояния тканей имплантат может быть представлен только пластиной, только сеткой, комбинацией пластины и сетки, комбинацией расчлененной пластины и сетки.
Пористая структура пластины обеспечивает прочную фиксацию и прорастание тканями брюшной стенки. Сетка удерживает ткани и армирует ткани брюшной стенки. Кроме того постоянная тракция постепенно стягивает края грыжевых ворот в послеоперационном периоде. Благодаря своей эластичности сетка совершает биомеханические движения вместе с брюшной стенкой,не вызывая неравномерных напряжений.
Таким образом, приведенная совокупность признаков обеспечивает надежное закрыте дефектов брюшной стенки при самых различных размерах и морфологических отклонениях тканей в области дефекта.
Стендовые испытания имплантатов
Стендовые испытания имплантатов преследовали цель определить степень устойчивости различных имплантатов к механическим воздействиям - основополагающему фактору сохранения его прочности.
В качестве испытуемого материала были исследованы :
- никелид-титановая нить 0,12 мм (00000) марки ТН-10;
- полипропиленовая нить 0,11 мм (00000);
- полипропиленовая сетка фирмы «Этикон» размерами 2 х 10 см из нити 0,11 мм;
- никелид-титановая сетка из нити 0,12 мм размерами 2х10 см;
- медицинская сталь (нить) 0,1 мм (00000);
- волос человека.
На испытуемые имплантаты давалась нагрузка, в целом соответствующая 10 годам пребывания в организме человека, т.е. 250,000,000 возвратно-поступательных движений. Для этого образцы устанавливались на испытательный стенд и подвергались воздействию 50 возвратно-поступательных движений в секунду (50 ГЦ) на что затрачивалось 162 часа (5 суток).В течение этого времени имплантаты периодически подвергались исследованию на механическую прочность (разрывную прочность), что отражено на рис.5,6.
Рис. 5. Изменение прочности под воздействием длительной
механической нагрузки.
Рис.6. Диаграммы изменения прочности имплантатов
под воздействием длительной механической нагрузки.
Данные исследования позволили сделать следующие выводы.
Наибольшей устойчивостью к возвратно-переменным нагрузкам обладает никелид- титановая нить и сетка. Испытания на стенде выявили черезвычайно высокие свойства противостоять длительным механическим нагрузкам сетки из сверхэластичного сплава на основе никелида титана
Крайне неустойчива к длительным механическим нагрузкам проволока из медицинской стали. Сталь не обладает большой обратимой деформацией при нагрузке-разгрузке в отличие от тканей организма.
Полимеры близки по физико-механическим свойствам к тканям живых систем благодаря достаточному запасу прочности, хотя и в меньшей степени чем никелид титана. Неслучайно они так широко использовались и используются в хирургической практике. Однако для полимеров характерны конфликт с макроорганизмом, последний окружает полимерный имплантат мощной соединительно-тканной капсулой, а в ряде случаев возможно отторжение.
Антибактериальные свойства насыщенных антибиотиками трансплантатов из никелида титана.Объектом исследования служили пористые проницаемые пластины из никелида титана (марка ТН-10п) размером 10х10 мм и толщиной 1,2 мм.
После сухожаровой стерилизации проводилось насыщение образцов пористого имплантационного материала растворами антибиотиков путем погружения в резервуар. При этом периодически встряхивая и вновь погружая образцы раствор. Содержание антибиотика определяли взвешиванием образца материала на аналитических весах до и после насыщения. Разница чистого веса и веса насыщенного материала составляла содержание раствора антибиотика в каждом отдельно взятом опытном образце. С помощью общепринятого микробиологического теста диффузии в агар определяли чувствительность музейных тест- штаммов золотистого стафилококка и кишечной палочки к опытным образцам, насыщенным раствором гентамицина, клафорана и др.
Результаты проведенного исследования показали, что пористые металлические имплантаты из сплава на основе TiNi, насыщенные растворами антибиотиков приобретают выраженные противомикробные свойства.
При этом, несмотря на то, что доза антибиотика в пористом имплантате может значительно превышать максимально допустимую, благодаря его постепенного поступления в операционную рану, исключается возможность создания токсической концентрации.
Клинические результаты состоят из двух разделов и основываются на анализе 3669 операций, произведенных по поводу паховых и бедренных грыж в клинике общей хирургии НГМА с января 1980 по апрель 2000г.
Среди пациентов было 3208 мужчин (87.4%) и 461 женщин (12.6%). Правосторонние грыжи отмечены в 2008 (54,7%), левосторонние в 1661 (45,3%), двухсторониие у 154 (4,1%), что совпадает с данными других авторов (Луговой А.А. 1978; Лаврова Т.Ф. 1978; Arnbiornsson 1982).
Нозологическая характеристика больных представлена в табл.2.
Таблица 2
Нозологическая характеристика больных
| Вид грыжи | Кол-во больных | Удельный вес (%) |
| Косые | 2129 | 58 |
| Прямые | 932 | 25,4 |
| Бедренные | 83 | 2,3 |
| Рецидивные | 187 | 5,11 |
| Рецидивирующие | 6 | 0,16 |
| Косые с выпрямленным каналом | 77 | 2,13 |
| Скользящие | 97 | 2,6 |
| Комбинированные | 72 | 2,1 |
| Надпузырные | 86 | 2,3 |
| Всего | 3669 |
Методика операции при паховых и бедренных грыжах
Использовали надлонный предбрюшинный доступ к задней стенке пахового канала.
Патогенетический подход разработанного нами способа предбрюшинной герниопластики заключался в следующих особенностях
- Возможно резецировать все элементы грыжевого мешка – дно, тело, шейку, что принципиально невозможно сделать из переднего доступа.
- Не вскрывается и не травмируется паховый канал, вследствие чего не повреждаются нервные волокна, регулирующие замыкательную функцию пахового канала.
3. Выделение грыжевого мешка не сопровождается травматизацией
элементов семенного канатика.
- Паховый канал восстанавливается в его анатомическом виде.
- Укрепляется основное образование, слабость которого ведет к образованию паховой грыжи – поперечная фасция.
- При значительном разрушении поперечной фасции для повышения надежности пластики используется куперова связка, подвздошно-лонный тяж вместе с пупартовой связкой Участие в пластике куперовой связки служит гарантией, что не образуется бедренная грыжа после пахового грыжесечения.
- Данный способ пригоден при всех формах грыж, а так же при бедренных и ущемленных грыжах.
- Благодаря использованию релаксирующего разреза переднего и заднего листков влагалища прямой мышцы, швы при производстве пластики задней стенки пахового канала накладывается без натяжения, что уменьшает возможность их прорезываения.
- Фиксация «культи» грыжевого мешка высоко под мышцы приводит к перераспределению внутрибрюшного давления на неизмененые участки брюшины, что повышает надежность операции.
- Использование подвздошно-лонного тяжа вместе с паховой связкой, влагалища прямой мышцы живота, увеличивает прочность пластики задней стенки пахового канала.
Показания к укреплению задней стенки пахового канала возникали при прямых, рецидивирующих паховых грыжах, когда неоднократные грыжесечения не привели к выздоровлению, а также при полном разрушении задней стенки пахового канала при косых паховых грыжах с выпрямленным каналом. Окончательно показания к применению имплантата ставились интраоперационно после ревизии задней стенки пахового канала, препаровки, выделения и оценки составляющих ее анатомических структур. С целью пластики задней стенки пахового канала подвздошно-лонный тяж в латеральной его части сшивали с поперечной фасцией, причем в шов также старались взять и внутреннюю косую мышцу живота. При дальнейшем наложении швов воссоздавался паховый канал, семенной канатик занимал свое естественное косое направление. Накладывая далее медиально швы, по возможности, восстанавливали заднюю стенку пахового канала полностью или частично. Для этого использовали подвздошно-лонный тяж, связку Купера, попереченую фасцию, латеральный край влагалища прямой мышцы живота. Затем,используя те же нитки фиксировали нижний край имплантируемой сетки из никелида титана к подвздошно-лонному тяжу, связке Купера. Медиальный край сетки фиксировали к латеральному краю влагалища прямой мыщцы живота. Завершающим этапом была фиксация верхнего края сетки к поперечной фасции. Данная методика операции разработана автором, апробирована и применена впервые в мировой практике.
Характер операций при паховых и бедренных грыжах представлен в табл.3.
Таблица 3
Характер операций при паховых и бедренных грыжах
| Способ операции | Кол-во операций | % |
| Грыжесечение из предбрюшинного доступа по Nyhus в том числе с комбинированной пластикой задней стенки пахового канала никелид-титановой сеткой ( n=10) | 2786 | 75,9 |
| Однослойная пластика задней стенки пахового канала по Нестеренко и Салову | 473 | 12,9 |
| Кимбаровского | 264 | 7,2 |
| Постемпского | 68 | 1,84 |
| Прочие способы: Бассини, Кукуджанова, Дюамеля, Руджи-Парлавеччио | 78 | 2,1 |
| ВСЕГО: | 3669 |
Вторым разделом работы является анализ 766 грыжесечений у больных с послеоперационными вентральными грыжами. Женщин было 515 (67.9%), мужчин – 261 (32.1%). Возраст больных – от 16 до 84 лет. Нами отмечена тенденция к увеличению частоты ПВГ в возрасте старше 50 лет. Большинство же больных с ПВГ были в трудоспособном возрасте.
Методы исследования в данной группе.
Общеклинические; специальные- спирограяфия, УЗИ брюшной стенки, электромиография передней брюшной стенки, сравнительная топографическая соматометрия передней брюшной стенки, интаоперационная биопсия мышц передней брюшной стенки, интраоперационная динамометрия с определением степени подвижности тканей в области грыжевых ворот операционным динамометром собственной конструкции.
Проведенные исследования показали, что ПВГ, не следует расценивать, как просто дефект передней брюшной стенки. Данные морфологических исследований биопсийного материала показали, что патологический процесс распространяется далеко за пределы грыжевых ворот и затрагивает всю массу анатомических структр, вышедших из биомеханического равновесия. Нарушение функции брюшного пресса влечет за собой атрофию мышц, как в непосредственной близи от грыжевых ворот, так и в других анатомических областях. Состояние мышц передней брюшной стенки по данным УЗИ и миографии существенно отличается от физиологической, анатомической и гистологической нормы. Данные исследования позволяют говорить не о грыже передней брюшной стенки, как таковой, а о грыжевой болезни. В этой связи усилия хирурга должны быть направлены не только на укрытие дефекта пластическими швами или дополнительным материалом, но и на выбор метода, полноценно восстанавливающего соотношение анатомических структур передней брюшной стенки, выбор и проведение реабилитационных мероприятий, направленных на восстановление функции мышц брюшной стенки. Только комплексный патогенетический подход к грыжевой болезни может уменьшить количество рецидивов у данного контингента больных.
У 363 ( 47.0%) больных ПВГ образовались в течении первых 3 месяцев после операции, у 271 (35.8%) – в течение первого года, у 93 ( 12.3%) от 1 года до 3 лет, у 31 (4%)- через 3 года и более.
Практически у всех больных (724) констатировано наличиесопутствующих соматических заболеваний: элементарное ожирение, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, хронические заболевания легких и бронхов, сахарный диабет. Причем у 596 пациентов нами диагностировано от 2 до 8 сопутствующих заболеваний.
Противопоказанной плановую операцию считали у больных с чрезвычайной степенью оперативного риска (по Н.Н. Малиновскому, 1988). За 15 лет выполнено 766 грыжесечений с применением методов аутопластики ( Мейо, Сапежко, Сабанеева, Напалкова, Монакова, Бородина – Кооnz и др.). Комбинированная пластика с использованием полипропиленовой сетки применена у 9 больных.
У 62 больных со сложными грыжами был применен разработанный нами метод с использованием никелид-титановых имплантатов. Возраст пациентов этой группы варьировал от 32 до 68 лет и в среднем составил 52 года. Из них мужчин было – 12, женщин – 50. Впервые грыжесечение выполнялось у 16 пациентов, у 32 пациентов грыжесечение производилось второй раз, у 9 пациентов третий раз и у 5 пациентов имело место четвертое и пятое грыжесечение.
Величина грыжевого выпячивания и характеристика по количеству рецидивов представлены в табл.4,5.
Таблица 4
Величина грыжевого выпячивания при пластике никелидом титана
| Размер грыжевых ворот (в см) | Кол-во больных |
| 9 |
| 39 |
| 14 |
| ВСЕГО: | 62 |
Таблица 5
Характеристика грыж по виду
Первичные 16
Вторичные рецидивные 32
Рецидивирующие 14
ВСЕГО: 62
В 46 наблюдениях грыжи были вправимыми, в 12- невправимыми и у четырех больных неумещающиеся.
Характеристика грыж по количеству грыжевых ворт и камер грыжевого мешка:
одиночные 32; однокамерные 35;
множественные 30; многокамерные 27.
По клиническому течению осложненные – с болевым синдромом и признаками хронической спаечной непроходимости – у 14 больных, у других больных без указанных признаков.
По степени анатомо-топографической деформации брюшной стенки: ограниченная деформация –12; тотальная деформация с наличием отвисшего живота или большого кожно-жирового «фартука»-9.
По степени морфо-функциональных изменений брюшной стенки (атрофия мышц) умеренные (1 ст.) - 18, средние ( П ст.) –30, выраженные (Ш ст.)-14.
Особенности предоперационной подготовки при сложных ПВГ.
Сложными грыжами для плановой хирургии считаем большие,гигантские, рецидивные, многократно рецидивирующие и неумещающиеся.
Факт объективной оценки относительной величины грыжи весьма важен для оперирующего хирурга т.к. уровень повышения внутрибрюшного давления после герниопластики зависит от величины грыжевых ворот и объема грыжевого мешка с одной стороны и объемом брюшной полости с другой.
Объективизировать величину грыжи можно сравнивая площадь передней брюшной стенки с площадью грыжевых ворот и основания грыжевого мешка.
Для этой цели нами был разработан метод сравнительной топографической соматометрии. Суть его заключалась в измерении анатомической площади передней брюшной стенки и площади грыжевых ворот, являющихся основанием грыжевого мешка, в кв.см
Антропологические измерения проводились по методике В.В.Бунака(1931) и принятой НИИ антропологии МГУ (1981).
Считая эти две площади, площадями основания двух полусфер мы могли сравнить данные величины и путем деления получать условные единицы. Например при площади передней брюшной стенки 1600 кв.см. (SПБС) и площади основания грыжи ( площадь грыжевых ворот) 16 кв.см (SГВ) эта цифра равна 1/100;( 16/1600 кв.см.). При той же площади передней брюшной стенки и площади грыжевых ворот 100 кв.см соотношение равно 1/16; (100/1600 кв.см).
Таким образом все грыжи по величине мы делим на
малые – от 1/100 до 1/80, большие – от 1/40 до 1/8,
средние – от 1/80 до 1/40, гигантские – более 1/8.
Группа больных с неумещающимися грыжами, гигантскими и большими требовала особой предоперационной подготовки, направленной на предотвращение послеоперационных осложнений, вызванных повышением внутрибрюшного давления.
Мы использовали метод динамической дозированной пневмокомпрессии. Он привлекателен своей доступностью, безопасностью, надежностью и возможностью создавать давление любой заданной величины на брюшную стенку (от 0 до 250-300 мм ртутного столба).
Во время проведения дозированной пневмокомпрессии по показателям внешнего дыхания, гемодинамики, клиническим данным решали вопрос о длительности специальной предоперационной подготовки и характере предстоящей операции: уменьшить или сохранить неизмененным объем брюшной полости.
При изучении функции внешнего дыхания (ФВД) нами учитывались следующие показатели: число дыхательных движений (ЧДД), дыхательный объем (ДО), минутный объем дыхания (МОД), жизненная емкость легких (ЖЕЛ), резервный объем вдоха (РО вд) и выдоха (РОвыд), объем форсированной вентиляции (ОФВ) и максимальная вентиляция легких (МВЛ). Исследования проводились на пневмотахометре «ЭТОМ-01» (Болгария). До операции ФВД исследовали без бандажа и с бандажом. По сравнению с исходными показателями ФВД при первичном положении бандажа появлялась гипервентиляция, снижалась ЖЕЛ (2,8 + 0.09) и РОвыд (10 + 0.05)- р<0.05). Компрессия брюшной стенки бандажом уменьшала ЖЕЛ в среднем на 2,5% у всех обследуемых больных, ОФВ не изменялся (2,22+0.07), а МВЛ возрастала (92,0+5,2).
Особенности операций и выбор способа пластики при сложных ПВГ
.
Эффективность дозированной пневмокомпрессии определяли по результату теста на переносимость повышения внутрибрюшного давления. Если по время сеанса пневмокомпрессии у больного не возникало резких колебаний показателей внешнего дыхания, кислотно-щелочного состояния и гемодинамики, то результат теста считали положительным, а если были отмечены сдвиги вышеуказанных показателей – отрицательным. При положительном тесте проводилась специальная предоперационная подготовка в течение 5-7 дней, включающая дыхательную гимнастику, бронхолитики, ингаляции, лечебную физкультуру, коррекцию сердечно-сосудистых нарушений, снижение массы тела, диету, очистительные клизмы.
Данной группе больных можно было уменьшить объем брюшной полости, не опасаясь серьезных осложнений после вмешательства.
При отрицательном тесте длительность описанной специальной предоперационной подготовки увеличивали до 12-14 дней. Больному накладывали бандаж и создавали начальную пневмокомпрессию ( в среднем 50 мм рт. ст.). Степень компрессии увеличивали постепенно до 200 мм рт ст. Критерием подготовленности к операции считали нормализацию показателей спирографии, которые были ухудшены в начале сдавливания брюшной полости.
Таким образом, метод дозированной динамической пневмокомпресии позволял не только провести подготовку больных к операции, но и объективно разделить больных на две группы- тех кому можно уменьшать объем брюшной полости и пациентов, требующих применения имплантатов в связи с невозможностью уменьшить объем брюшной полости.
Сроки проведения данной подготовки были различными: от 10 до17 суток, в среднем –13,3 дня. Пневмокомпрессию обычно начинали с 40-50 мм рт столба и за указанный период времени доводили до 200 мм рт ст, ежедневно увеличиваю давление на 15-20 мм рт.ст.
Рациональность применения аутопластических способов операций находится в прямой зависимости от величины грыжевого дефекта и степени морфофункциональной недостаточности тканей.
Если при грыжевых дефектах, не превышающих 60-120 кв.см, при хорошем состоянии тканей брюшного пресса может быть с успехом применен аутопластический метод, то при обширных, гигантских, рецидивирующих грыжах использование только собственных тканей больного является грубой ошибкой и не может обеспечить надежного укрепления брюшной стенки. Унификация способов оперирования различных форм послеоперационных грыж и игнорирование дифференцированного подхода к выбору метода является повторением ошибочной тактики прошлых лет, которая не привела к успешному решению проблемы как при беспорядочном применении самых разнообразных аутопластических операций, так и при отказе от них в период повального увлечения аллопластикой.
Величина грыжи не является критерием в выборе показаний к применению имплантатов по двум причинам. Во-первых размеры грыжевого выпячивания не всегда соответствуют размерам грыжевых ворот. Мы неоднократно наблюдали при большой грыже сравнительно небольшие грыжевые ворота и наоборот, при средней величине грыжи большие по площади ячеистые дефекты в мышечно-апоневротическом слое. Однако, как правило, при больших и рецидивирующих грыжах, даже если основной грыжевой дефект небольшой, окружающие его ткани резко изменены, что выражается в истончении апоневрозов и мышц за счет атрофии, дегенерации и рубцевания, что подробно было изучено нами при морфологическом исследовании мышц передней брюшной стенки.
Во – вторых – наряду с этими факторами, как показали наши подробные динамометрические исследования главным критерием считаем степень натяжения сшиваемых тканей их эластичность и подвижность.
Анализ проведенных исследований позволил выработать единую тактику при выборе способа операции при ПВГ,которую мы представляем ниже в виде алгоритма.
К настоящему времени предложено множество различных методов и приемов хирургического лечения ПВГ. Количество способов применения имплантатов в настояшее время так же достигло значительной величины. Однако классификация, систематизируюшая способы применения имплантатов не найдена нами в доступной литературе. В этой связи нами разработана классификация, упорядочивающая этот раздел имплантационной герниологии.
АЛГОРИТМ ВЫБОРА СПОСОБА ПЛАСТИЧЕСКОГО
ЗАКРЫТИЯ ГРЫЖЕВЫХ ВОРОТ БРЮШНОЙ СТЕНКИ.
| П Р О С Т Ы Е | Г Р Ы Ж И | С Л О Ж Н Ы Е | ||||||
| Одномоментная аутопластика | -гигантские -большие -неумещающиеся -рецидивирующие -множественные с анатомо-морфологическими изменениями брюшной стенки | |||||||
| 1. тест: дозированная пневмокомпрессия живота | ||||||||
| ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ТЕСТ -Уменьшать объем брюшной полости можно | ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ - уменьшать объем брюшной полости нельзя | |||||||
| 2. тест: интраоперационная динамометрия грыжевых ворот | ||||||||
| до 6 кГ | от 6 до 10 кГ | свыше 10 кГ | ||||||
| РАДИКАЛЬНАЯ ГЕРНИОПЛАСТИКА | УСЛОВНО-РАДИКАЛЬНАЯ ГЕРНИОПЛАСТИКА | |||||||
| Аутопластика | Комбинированная пластика- полное восст-ние анатомической целостности брюшной стенки с укреплением имплантатом | Анатомическая Целостность брюшной стенки восстанавливается частично с ее замещением имплантантом | ||||||
| ПАЛЛИАТИВНАЯ ГЕРНИОПЛАСТИКА Анатомическая целостность брюшной стенки не восстанавливается, а замещается имплантатом | ||||||||
КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ
ПРИМЕНЕНИЯ ИМПЛАНТАТОВ ПРИ ПЛАСТИКЕ
ПЕРЕДНЕЙ БРЮШНОЙ СТЕНКИ
- ПАЛЛИАТИВНАЯ ГЕРНИОПЛАСТИКА
Анатомическая целостность брюшной стенки не восстанавливается. Имплантат используется, как «вставка» в грыжевые ворота. Мышцы брюшной стенки не приобретают опоры, дистрофические явления в дальнейшем в них прогрессируют. Пластика оставляет неизменным обьем и давление в брюшной полости.
2. РАДИКАЛЬНАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ
ГЕРНИОПЛАСТИКА
Анатомическая целостность передней брюшной стенки восстанавливается полностью. Имплантат используется как манжета. Несмотря не натяжение тканей имплантат перераспределяет часть нагрузки и разгружает линию швов первичной аутопластики (иммобилизирующая функция имплантата).
Имплантат дублирует, армирует ткани. Мышцы брюшной стенки приобретаю точку опоры и в далнейшем происходит полное восстановление физиологии брюшной стенки.
3. УСЛОВНО-РАДИКАЛЬНАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ
ГЕРНИОПЛАСТИКА
Анатомическая целостность брюшной стенки восстанавливается частично. В пластике используются неполноценные ткани:рубцовая ткань и элементы грыжевого мешка. Имплантат укрепляет неполноценные ткани, армирует их, как «манжета-заплата». Часть мышц приобретает точку опоры и возможно их восстановление
ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИКИ ГРЫЖЕСЕЧЕНИЯ И ПЛАСТИКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ НИКЕЛИД – ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ У БОЛЬНЫХ С ПВГ
Одномоментные методы герниопластики.
Ряд авторов при больших и гигантских грыжах рекомендует не ушивать грыжевые ворота, а укрывать их сверху дополнительными материалами в виде «заплаты» (Тоскин К.Д., Жебровский В.В., 1983; Орфаниди А.Х., 1992; С.Ю. Пушкин,1999; Klinge U., Klosterhalfen B., Conze J.,1998).
На наш взгляд данная методика при всей заманчивости, малотравматичности имеет главный существенный недостаток. Анатомическая целостность брюшной стенки не восстанавливается. Не восстанавливается белая линия живота. В то время как передняя брюшная стенка с точки зрения функциональной анатомии- часть мышечной системы, обеспечивающей движение. Она выполняет важную роль в дыхании человека, в защите внутренних органов, в регуляции внутрибрюшного давления. Мышцы переднебоковых отделов брюшной стенки образуют систему сил, взаимно уравновешивающих друг друга ( Напалков П.Н., 1939, Бахшалиев Б.Р.,1972). При сохранившемся тонусе мышечно-апоневротического каркаса передней стенки живота создается определенное соотношение сил прямых и боковых мышц, препятствующих расхождению прямых мышц. В дальнейшем больные с восстановленной анатомически брюшной стенкой, проходя реабилитационный курс (лечебная физкультура, массаж, физиотерапевтические процедуры) имеют шанс восстановления морфо-функциональных нарушений мышц брюшного пресса, что играет огромную роль в профилактике рецидивирования.
Считаем, что показания к радикальной аутопластике следует расширить, даже при натяжении тканей до 6 кгс (см алогоритм), но обязательно с иммобилизацией и укреплением линии швов дополнительным материалом – имплантатом.
Такой метод пластики следует назвать : одномоментной радикальной комбинированной аутопластикой, а имплантат в данном случае выступает в роли «манжеты». В его задачу входит разгрузка первого ряда пластических швов, иммобилизация данного участка, способствующая прочному сращиванию и армирование окружающих тканей.
В своей клинической практике для выполнения указанных задач мы применяли имплантаты в виде сетки нашей конструкции из сплава на основе никалида титана, описанную выше и полипропиленовую («Этикон»). Размеры сеток зависели от площади, подлежащей укреплению, иммобилизации и варьировали от 5х10 до 20х20 см.
Как мы указывали ранее, после интраоперационной динамометрии, при подвижности тканей области грыжевых ворот до 6 кгс спроизводили пластику грыжевых ворот аутотканями по какой-либо классической методике. ( Мейо, Сапежко и др.). При выборе шовного материала предпочтение отдавали современным, прочным, негигроскопичным, инертным шовным материалам – полипропилену, нуролону, марлексу, и др.
Поверх линии аутопластических швов накладывали заранее приготовленную никелид-титановую сетку. Последняя перекрывала площадь пластики минимум на 2-3 см и фиксировалась к прочным окружающим тканям ( как правило апоневрозу).
Благодаря этому исключалась дополнительное ишемизирование основной линии пластики, подшивание производилось к анатомически прочным структурам.
Фиксацию сетки производили отдельными узловыми швами через каждый см. Подшивая, старались максимально растягивать сетку, что обеспечивало ее плотное прилегание к тканям и сближение их в послеоперационном периоде (рис. а б в).
Операционную рану ушивали, а подкожноклетчаточное пространство дренировали резиновыми полосками или по Редону.
Трансплантат, расположенный таким образом, растянутый и фиксированный по краям к здоровым тканям мышечно-апоневротического слоя, в дальнейшем брал на себя большую часть нагрузки, предохраняя тем самым от расхождения ткани и прорезывание аутопластических швов.
Для достижения максимального эффекта сближения тканей при комбинированной аутопластике ПВГ нами был разработан и впервые применен принципиально новый вид имплантатов из сплавов на основе никелида титана.. Данный имплантат обладал способностью не только чисто механически выполнять роль манжеты, укрепляющей нижележащие ткани, но и за счет элементов, обладающих эффектом памяти формы, стягивать, сближать окружающие ткани в послеоперационном периоде. Пористая структура позволяет имплантату прочно фиксироваться к укрепляемому участку ткани и стимулировать образование полноценной соединительной ткани.
Иммобилизационно-тракционный метод пластики грыжевых
ворот при гигантских ПВГ.
Метод показан при «запредельной» тугоподвижности лоскутов области грыжевых ворот (10-12кгс).
Такое натяжение весьма опасно прорезыванием пластических швов, даже несмотря на дополнительное укрепление имплантатом.
Так же метод показан у больных, страдающих хроническим бронхитом и вероятным развитием обострения в послеоперационном периоде, когда кашель способствует расхождению швов.
Техническая сторона метода заключается в следующем. После удаления грыжевого мешка и выделения грыжевых ворот необходимо под контролем глаза произвести чрезкожное наложение нитей на брюшную стенку вблизи грыжевых ворот для стягивания. Направление для стягивания совпадает с направлением силы при пластическом укрытии грыжевых ворот. В последующем,выведенные на кожу нити стягиваются между собой.
Техника снятия швов состоит из рассечения и вытягивания нити. Она безболезненна и спокойно переносится больными.
Профилактика раневых осложнений.
В своей клинической практике мы применяем метод интраоперационной ультрозвуковой кавитации раны с раствором антибиотиков при помощи аппарата «КАВИТОН». Антибиотик широкого спектра действия- гентамицин, клафоран, цефамезин (в допустимой дозе) растворяли в 100-150 мл изотонического натрия хлорида. После завершения пластики – простой или комбинированной с применением имплантатов рану заполняли приготовленным раствором. Поместив наконечник ультразвукового излучателя в рану с раствором антибиотика производили ультразвуковую кавитацию с частотой 90 Гц в течение 2-3
Применяя метод ультразвуковой кавитации с антибиотиками, во время оперативного лечения по поводу послеоперационных грыж нам удалось полностью избежать раневых осложнений в ближайшем послеоперационном периоде. Течение раневого процесса было гладким, не наблюдалось инфильтрации области швов, длительного истечения серозной жидкости, не наблюдалось ни одного случая нагноения послеоперационной раны. Швы снимались не 7-10 сутки с заживлением первичным натяжением.
Отдаленные результаты пластики задней стенки пахового канала.
Отдаленные результаты были изучены у больных с паховыми грыжами, оперированных по описанной выше методике за период 1986-1989гг клинике общей хирургии НГМА.
Цель исследования: выявить, имеет ли данный метод отрицательные стороны в отдаленном послеоперационном периоде (10-13 лет), определить влияние на репродуктивную функцию и качество жизни, констатировать факт рецидива. Средний возраст составил 28,3 года.Результаты нашего исследования отражены в таблицах 6,7.
Таблица 6
Нозологическая характеристика больных, подвергнутых ретроспективному анализу
| Вид грыжи | Кол-во больных |
| Косая паховая | 48 |
| Прямая | 48 |
| Скользящая | 2 |
| Рецидивная прямая | 2 |
| Всего: | 100 |
