Метод повышения биологической герметичности кишечного шва. экспериментально – клиническое исследование
На правах рукописи
Медведев Сергей Сергеевич
Метод повышения биологической герметичности кишечного шва.
Экспериментально – клиническое исследование
14.00.27 – хирургия
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Москва – 2009 г.
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении Высшего профессионального образования «Российский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»
Научный руководитель:
Доктор медицинских наук, профессор Горский Виктор Александрович
Официальные оппоненты:
Доктор медицинских наук, профессор Эттингер Александр Павлович
Российский Государственный Медицинский Университет
Доктор медицинских наук, профессор Климов Алексей Евгеньевич
Российский Университет Дружбы Народов
Ведущая организация:
Московский государственный медико-стоматологический университет
Защита состоится «06» апреля 2009 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.072.03. при Российском государственном медицинском университете по адресу: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета по адресу: г. Москва, ул. Островитянова, д. 1.
Автореферат разослан «13» февраля 2009 г.
Учёный секретарь Диссертационного совета
Доктор медицинских наук, профессор Цициашвили М.Ш.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы.
При оперативных вмешательствах на желудке и кишечнике несостоятельность швов является одним из наиболее грозных осложнений и возникает в 0,8 – 34,5 % случаев (Н.П.Батян и др., 1986; В.К.Гостищев и др., 1992; В.Е.Кутуков, 2001; D.H.Wittmann et al., 1996). Закономерно отмечено, что после экстренных операций это осложнение возникает значительно чаще, чем после плановых. По данным А.И.Подлевского и И.И.Митюка (1989) несостоятельность культи двенадцатиперстной кишки после резекции желудка, выполненной по экстренным показаниям, наблюдалась у 4,3% больных, а в плановом порядке – только у 0,9%. Летальность при послеоперационном перитоните, вызванном несостоятельностью кишечных анастомозов, составляет 46,3 – 92,3% (В.И.Петров, О.Э.Луцевич, 1983; А.П.Власов, 1991; C.A.Swearman, 1977).
Значительная часть оперативных вмешательств на органах брюшной полости сопровождаются вскрытием и ушиванием кишечника, который содержит большое количество различных патогенных микроорганизмов (А.А.Запорожец, 1974; А.Н.Косинец, 1993; В.М.Тимербулатов, 1995; D.H.Wittmann, R.E.Condon, 1990, 1996). В связи с этим, послеоперационное заживление раны кишечника протекает в условиях обильного бактериального загрязнения.
Убедительно доказано, что одной из причин развития несостоятельности кишечного шва с последующим развитием послеоперационного перитонита является так называемая биологическая негерметичность (А.А.Запорожец, 1974, 1976; А.В.Шотт, 1983; 1989; Б.К.Шуркалин, В.А.Горский, А.П.Фаллер, 2003). Повышенная проницаемость кишечных швов предъявляет особые требования к их наложению и укреплению, а решение вопроса о профилактике несостоятельности кишечного шва остаётся до сих пор одной из актуальных проблем современной хирургии.
Высокий процент осложнений вынуждает хирургов искать новые методы, повышающие надежность кишечных швов. Предложено более 250 методик наложения швов на полые органы желудочно-кишечного тракта (Н.П.Батян и др., 1986), и постоянно делаются попытки их усовершенствования. Однако, сложные технические модификации в виде многорядных, многопетлевых плоскостных и многоярусных швов, пластическое формирование анастомозов (телескопические, инвагинационные), разработка новых шовных материалов не решили проблему послеоперационных осложнений (И.А.Комаров, Е.М.Мохов, Ю.М.Полоус, 1985; А.В.Воленко и др., 1991; J.B.Hermann, 1971).
Применяемый в пластических целях сальник (изолированный или на питающей ножке) не может полностью обеспечить физическую и биологическую герметичность, а в отдаленные сроки подвергается рубцеванию и склерозированию, что может привести к деформации и стенозу (А.А.Понамарев, 1968, Г.Ц.Дамбаев, М.М. Соловьев, 1995, S.A.Jones, 1969). Другие виды пластического закрытия перфоративного отверстия или анастомоза (серозно-мышечный лоскут на ножке, демукозированный лоскут большой кривизны на сосудистой ножке, стенка толстой и тонкой кишки) не всегда могут быть использованы в ургентной хирургии из-за высокой сложности и не нашли широкого применения.
Для усиления прочности и герметичности кишечных швов применяются многочисленные синтетические и адгезивные субстанции, в частности, полимерные клеевые и плёночные материалы (В.И Петров, О.Э.Луцевич, 1983; В.К.Гостищев, 1986; В.А.Савельев, 1986; М.А.Нартайлаков, 1989). Однако многолетний опыт показал, что одно лишь клеевое соединение ран кишечника ненадёжно, а нанесение синтетических клеевых или плёночных материалов поверх лигатурного или скрепочного шва часто вызывает значительное воспаление тканей и формирование выраженного спаечного процесса (В.Б.Давиденко, 1981; В.И.Петров, 1990; Н.П.Истомин, 1998).
В связи с этим последнее десятилетие прошлого века направление работ велось в поисках надёжной биосовместимой клеящей субстанции. Описаны и нашли широкое применение методы укрепления анастомозов клеевыми биологическими структурами на основе фибрина и коллагена (А.В.Шотт, А.А.Запорожец, 1989; П.И. Червяк, В.В.Грубник, 1991; О.В.Мрих, 2000; В.А.Горский, 2001; J.Scheele, T.Herzog, E.Muehe, 1978; J.W.Gibble, P.M.Ness, 1990; U.Schiele, 1992; R.T.Carbon et al., 1998, 2002). Биологические клеевые субстанции показали высокую адгезивную активность, что, несомненно, позволяет использовать их для укрепления кишечного шва.
Таким образом, решение вопроса о путях профилактики такого грозного осложнения, как несостоятельность кишечного шва, является актуальным направлением в абдоминальной хирургии.
Цель и задачи исследования.
С учётом вышеизложенного нами были сформулированы цель и задачи настоящего исследования.
Целью данного исследования явилась разработка метода повышения биологической герметичности кишечного шва путём применения биополимера «фибрин-коллагеновая субстанция» (ФКС), насыщенного растворами антибактериальных препаратов.
Для достижения этой цели нами поставлены следующие задачи:
- Изучить возможность насыщения пластин ФКС растворами антибактериальных препаратов и определить максимальную поглотительную ёмкость in vitro;
- Исследовать воздействие ФКС, насыщенной растворами антибактериальных препаратов, на различные виды микроорганизмов in vitro;
- Провести сравнительную оценку воздействия ФКС, насыщенной антибактериальными препаратами, на микробную проницаемость кишечного шва в эксперименте;
- Оценить непосредственные результаты использования биополимера ФКС, насыщенного растворами антибактериальных препаратов, в клинике.
Научная новизна.
Впервые дано экспериментальное обоснование метода профилактики несостоятельности кишечного шва путём создания в этой области локальной асептической зоны.
Для укрепления линии швов впервые использован биополимер ФКС, насыщенный растворами антибактериальных препаратов.
Показаны высокие сорбционные свойства биополимера ФКС, а также высокая степень антибактериальной активности ФКС, насыщенной растворами антибиотиков.
Практическая значимость.
Сформулированы показания к применению биополимера ФКС, насыщенного растворами антибактериальных препаратов, в целях укрепления кишечного шва.
Разработаны технические аспекты метода дополнительного укрепления кишечного шва биополимером ФКС, насыщенным растворами антибактериальных препаратов.
Показано снижение частоты несостоятельности кишечного шва, наложенного в неблагоприятных условиях (перитонит, кишечная непроходимость, воспалительная инфильтрация кишечной стенки), в случаях его дополнительного укрепления ФКС, насыщенной антибактериальными препаратами, что особенно важно в ургентной хирургии.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Биополимер ФКС обладает высокой сорбционной активностью, хорошо поглощает и высвобождает со своей поверхности антибактериальные препараты.
2. Биополимер ФКС, насыщенный антибактериальными препаратами, активен в отношении представителей патогенной кишечной флоры.
3. Биополимер ФКС, насыщенный антибактериальными препаратами, в условиях экспериментального перитонита значительно уменьшает микробную проницаемость шва.
4. Применение биополимера ФКС, насыщенного растворами антибактериальных препаратов, для предотвращения несостоятельности швов в клинике целесообразно при наличии перитонита, кишечной непроходимости или выраженного воспаления стенки полого органа.
Внедрение в практику.
Разработанная методика и техника укрепления хирургического шва при операциях на желудочно-кишечном тракте внедрена в клиническую практику хирургических отделений городской клинической больницы №55 г. Москвы.
Апробация материалов диссертации.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на:
- научно-практической конференции «Достижения и проблемы современной военно-полевой и клинической хирургии», Ростов-на-Дону, 2002 г.;
- научно-практической конференции врачей России «Успенские чтения», Тверь, 2003 г.;
- городском семинаре «Профилактика и лечение послеоперационных осложнений хирургических вмешательств на толстой кишке», Москва, 2004 г.
- научно-практической конференции «Актуальные вопросы гнойной хирургии», г.Видное, Московская обл. 2004 г.
- Второй Международной конференции «Патофизиология и современная медицина», Г.Москва, 2004 г.
Публикации.
Основные положения диссертации опубликованы в 12 научных работах, из них 1 статья представлена в центральных изданиях.
Структура работы
Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментального и клинического разделов, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Материалы изложены на 150 страницах машинописного текста, иллюстрированы 19 таблицами, 25 рисунками. Список литературы включает в себя 278 работ, в том числе 191 отечественных авторов и 87 зарубежных.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.
Исследование состояло из экспериментального и клинического разделов. В экспериментальном разделе решали следующие задачи: выяснение in vitro возможности насыщения пластин ФКС различными растворами антибактериальных препаратов и определение максимальной поглотительной ёмкости биополимера; сравнительная оценка in vitro возможности ФКС, насыщенной растворами антибактериальных препаратов подавлять рост микробной флоры; исследование микробной проницаемости кишечного анастомоза, укреплённого ФКС, насыщенной антибактериальными препаратами, в отсутствие и при наличии перитонита.
Эксперименты по выявлению возможности насыщения ФКС и по исследованию микробной проницаемости укреплённого кишечного шва проводилась в Межфакультетском лабораторном комплексе РГМУ. Микробиологические исследования выполняли в научно-исследовательском центре токсикологии и гигиенической регламентации биологических препаратов, г. Серпухов. Работа по изучению возможности повышения биологической герметичности межкишечных анастомозов, включала хронический эксперимент, выполненный на 50 белых крысах-самцах. Хронический эксперимент выполняли без перитонита и в условиях модели суточного перитонита. ФКС, используемая в эксперименте, представляет собой готовую к применению стерильную коллагеновую пластину, покрытую компонентами фибринового клея, а именно: лиофилизированным фибриногеном человека; тромбином из крови быка; апротинином из легких быка и рибофлавином, окрашивающего клеящую поверхность в желтый цвет. При контакте с кровоточащей поверхностью или другими тканевыми жидкостями содержащиеся в покрывающем коллаген слое факторы свертывания высвобождаются, и тромбин превращает фибриноген в фибрин. Апротинин препятствует преждевременному фибринолизу плазмином.
Определение поглотительной емкости биополимера.
Для того чтобы выбрать оптимальный способ определения поглотительной емкости биополимера использовались два метода. Первый метод заключался в определении разницы веса сухой пластины ФКС и погружённой в дистиллированную воду на определённое время (5, 10, 15 и 30 секунд) пластины ФКС (метод неконтролируемого насыщения). Второй метод заключался в определении количества жидкости (0,25; 0,5; 0,75; 0,1 и 0,125 мл), вызывающей деформацию и перенасыщение пластины жидкостью (метод стандартизированного насыщения). Контролем служили гемостатические коллагеновые губки (ГКГ) аналогичных размеров, у которых определяли поглотительную емкость теми же методами. При использовании первого метода наблюдался значительный разброс данных при определении количества поглощаемой жидкости в сроки 5 и 10 секунд, а разница средних значений в эти сроки была недостоверна (>0,01). В сроки 15 и 30 секунд пластины и ФКС, и ГКГ деформировались, что, возможно, связано с их малым размером, и проводить исследование было нецелесообразно. В связи с этим определение максимальной поглотительной способности биополимера производили вторым методом. В результате исследования было определено, что при нанесении до 0,1 мл жидкости на 1 см2 она поглощается полностью, не вызывая деформации ФКС и не снижая ее адгезивных свойств. Объем в 0,125 мл вызывает деформацию пластины и жидкость начинает вытекать из нее. Результаты эксперимента позволили установить оптимальную поглотительную ёмкость пластины ФКС в размере 0,1 мл (100 мкл) на 1 см2 ФКС.
Определение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам.
Определение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам, нанесенным на препарат, осуществляли методом диффузии антимикробного вещества из ФКС и ГКГ в засеянную питательную среду по зонам задержки роста микрофлоры. Нами выбраны наиболее используемые в клинической практике антибактериальные препараты 6 групп: ампициллин, гентамицин, цефтриаксон (роцефин), ципрофлоксацин (ципробай), меропенем (меронем), метронидазол. В исследовании использовалось семь видов грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, все микроорганизмы выделены из биологических сред больных. Виды изученных микроорганизмов: Staphyloccous aureus, Enterococcus faecalis, Enterococcus fecium, Escherichia coli, Proteus vulgaris, Klebsiella Oxytoca, Pseudomonas aeruginosa. Измерение величин зон подавления роста культур для антибактериальных препаратов проводили в миллиметрах и соотносили их со стандартными таблицами «Интерпретация значений диаметров зон задержки роста при определении чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам». Трактовку эффекта антибактериального препарата именовали терминами – «чувствителен», «устойчив», «не чувствителен».
В первую очередь мы провели насыщение пластин ФКС растворами антибактериальных препаратов и оценили степень ингибирующего воздействия биополимера на рост микроорганизмов. Антибиотики наносились методом стандартизованного насыщения (вторым методом). Для объективизации эксперимента мы провели сравнительное исследование определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам, импрегнированным в ГКГ. Исследование выполнили на тех же видах микроорганизмов. Был проведён сравнительный анализ зон подавления роста микроорганизмов антибактериальными препаратами, внесенными в ФКС и ГКГ; при этом наблюдались определённые различия в величине зон подавления роста микроорганизмов вокруг кусочка биополимеров, насыщенных растворами антибиотиков. В 64% случаев наблюдалось преобладание подавления зон роста ФКС, насыщенной гентамицином, меронемом, цефтриаксоном и ципрофлоксацином по сравнению с ГКГ. Этот факт объясняется более активным выделением антибиотиков биополимером ФКС, т.к. сам он антибактериальной активностью не обладает (Таблица 1).
Таблица 1. Сравнительные данные зон подавления роста некоторых микроорганизмов (в мм) ФКС и ГКГ, насыщенных антибактериальными препаратами.
| Вид микроорганизма | Антимикробный препарат и его концентрация | Размер зоны в мм | Разница в мм | ||
| ФКС | ГКГ | ||||
| E.coli | Ампициллин 10мкг | 2,5 | 2 | 0,5* | |
| Гентамицин 10мкг | 25 | 22 | 3* | ||
| Меронем 10мкг | 21 | 21 | 0* | ||
| Цефтриаксон 30мкг | 25 | 25 | 0* | ||
| Ципрфлоксацин 5мкг | 25 | 25 | 0* | ||
| Pseudomonas Aeruginosa | Ампициллин 10мкг | 0 | 0 | 0* | |
| Гентамицин 10мкг | 18 | 15 | 3* | ||
| Меронем 10мкг | 12 | 11 | 1* | ||
| Цефтриаксон 30мкг | 15 | 12 | 3* | ||
| Ципрфлоксацин 5мкг | 21 | 18 | 3* | ||
| Staphylococcus Aureus | Ампициллин 10мкг | 0 | 0 | 0* | |
| Гентамицин 10мкг | 22 | 18 | 4* | ||
| Меронем 10мкг | 23 | 22 | 1* | ||
| Цефтриаксон 30мкг | 28 | 25 | 3* | ||
| Ципрофлоксацин 5мкг | 26 | 25 | 1* | ||
| Proteus vulgaris | Ампициллин 10мкг | 0 | 0 | 0* | |
| Гентамицин 10 мкг | 15 | 15 | 0* | ||
| Меронем 10 мкг | 29 | 29 | 0* | ||
| Цефтриаксон 30 мкг | 26 | 24 | 2* | ||
| Ципрофлоксацин 5 мкг | 28 | 25 | 3* | ||
| Klebsiella oxytoca | Ампициллин 10мкг | 0 | 0 | 0* | |
| Гентамицин 10 мкг | 10 | 9 | 1* | ||
| Меронем 10 мкг | 26 | 24 | 2* | ||
| Цефтриаксон 30 мкг | 29 | 25 | 4* | ||
| Ципрофлоксацин 5 мкг | 28 | 27 | 1* | ||
* - отмечены величины преобладания ФКС над ГКГ.
В результате проведенного исследования по насыщению биополимера установлено, что антибактериальные препараты хорошо связываются ФКС, придавая ей антимикробные свойства. При определении зоны подавления роста бактерий установлено, что антибиотики свободно диффундируют в питательную среду из пластин ФКС и обладают большей активностью, по сравнению со стандартными дисками. При сравнении поглотительной емкости ФКС и ГКГ установлено, что последняя так же хорошо сорбирует антимикробные препараты. Однако при равном объеме насыщения обоих биополимеров антибактериальными препаратами, ФКС более активно высвобождает антибактериальные препараты и интенсивнее подавляет рост микроорганизмов, что делает ее применение в клинических условиях предпочтительней.
Изучение микробной проницаемости опытного и контрольного анастомозов.
Эксперимент на животных выполняли без перитонита и в условиях модели суточного перитонита. Эксперимент поставлен на 50 белых крысах-самцах массой 210±10 г, произвольно разделённых на две группы по 30 и 20 особей. Крысам первой группы эксперимент выполнялся без перитонита, крысам второй группы эксперимент выполнялся в условиях суточного распространённого перитонита. Всем животным под кетаминовым наркозом в стерильных условиях выполняли средне-срединную лапаротомию. Подвздошную кишку на расстоянии 5 см от слепой кишки пересекали в поперечном направлении и накладывали однорядный анастомоз конец-в-конец через все слои стенки кишки дексоном 4\0. Этот анастомоз являлся контрольным. В 8 см проксимальнее первого выполняли второй анастомоз по той же методике, на который затем наносили пластину ФКС, насыщенную раствором ципрофлоксацина, размерами 1 х 0,5 см. Затем лапаротомную рану послойно ушивали наглухо.
У животных первой группы микробную проницаемость анастомозов изучали на 1, 3 и 7 сутки. Животным в стерильных условиях производили релапаротомию, оценивали состояние анастомозов. При наличии спаечного процесса спайки разделяли, стараясь по возможности не повредить анастомоз, затем брали посевы. У каждой крысы брали по 4 секторных посева: с поверхности контрольного анастомоза, с поверхности опытного анастомоза после удаления пластины ФКС острым путём, с поверхности самой пластины, закрывающей анастомоз и из просвета тонкой кишки, которая пересекалась в поперечном направлении после взятия посевов с зон анастомозов. Посев из кишки брали для идентификации флоры, которая могла высеваться с зон анастомозов, но поступать не из просвета кишки, а, например, при экзогенном инфицировании брюшной полости во время первой операции.
При сравнении микробной обсемененности опытного и контрольных анастомозов на 1-е сутки получена достоверная различие результатов (<0,01). Обсемененность опытного анастомоза, покрытого ФКС с антибактериальным препаратом (41,3±11,3 колонийобразущих единиц (КОЕ)\г) была в 2,2 раза ниже контрольного (92,0±10,9 КОЕ\г) и 2,3 раза ниже этого показателя из просвета кишки (95,0±11,4 КОЕ\г). Обсемененность контрольного анастомоза достоверно не отличалась от количества микробных тел, высеянных из просвета кишки (>0,01) (Рисунок 1).
Рисунок 1. Степень обсемененности зоны анастомозов и просвета тонкой кишки на 1 сутки после операции (в КОЕ/г).
Качественный состав микрофлоры, высеянной с области опытного и контрольного анастомозов, был идентичен микроорганизмам, высеянным из просвета кишки. В 3 сериях получены комбинации кишечной палочки и протея, в 1 серии комбинация кишечной палочки и энтерококка и в 5 сериях – монокультура кишечной палочки. Это соответствие подтверждает чистоту эксперимента.
На 3-и сутки микробная обсемененность опытного соустья была в 17,5 раз ниже контрольного (5,1±1,8 и 89,5±9,1 КОЕ\г соответственно) с достоверным различием (<0,01). Первый показатель был также в 26,4 раза ниже количественных характеристик микрофлоры, населяющей просвет кишки с достоверным различием (135,0±17,3 КОЕ/г). А вот обсемененность контрольного анастомоза, не укрепленного биополимером, так же как в 1-е сутки, достоверно не отличалась от обсемененности просвета тонкой кишки (>0,01) (Рисунок 2).
Рисунок 2. Степень обсемененности зоны анастомозов и просвета тонкой кишки на 3 сутки после операции (в КОЕ/г).
В восьми сериях экспериментов качественный состав микрофлоры, полученной с зон опытного и контрольного анастомозов полностью идентичен микрофлоре, содержащейся в просвете кишки. В двух сериях, помимо кишечной палочки, высеянной на обоих анастомозах, в просвете кишки находили Proteus vulgaris или Enterococcus. Это также не противоречит чистоте эксперимента, т.к. дополнительной микрофлоры с зон анастомозов не высеяно, а, значит, экзогенного инфицирования брюшной полости не было.
На 7-е сутки микробная обсемененность опытного соустья в 19,25 раз ниже контрольного (3,2±0,9 и 61,6±10,9 КОЕ\г соответственно) с достоверным различием (<0,01). Обсемененность контрольного анастомоза, не укрепленного биополимером, так же как в 1-е и 3-и сутки, достоверно не отличалась от обсемененности просвета тонкой кишки (>0,01). Ни в одном случае несостоятельности укреплённого анастомоза не произошло, в то время как на 5-е сутки наблюдался один случай несостоятельности контрольного анастомоза. Следует так же отметить, что к 7-м суткам пластина ФКС настолько плотно адаптирована к серозному покрову кишки, что удалить её без повреждения анастомоза невозможно, поэтому посевы были взяты только с поверхности пластины, прикрывающей анастомоз (Рисунок 3).
Рисунок 3. Степень обсемененности зоны анастомозов и просвета тонкой кишки на 7 сутки после операции (в КОЕ/г).
Животным второй группы первоначально создавали модель суточного перитонита путём внутрибрюшного введения каловой взвеси из расчёта 0,1мл на 100мг массы тела животного. Через 24 часа при релапаротомии у всех животных наблюдали явления распространенного перитонита. Брюшную полость не осушивали, а формировали анастомоз по вышеописанной методике с аппликацией биополимера ФКС, импрегнированного раствором ципрофлоксацина из расчёта 0,1 мл на 1см2. Визуальный контроль и взятие посевов осуществляли на 1-е и 3-и сутки после наложения соустий. Посевы, как и в первой серии, брали с поверхности пластины ФКС, укрывающей анастомоз, с поверхности опытного анастомоза после удаления пластины, с поверхности контрольного анастомоза и из просвета тонкой кишки.
Сравнивая микробное обсеменение опытного и контрольных анастомозов на первые сутки получена достоверная различие результатов (<0,01). Обсеменение опытного анастомоза, покрытого ФКС с раствором ципрофлоксацина (50,3±11,4 КОЕ\г) была в 3,1 раза ниже контрольного (181,7±23,8 КОЕ\г) и 3,5 раза ниже этого показателя из просвета кишки (202,2±27,9 КОЕ\г). Обсемененность контрольного анастомоза достоверно не отличалась от количества микробных тел, высеянных из просвета кишки (>0,01) (Рисунок 4).
Рисунок 4. Степень обсемененности зоны анастомозов и просвета тонкой кишки на 1 сутки после операции (в КОЕ/г).
На третьи сутки микробная обсемененность опытного соустья была в 27 раз ниже контрольного (6,6±1,3 и 178,7±41,4 КОЕ\г соответственно) с достоверным различием (<0,01). Первый показатель был также значительно (в 34,6 раза) и достоверно ниже количественных характеристик микрофлоры, населяющей просвет кишки (228,5±59,1 КОЕ/г). Обсемененность контрольного анастомоза, не укрепленного биополимером, так же как в первые сутки, достоверно не отличалась от обсемененности просвета тонкой кишки (>0,01). Так же как и в первой серии экспериментов ни в одном случае несостоятельности укреплённого ФКС анастомоза не произошло, в то время как на вторые сутки выявлено два случая несостоятельности контрольного анастомоза. Так же спаечный процесс и воспалительная инфильтрация были значительно более выражены в области контрольного анастомоза (рисунок 5).
Рисунок 5. Степень обсемененности зоны анастомозов и просвета тонкой кишки на 3 сутки после операции (в КОЕ/г).
Экспериментальная часть позволила выяснить, что биополимер ФКС, насыщенный раствором антибактериальных препаратов, значительно увеличивает биологическую герметичность кишечного шва, особенно в условиях внутрибрюшной инфекции. Установлено, что количественная микробная обсемененность опытного анастомоза, наложенного без перитонита и укрепленного биополимером ФКС с раствором ципрофлоксацина, на первые сутки в 2,2 раза, на третьи сутки в 17,5 раз, а на седьмые сутки в 19,25 раза ниже того же показателя, полученного с контрольных соустий. В условиях экспериментального перитонита биополимер ФКС, насыщенный раствором ципрофлоксацина, показал ещё более выраженную антибактериальную активность. Уже к третьим суткам микробная обсеменённость анастомоза, укреплённого ФКС с раствором ципрофлоксацина, была в 27 раз меньше, чем обсеменённость контрольного анастомоза.
Клинический раздел
В клиническом разделе изучались результаты укрепления швов и анастомозов на желудке и двенадцатиперстной кишке и результаты укрепления швов и анастомозов на тонкой и толстой кишках. В клинической части работы решали следующую задачу: изучение непосредственных результатов укрепления биополимерной фибрин-коллагеновой субстанцией, насыщенной растворами антибактериальных препаратов, швов и анастомозов на полых органах при операциях, проводимых в неблагоприятных условиях: перитонит, кишечная непроходимость, сегментарный мезентериальный тромбоз, выраженная воспалительная инфильтрация стенки полого органа. Клинический этап диссертационного исследования выполняли в клинике кафедры экспериментальной и клинической хирургии медико-биологического факультета ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет», располагающейся на базе городской клинической больницы (ГКБ) № 55 г. Москвы.
При ретроспективном анализе 333 случаев наложения кишечного шва в неблагоприятных условиях за 1996-2001 гг. были получены следующие данные. Несостоятельность кишечного шва выявлена у 46 больных, что составило 13,8% от общего числа больных. Мы проанализировали (проспективное исследование) 106 случаев лечения больных с ургентной патологией брюшной полости. Мужчин было 52, женщин 54. Диагностический комплекс мероприятий строился на дифференцированном подходе к той или иной патологии и зависел от полученных клинических данных. У больных с патологией желудка и двенадцатиперстной кишки использовали эзофагогастродуоденоскопию и рентгенологическое исследование органов. При перфоративной язве выполняли обзорную рентгенографию брюшной полости, дополняемую у части больных пневмогастрографией. Для установления диагноза кишечной непроходимости применяли обзорную и контрастную рентгенографию, ультразвуковую сонографию брюшной полости. При высокой непроходимости использовали зондовое введение водорастворимого контраста. При низкой непроходимости выполняли ирригоскопию с бариевой взвесью. В случаях распространенного перитонита, с невозможностью клинической верификации источника патологии, выполняли лапароскопическое исследование.
Лабораторная диагностика базировалась на общепринятых клинических и биохимических анализах, которые выполняли в лаборатории ГКБ № 55, принятыми в г. Москве и утвержденными стандартами методами.
Ультразвуковое исследование органов брюшной полости проводили на аппаратах фирмы «Дженерал Электрик» (США). Рентгенологическое исследование включало обзорную рентгеноскопию и рентгенографию брюшной полости, контрастные виды исследования с водорастворимыми веществами и бариевой взвесью. Эндоскопическое исследование желудка и двенадцатиперстной кишки осуществляли на оборудовании фирмы «Олимпус» (Япония). Лапароскопические методы диагностики проводили аппаратурой фирмы «Карл Шторц» (Германия), а лапароскопические вмешательства осуществляли при помощи инструментария и на стойке фирмы «Дюффнер» (Германия). Оперативные вмешательства выполняли под комбинированным эндотрахеальным обезболиванием.
При выполнении операций по поводу перитонитов с низкой степенью бактериальной контаминации (патология желудка и двенадцатиперстной кишки) и благоприятном течении по Мангеймскому перитонеальному индексу (МПИ) мы придерживались следующей хирургической тактики – после ликвидации источника перитонита брюшная полость осушивалась и ушивалась наглухо. Дренирования брюшной полости старались избегать из-за опасности возникновения раневой инфекции в местах выведения дренажных трубок. В случаях перитонитов с высокой степенью бактериальной контаминации (патология тонкой и толстой кишки) и неблагоприятном течении при оценке по МПИ применяли метод многократных ревизий и санаций брюшной полости. Источник перитонита ликвидировался. Полость брюшины неоднократно промывалась 5-6 литрами растворов антисептиков до «чистой воды» с возможным удалением фибринозных наложений и тщательно осушивалась. В обязательном порядке выполняли назоинтестинальную интубацию до илеоцекального угла с декомпрессией кишечника уже во время операции. Последняя манипуляция очень важна, т.к. приводит к удалению большого количества кишечных токсинов и способствует раннему началу активной детоксикации. При завершении операции рану передней брюшной стенки ушивали редкими лавсановыми швами через все слои. Концы нитей завязывали на бантики для удобства манипуляций при последующих ревизиях. Ревизии брюшной полости выполняли через 24 – 48 часов в зависимости от выраженности перитонита. Лапароскопическое рассечение спаек выполняли по принятым в клинике и неоднократно описанным в научных изданиях методикам. В послеоперационном периоде у больных применялись различные виды интенсивной, противоязвенной, антибактериальной терапии.
Исследование микрофлоры перитонеального экссудата проводили на кафедре микробиологии РГМУ. Аэробную микрофлору культивировали и идентифицировали стандартными способами. Исследование анаэробов выполняли посредством микроанаэростатов, анаэробного бокса производства Японии, дифференциально-диагностических сред АРI-20А, АРI-20Е (Франция). Данные количественных характеристик приводили в колониеобразующих единицах на 1 г исследуемого материала (КОЕ\г).
У 47 больных наблюдалась патология желудка и двенадцатиперстной кишки (ДПК). Перфоративная язва желудка наблюдалась в 24 случаях, а перфоративная язва ДПК – в 19 случаях. В 2 случаях имела место перфорация пептической язвы гастроэнетроанастомозов, ранее наложенных в других клиниках по поводу язвенной болезни желудка. В 1 случае наблюдался пузырно-желудочный свищ на фоне деструктивного холецистита с перивезикальным инфильтратом, а ещё в 1 – несостоятельность швов гастротомического отверстия. Вмешательства на тонкой и толстой кишке с наложением швов и анастомозов выполнены у 59 больных. Острую кишечную непроходимость наблюдали в 26 случаях. В 13 случаях диагностировали повреждение или перфорацию кишечной стенки. Сегментарный мезентериальный тромбоз выявлен у 13 больных. В 4 случаях выявлена несостоятельность ранее наложенных межкишечных анастомозов. В 2 случаях у больных имел место гангренозно-перфоративный аппендицит с выраженной инфильтрацией купола слепой кишки, в 1 – воспаление Меккелева дивертикула с прободением (Табл. 2).
Таблица 2. Хирургические заболевания, при которых использовалась ФКС, насыщенная растворами антибактериальных препаратов для укрепления кишечного шва.
| Патология | Количество больных |
| Перфоративная язва желудка | 24 (22,6%) |
| Перфоративная язва 12-перстной кишки | 19 (17,9%) |
| Острая странгуляционная кишечная непроходимость | 21 (19,8%) |
| Острая обтурационная кишечная непроходимость | 5 (4,7%) |
| Перфорация, повреждение стенки кишки | 13 (12,2%) |
| Сегментарный мезентериальный тромбоз | 13 (12,2%) |
| Несостоятельность межкишечных анастомозов | 4 (3,7%) |
| Прочее | 7 (6,9%) |
| Всего | 106 (100%) |
Резекция желудка выполнена 2 больным. Ушивание перфоративной язвы желудка произведено у 22 больных, у 19 больных выполнено ушивание перфоративной язвы ДПК. Во всех случаях перфорации ушивались однорядным швом с дополнительным укреплением биополимером. Резекция тонкой кишки была выполнена у 29 больных. Ушивание перфораций и ран кишки производили у 11 пациентов. Правосторонняя гемиколэктомия выполнена у 7 больных. У 1 больного было выполнено наложение обходного илео-илеоанастомоза. В 4 случаях ФКС использовалась при перфорации стенки тонкой кишки во время выполнения лапароскопически ассистированного рассечения спаек. Укрепление несостоятельных межкишечных анастомозов выполнялось у 4 больных. Прочие оперативные вмешательства включали в себя: ушивание перфорации гастроэнтероанастомоза; холецистэктомию с разобщением и ушиванием пузырно-желудочного свища; повторное наложение швов на гастротомическое отверстие; аппендэктомия с атипичным погружением культи червеобразного отростка и клиновидная резекция тонкой кишки с некротизированным дивертикулом Меккеля (Табл.3).
Таблица 3. Виды и количество оперативных вмешательств, при которых был применен биополимер ФКС для укрепления хирургических швов.
| Вид хирургического вмешательства | Количество больных |
| Резекция желудка | 2 |
| Ушивание перфоративных язв желудка и ДПК | 43 |
| Ушивание ран и наложение анастомозов на тонкой и толстой кишках | 48 |
| Лапароскопически ассистированное рассечение спаек | 4 |
| Ре-резекция кишки или наложение дополнительных швов на несостоятельный анастомоз | 4 |
| Прочее* | 5 |
| ВСЕГО | 106 |
*Прочее – ушивание разобщённого пузырно-желудочного свища (1), укрепление несостоятельных швов гастротомического отверстия (1), аппендэктомия с атипичным погружением культи отростка (2), клиновидная резекция кишки с Меккелевым дивертикулом (1).
У 73 пациентов вмешательства на желудке и кишечнике выполнялись в условиях перитонита. Диффузный перитонит наблюдали у 33 (45,2%), разлитой – у 31 (42,4%), местный у 9 (12,4%) больных. Операции на желудке и двенадцатиперстной кишке выполнялись в условиях перитонита у 45 (61,6%) больных, операции на тонкой и толстой кишках – у 28 (38,4%) больных. При оценке тяжести состояния по МПИ лёгкое течение перитонита наблюдалось у 28 (38,3%) больных, среднетяжёлое течение у 34 (46,6%) больных и тяжёлое течение у 11 (15,1%) больных.
Ципрофлоксацин для насыщения ФКС применялся в 89 случаях, меропенем – в 17 случаях.
Из 106 больных умерло 14 человек. В 12 случаях при аутопсиях мы не обнаруживали признаков несостоятельности укреплённых швов и анастомозов. Пластина ФКС плотно прилегала к поверхности линии швов, подтекания кишечного содержимого из-под пластины не было. Анастомозы проходимы. Несостоятельность укреплённых швов возникла в 2 случаях, что составило 1,8% от общего числа оперированных больных.
Таким образом, наше исследование убедительно показало, что дополнительное укрытие хирургического шва биополимером ФКС, насыщенным раствором антибактериальных препаратов, снижает количество осложнений при операциях на органах брюшной полости, выполненных в неблагоприятных условиях, способствует более быстрому заживлению линии шва, улучшает результаты хирургического лечения.
ВЫВОДЫ.
1. Биополимер ФКС обладая выраженными гидрофильными свойствами, хорошо поглощает и высвобождает со своей поверхности антибактериальные препараты.
2. Биополимер ФКС, насыщенный антибактериальными препаратами, обладает выраженной антимикробной активностью в отношении изученных представителей патогенной кишечной флоры.
3. Биополимер ФКС, насыщенный антибактериальными препаратами и нанесенный на область кишечного шва при отсутствии перитонита к 3-м суткам уменьшает его микробную проницаемость более чем в 17 раз. Биополимер ФКС, насыщенный антибактериальными препаратами и нанесенный на область кишечного шва в условиях распространённого гнойного перитонита к 3-м суткам уменьшает его микробную проницаемость в 27 раз.
4. При клинической апробации предложенного метода частота несостоятельности кишечного шва, накладываемого в условиях распространённого гнойного перитонита, острой кишечной непроходимости или выраженной воспалительной инфильтрации стенки полого органа составила 1,8%, что связано с обеспечением более благоприятных условий для его заживления.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
- Для импрегнации пластины биополимера необходимо использовать раствор антибактериальных препаратов из расчета 0,1 мл на 1 см2, причём нанесение антибактериального препарата должно осуществляться путём дозированного насыщения.
- Показанием к применению метода является формирование кишечного шва в условиях распространённого гнойного перитонита, выраженной воспалительной инфильтрации кишечной стенки и острой кишечной непроходимости.
- Закрытие линии шва пластиной ФКС должно осуществляться в один слой. При закрытии культи двенадцатиперстной кишки возможно применение 2 пластин ФКС. Вторая пластина должна быть большого размера, чем первая. При этом увеличивается площадь соприкосновения биополимера с серозным покровом и количество внесенного антибактериального препарата.
- Наложение ФКС должно производиться непосредственно перед ушиванием передней брюшной стенки после выполнения назоинтестинальной интубации и санации брюшной полости во избежание повреждения пластины при выполнении данных манипуляций.
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
- Б.К.Шуркалин, В.А.Горский, А.В.Воленко, А.П.Фаллер, С.С.Медведев. «Использование пластических свойств препарата «Тахокомб» при операциях на органах брюшной полости». Сборник научных трудов «Актуальные вопросы диагностики и лечения хирургических заболеваний», Москва, 2003, стр. 18-20.
- Б.К.Шуркалин, В.А.Горский, А.П.Фаллер, С.С.Медведев, С.С.Андреев. «Послеоперационный перитонит: профилактика, диагностика и лечение». Сборник научных трудов «Актуальные вопросы диагностики и лечения хирургических заболеваний», Москва, 2003, стр. 99-102.
- В.А.Горский, А.В.Воленко, И.В.Леоненко, С.С.Медведев. «Фибрин-коллагеновая субстанция как средство локального нанесения антибактериальных препаратов». Книга «Лечение ран и раневой инфекции», Ярославль, 2003, стр. 29-31.
- В.А.Горский, А.В.Воленко, А.П.Фаллер, И.В.Леоненко, С.С.Медведев. «Применение фибрин-коллагеновой субстанции для локального нанесения антибактериальных препаратов». Материалы научно-практической конференции врачей России «Успенские чтения», выпуск 3, Тверь, 2003, стр. 46-47.
- Б.К.Шуркалин, В.А.Горский, А.П.Фаллер, Э.Р.Ованесян, С.С.Медведев, С.С.Андреев, В.А.Ильин. «Вариант укрепления кишечного шва при операциях на органах брюшной полости». Материалы городского семинара «Профилактика и лечение послеоперационных осложнений хирургических вмешательств на толстой кишке», Москва, 2004, стр. 19-21.
- Б.К.Шуркалин, В.А.Горский, И.В.Леоненко, А.П.Фаллер, Э.Р.Ованесян, С.С.Андреев, В.А.Ильин, С.С.Медведев. «Укрепление кишечного шва при операциях на органах брюшной полости». Сборник научных трудов «Актуальные вопросы гнойной хирургии», Видное, Московская область, 2004, стр. 162-165.
- В.А.Горский, Б.К.Шуркалин, А.П.Фаллер, И.В.Леоненко, С.С.Медведев, В.А.Ильин. «Применение фибрин-коллагеновых субстанций, насыщенных антибактериальными препаратами в хирургии желудочно-кишечного тракта». Материалы 2-й Международной конференции «Патофизиология и современная медицина», Москва, 2004, стр. 84-86.
- Б.К.Шуркалин, В.А.Горский, А.В.Воленко, И.В.Леоненко, А.П.Фаллер, Э.Р.Ованесян, С.С.Медведев. «Вариант укрепления кишечного шва при перитоните и кишечной непроходимости». Сборник научных трудов «Современные достижения и новые технологии в хирургии», Москва, 2005, стр. 158.
- В.А.Горский, Б.К.Шуркалин, А.П.Фаллер, И.В.Леоненко, С.С.Медведев, С.С.Андреев. «Проблема надёжности кишечного шва при перитоните и кишечной непроходимости». «Трудный пациент», 2005, Т.3, №4, стр. 18-23.
10. Б.К.Шуркалин, В.А.Горский, А.В.Воленко, А.П.Фаллер, И.В.Леоненко, С.С.Медведев. «Профилактика несостоятельности кишечных швов». Сборник научно-практических трудов «Диагностика, лечение и реабилитация», Москва, 2005, стр. 91-92
11. В.А.Горский, А.В.Воленко, И.В.Леоненко, А.П.Фаллер, С.С.Медведев. «О повышении надёжности кишечного шва». «Хирургия. Журнал им. Н.И.Пирогова», 2006, №2, стр. 47-51
12. В.А.Горский, Б.К.Шуркалин, А.В.Воленко, А.П.Фаллер, И.В.Леоненко, С.С.Медведев, С.С.Андреев. «Возможности укрепления кишечного шва при операциях на органах брюшной полости». Сборник научных трудов «Современные хирургические технологии», Красноярск, 2006, стр. 464-468.
