Научная статья на тему 'АНАЛИЗ ВИДОВ СТЕРНОРАФИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ'

АНАЛИЗ ВИДОВ СТЕРНОРАФИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
63
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТЕРНОТОМИЯ / ЭКСПЕРИМЕНТ / ГРУДИНА / СТАЛЬНАЯ ПРОВОЛОКА / МОНОНИТЬ ИЗ ПОЛИАМИДА / 8-ОБРАЗНЫЙ ПЕРИСТЕРНАЛЬНЫЙ ШОВ / 8-ОБРАЗНЫЙ ПЕРИКОСТАЛЬНЫЙ ШОВ

Аннотация научной статьи по медицинским технологиям, автор научной работы — Шнейдер В.Э., Соколова Вера Валерьевна, Муратов К.Р., Мамедов Г.М., Янин Е.Л.

Выбор наилучшего материала и метода восстановления целостности грудины позволит повысить качество лечения пациента и поможет предупредить инфекционные послеоперационные осложнения, связанные с доступом. Материал и методы. В эксперименте на искусственной модели с имитацией срединной стернотомии изучены одиночный и 2 варианта 8-образного шва (перикостальный и перистернальный) и 2 вида шовного материала - стальная проволока (Ethicon steel, Johnson & Johnson, США) и полиамидная мононить «МедКапрон» (ЗАО НПП «МедИнж», Россия). Проведен сравнительный анализ прочности соединений и шовного материала, а также эластичность полиамидной нити при боковой нагрузке в 200 Н. Результаты. Разрыв стальной проволоки происходит при 1270 Н, полиамидной нити -при 544 Н. При нагрузке в 200 Н диастаз между половинами грудины при перистернальном соединении в виде «восьмерки» составил 1,26+0,15 мм, при одиночном узловом шве -1,62+0,11 мм, а при 8-образном перикостальном виде соединения - 2,77+0,18 мм. При формировании диастаза в 3 мм между краями модели, соединенной полиамидной нитью, после прекращения действия силы в течение 330 с происходит полное восстановление. Заключение. Перистернальный 8-образный шов выдерживает наибольшую нагрузку при использовании стальной и полиамидной нитей. При воздействии боковой нагрузки в 200 Н статистически значимой разницы между простым одиночным и перистернальным 8-образным соединениями обнаружено не было. Перикостальный 8-образный способ соединения может быть применен, когда необходимо избежать нагрузку на костную ткань грудины и для укрепления поперечных переломов. Эластичность полиамидной нити позволяет нивелировать деформацию в пределах 3 мм, возникающую при воздействии силы в 200 Н на шов, что позволит уменьшить риск осложнений со стороны доступа.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по медицинским технологиям , автор научной работы — Шнейдер В.Э., Соколова Вера Валерьевна, Муратов К.Р., Мамедов Г.М., Янин Е.Л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF TYPES OF STERNORRHAPHY IN THE EXPERIMENT

Choosing the best material and method for restoring the integrity of the sternum will improve the quality of patient care and help prevent infectious postoperative complications associated with access. Material and methods. In an experiment was studied on an artificial model of the sternum with imitation of a median sternotomy, a single suture and two variants of the figure-of-eight (pericostal and peristernal) and two types of suture mat erial - steel wire (Ethicon steel, Johnson & Johnson, USA) and polyamide monofilament (Medeng.ru, Russia). A comparative analysis of the strength of joints and suture material, as well as the elasticity of the polyamide thread under a lateral load of 200 N, was carried out. Results. The rupture of the steel wire occurs at 1270 N, the polyamide thread - at 544 N. Under a load of 200 N, the diastases between the halves of the sternum with a peristernal connection of the figure-of-eight was 1.26+0.15 mm, with a single suture - 1.62+0.11 mm, and with figure-of-eight pericostal type of connection - 2.77+0.18 mm. With the formation of a diastases of 3 mm between the edges of the model, connected by a polyamide thread, after the termination of the force, a complete recovery occurs within 330 seconds. Conclusion. The "figure eight" peristernal suture withstands the greatest load when using steel and polyamide threads. When exposed to a lateral load of 200 N, there was no statistically significant difference between simple single and peristernal of the figure-of-eight. The pericostal method of connection can be used when it is necessary to avoid stress on the bone tissue of the sternum and to strengthen transverse fractures. The elasticity of the polyamide thread allows to level the deformation within 3 mm, which occurs when a force of 200 N is applied to the seam, which will reduce the risk of complications from the access side.

Текст научной работы на тему «АНАЛИЗ ВИДОВ СТЕРНОРАФИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ»

■ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ДЛЯ КОРРЕСПОНДЕНЦИИ

Соколова Вера Валерьевна -кандидат медицинских наук, доцент кафедры госпитальной хирургии ФГБОУ ВО «Тюменский ГМУ» Минздрава России (Тюмень, Российская Федерация) E-mail: svv-doc@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-7011-7720

Ключевые слова:

стернотомия; эксперимент; грудина; стальная проволока; мононить из полиамида; 8-образный перистернальный шов; 8-образный перикостальный шов

Анализ видов стернорафии в эксперименте

Шнейдер В.Э.1, Соколова В.В.1, Муратов К.Р.2, Мамедов Г.М.1, Янин Е.Л.1

1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тюменский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 625023, г. Тюмень, Российская Федерация

2 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тюменский индустриальный университет», 625000, г. Тюмень, Российская Федерация

Выбор наилучшего материала и метода восстановления целостности грудины позволит повысить качество лечения пациента и поможет предупредить инфекционные послеоперационные осложнения, связанные с доступом.

Материал и методы. В эксперименте на искусственной модели с имитацией срединной стерно-томии изучены одиночный и 2 варианта 8-образного шва (перикостальный и перистернальный) и 2 вида шовного материала - стальная проволока (Ethicon steel, Johnson & Johnson, США) и полиамидная мононить «МедКапрон» (ЗАО НПП «МедИнж», Россия). Проведен сравнительный анализ прочности соединений и шовного материала, а также эластичность полиамидной нити при боковой нагрузке в 200 Н.

Результаты. Разрыв стальной проволоки происходит при 1270 Н, полиамидной нити -при 544 Н. При нагрузке в 200 Н диастаз между половинами грудины при перистерналь-ном соединении в виде «восьмерки» составил 1,26+0,15 мм, при одиночном узловом шве -1,62+0,11 мм, а при 8-образном перикостальном виде соединения - 2,77+0,18 мм. При формировании диастаза в 3 мм между краями модели, соединенной полиамидной нитью, после прекращения действия силы в течение 330 с происходит полное восстановление. Заключение. Перистернальный 8-образный шов выдерживает наибольшую нагрузку при использовании стальной и полиамидной нитей. При воздействии боковой нагрузки в 200 Н статистически значимой разницы между простым одиночным и перистернальным 8-образным соединениями обнаружено не было. Перикостальный 8-образный способ соединения может быть применен, когда необходимо избежать нагрузку на костную ткань грудины и для укрепления поперечных переломов.

Эластичность полиамидной нити позволяет нивелировать деформацию в пределах 3 мм, возникающую при воздействии силы в 200 Н на шов, что позволит уменьшить риск осложнений со стороны доступа.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Шнейдер В.Э., Соколова В.В., Муратов К.Р., Мамедов Г.М., Янин Е.Л. Анализ видов стернорафии в эксперименте // Клиническая и экспериментальная хирургия. Журнал имени академика Б.В. Петровского. 2023. Т. 11, № 2. С. 68-74. 001: https://doi.org/10.33029/2308-1198-2023-11-2-68-74 Статья поступила в редакцию 23.01.2023. Принята в печать 10.05.2023.

Analysis of types of sternorrhaphy in the experiment

Shneider V.E.1, Sokolova V.V.1, Muratov K.R.2, Mamedov G.M.1, Yanin E.L.1

1 Tyumen State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation, 625023, Tyumen, Russian Federation

2 Tyumen Industrial University, 625000, Tyumen, Russian Federation

Choosing the best material and method for restoring the integrity of the sternum will improve the quality of patient care and help prevent infectious postoperative complications associated with access.

Material and methods. In an experiment was studied on an artificial model of the sternum with imitation of a median sternotomy, a single suture and two variants of the figure-of-eight (pericostal and peristernal) and two types of suture mat erial - steel wire (Ethicon steel, Johnson & Johnson, USA) and polyamide monofilament (Medeng.ru, Russia). A comparative analysis of the strength of joints and suture material, as well as the elasticity of the polyamide thread under a lateral load of 200 N, was carried out.

Results. The rupture of the steel wire occurs at 1270 N, the polyamide thread - at 544 N. Under a load of 200 N, the diastases between the halves of the sternum with a peristernal connection of the figure-of-eight was 1.26+0.15 mm, with a single suture - 1.62+0.11 mm, and with figure-of-eight pericostal type of connection - 2.77+0.18 mm. With the formation of a diastases of 3 mm between the edges of the model, connected by a polyamide thread, after the termination of the force, a complete recovery occurs within 330 seconds.

Conclusion. The "figure eight" peristernal suture withstands the greatest load when using steel and polyamide threads. When exposed to a lateral load of 200 N, there was no statistically significant difference between simple single and peristernal of the figure-of-eight. The pericostal method of connection can be used when it is necessary to avoid stress on the bone tissue of the sternum and to strengthen transverse fractures.

The elasticity of the polyamide thread allows to level the deformation within 3 mm, which occurs when a force of 200 N is applied to the seam, which will reduce the risk of complications from the access side.

OORRESPONDENCE

Vera V. Sokolova -MD, Assoriate Professor, Department of Hospital Surgery, Tyumen State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation (Tyumen, Russian Federation) E-mail: svv-doc@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-7011-7720

Keywords:

sternotomy, experiment; sternum, steel wire; polyamide monofilament; figure-of-eight peristernal suture; figure-of-eight pericostal suture

Funding. The study had no sponsor support.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

For citation: Shneider V.E., Sokolova V.V., Muratov K.R., Mamedov G.M., Yanin E.L. Analysis of types of sternorrhaphy in the experiment. Clinical and Experimental Surgery. Petrovsky Journal. 2023; 11 (2): 68-74. DOI: https://doi.org/10.33029/2308-1198-2023-11-2-68-74 (in Russian) Received 23.01.2023. Accepted 10.05.2023.

Основным доступом в кардиохирургии остается срединная стернотомия. Ежегодно в мире проводится более 2 млн операций на сердце [1, 2]. Симметричная стернотомия и адекватная фиксация половин грудины играют ключевую роль в профилактике послеоперационных осложнений, связанных с доступом, встречающихся в 0,5-8,4% случаев [3, 4]. До сих пор продолжается поиск новых методов и материалов для стерно-рафии, что подтверждает неудовлетворенность послеоперационными результатами [5].

Вопрос выбора шовного материала и способа соединения грудины до сих пор остается дискута-бельным и чаще зависит от предпочтений самого хирурга. Самым распространенным материалом, используемым кардиохирургами для остеосин-теза, остается стальная проволока, наложенная в виде простого узлового или 8-образного шва, основными преимуществами которой являются ее высокая прочность, доступность, однако отсутствие эластичности обусловливает основные недостатки, связанные с этим шовным материалом. Как альтернатива проволоке предложены синтетические, полиэфирные материалы в различных модификациях. Наиболее часто в литературе упоминается PDS (полидиоксанон) [б, 7]. При сравнении

результатов стернорафии стальной проволокой и «леской» в литературе единого мнения нет, одни авторы настоятельно рекомендуют PDS и его аналоги не только для профилактики осложнений, но и для лечения нестабильности грудины [б], другие, наоборот, отдают предпочтение традиционному шовному материалу [8], а часть авторов считают его неподходящим для стернорафии [7]. Кроме того, не все исследования можно сравнивать между собой, так как используются нити разных производителей, различной толщины. В настоящее время появились отечественные аналоги, в частности полиамидная нить «МедКапрон».

Следующий актуальный вопрос - это способ соединения грудины после стернотомии. В основном в клинической практике используются простой узловой и 8-образный швы. При изучении литературы мы встретили описание 2 способов 8-образного шва. Одни авторы называют 8-образным шов, который укрепляет грудину спереди, обхватывая межреберья (перикостальный), и «восьмерка» располагается поперек грудины [9, 10]. Но большинство кардиохирургов под 8-образным швом подразумевают расположение «восьмерки» вдоль грудины. При этом шов стягивает половинки грудины как с передней,

Рис. 1. Модель стернотомии со сформированным одиночным узловым швом установлена в разрывную машину (фото слева). Сформирован одиночный шов стальной проволокой (верхний ряд справа) и полиамидной нитью (нижний ряд справа), вид спереди

Fig. 1. A sternotomy model with a single nodular suture formed is installed in a bursting machine (photo on the left). A single seam is formed with steel wire (upper row on the right) and polyamide thread (lower row on the right), front view

так и с задней стороны, обхватывая грудину (пери-стернальный). Этот же способ используют при проведении шовного материала через ткань грудины (трансстернальный). Сравнения этих 2 способов формирования соединения грудины после стернотомии в литературе мы не встретили.

Обоснованный выбор наилучшего материала и метода восстановления целостности грудины позволит повысить качество лечения данной категории пациентов и поможет предупредить опасные осложнения, что, в свою очередь, сократит время нахождения в стационаре.

Цель исследования - на основании сравнительного анализа основных способов соединения грудины (простой узловой и два варианта 8-образ-ных швов) и двух видов шовного материала (стальная проволока и полиамидная нить отечественного производства) выбрать оптимальные метод и материал для соединения грудины после срединной стернотомии в эксперименте.

Материал и методы

Экспериментальное исследование проведено в лаборатории кафедры физики, методов контроля и диагностики Тюменского индустриального

Таблица 1. Сравнительный анализ прочности различных способов соединения модели грудины и шовных материалов

Способ Усилие, Сравнение

соединения M±SD, Н

Стальная проволока

1 675+32,5 р12=0,008, р"=0,006

2 1271+89,1 р23=0,002, р22=0,006

3 610,5+6,4 р31=0,15, р33=0,001

Полиамидная нить

1 336,5+34,6 р12=0,045

2 544,5+52,6 р23=0,026

3 316,5+17,7 р31=0,64

Примечание. 1 - одиночный; 2 - 8-образный перистер-нальный; 3 - 8-образный перикостальный; р11- сравнение 1-го способа соединения стальной проволокой и полиамидной нитью; р12 - сравнение 1-го и 2-го способов; р23 - сравнение 2-го и 3-го способов соединения; р31 - сравнение 3-го и 1-го способов.

университета. Для испытания нами была создана искусственная модель из текстолита с имитацией срединной стернотомии. Размеры модели соответствуют грудине взрослого человека с массой тела 75 кг. Для моделирования межреберных промежутков на обеих половинах искусственной грудины выполнены 8 отверстий.

Было проверено 3 основных способа соединения грудины: одиночный узловой шов, перистер-нальный (1-й вариант) и перикостальный (2-й вариант) 8-образные швы (рис. 1-3). Для стернорафии использованы стальная проволока USP 7 (Ethicon steel, Johnson & Johnson, США) и полиамидная нить «МедКапрон», USP 6 (ЗАО НПП «МедИнж», Россия).

Одиночный узловой шов имитирует соединение грудины через межреберные промежутки. Стальная проволока закручивалась до сопоставления краев грудины, нить из полиамида завязывалась на 5 узлов (рис. 1).

Формирование перистернального 8-образного шва (1-й вариант) проводилось через 2 «межреберных промежутка» в виде «восьмерки», при этом на задней поверхности модели образуется двойной шов, дополнительно фиксирующий обе половины (рис. 2).

Перикостальный 8-образный шов в виде поперечной «восьмерки» (2-й вариант) формируется через 2 «межреберных промежутка», с захватом «ребра», при этом на задней поверхности модели швы располагаются параллельно доступу (рис. 3).

Опыт проведен с помощью универсальной электромеханической машины ИР-5047-50-10, которая позволяет определить характеристики свойств материалов по ГОСТ 1497 и ГОСТ 10006 и выдает протокол результатов испытаний (сертификат Госстандарта России № 6726).

Нами было проведено 2 опыта. В первом опыте стальной проволокой или полиамидной нитью выполняли восстановление целостности «грудины» на модели с имитацией срединной стернотомии, которая затем помещалась в разрывную машину. Путем растяжения в поперечном направлении фиксировались результаты воздействия силы в 200 Н (20 кг) на модель грудины, что соответствует усилию, оказываемому на один шов при кашлевом толчке [3], и оценивалась максимальная нагрузка, при которой происходил разрыв соединения. Одновременно проводились замеры формирующегося диастаза «грудины». Проведено 3 серии опыта с каждым вариантом соединения и были получены кривые смещения.

Второй опыт заключался в определении свойств эластичности материалов для остеосин-теза грудины. На шов, сформированный между половинами модели, осуществлялась нагрузка в 20 кг путем подвешивания груза и формирование необходимого диастаза. После этого действие силы

прекращали и проводили замер расстояния между краями модели сразу после нагрузки и каждую минуту в течение 15 мин.

Процедуры статистического анализа выполнялись с помощью статистического пакета SPSS Statistica 26. Критическое значение уровня статистической значимости при проверке нулевых гипотез принималось равным 0,05. Проверка нормальности распределения количественных признаков проводилась с использованием критерия Колмогорова-Смирнова. Данные представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения (M±SD). Для сравнения средних величин в нормально распределенных совокупностях количественных данных рассчитывали ¿-критерий Стьюдента.

Результаты

Сравнительный анализ прочности способов соединения «грудины» выявил закономерность, одинаковую для обоих видов шовного материала (табл. 1). При формировании одиночного узлового шва (1-й способ) и перикостального 8-образного шов (3-й способ) максимальное усилие, необходимое для разрыва соединения, было сопоставимо (р>0,01), но статистически значимо меньше (р<0,05), чем при перистернальном 8-образном шве (2-й способ), как для стальной проволоки так и для полиамидной нити (см. табл. 1). Разрыв одиночного узлового шва, сформированного стальной проволокой, происходил при усилии в 675+32,5 Н, а перикостального 8-образного -610,5+6,4 Н (р=0,15), соединения полиамидной нитью выдержали воздействие до 336,5+34,6 и 316,5+17,7 Н соответственно (р=0,6). Перистер-нальное 8-образное соединение стальной проволокой в среднем потребовало в 2 раза большую силу растяжения модели (от 1208 до 1334 Н) по сравнению с 8-образным перикостальным и одиночным швом, а сформированное нитью из полиамида -в 1,6-1,7 раза больше (см. табл. 1).

Полиамидная нить выдержала нагрузку от 305 до 593 Н при различных способах соединения, что статистически значимо меньше (р<0,05), чем у стальной проволоки - от 601 до 1334 Н, но, несмотря на это, прочность данного шовного материала больше в 1,5-3 раза, чем необходимо при воздействии внешних сил на стернотомический доступ (200 Н) в раннем послеоперационном периоде (Casha, 1999; McGregor, 1999).

Изучение расстояния между половинами модели при воздействии клинически значимой силы в 200 Н показало, что наибольший диастаз возник при формировании перикостального 8-образного шва, как при использовании стальной проволоки - 2,77+0,18 мм, так и при использовании полиамидной нити - 2,95+0,32 мм (рис. 4, 5). При

А (А)

Б (В)

фиксации одиночным узловым швом расстояние между краями модели составило для стального шва 1,62+0,11 и 1,98+0,16 мм для полиамидной нити, что статистически значимо меньше в сравнении с перикостальным швом в виде «восьмерки» - р=0,012 и р=0,05 соответственно (см. табл. 2). Наименьшей деформации подвержен перистернальный 8-образный шов, причем расстояние статистически значимо отличалось только от перикостального соединения и не имело существенной разницы от одиночного узлового соединения (см. рис. 4, 5). Изучение диастаза при действии силы в 200 Н не выявило значимых отличий (р>0,05) при сравнении шовных материалов во всех сериях опыта (см. табл. 2).

При проведении опытов нами было отмечено, что стальная проволока и полиамидная нить при увеличивающейся нагрузке ведут себя по-разному. Стальная проволока постепенно растягивается до 3-5 мм при действии силы до 400-600 Н, затем начинается раскручивание в месте скрутки узла и при максимальной нагрузке рвется возле узлового соединения.

При каждом раскручивании узла образуется скачок на графике. Наибольшее количество скачков, связанных с раскручиванием проволоки, наблюдалось при одиночном узловом соединении, наименьшее при 8-образном (рис. 6).

Края «грудины» при использовании стальной проволоки повреждаются, что в клинической практике может привести к прорезыванию швов

Рис. 2. Сформирован 8-образный шов, 1-й вариант, из стальной проволоки(А) и полиамидной нити (Б), вид спереди (верхний ряд) и вид сзади (нижний ряд) Fig. 2. Peristernal connection of the figure-of-eight is formed from steel wire (A) and polyamides thread (B), front view (top row) and rear view (bottom row)

Рис. 3. Модель грудины со сформированным 8-образным швом, 2-й вариант, установлена в разрывную машину (фото слева). Сформирован 8-образный шов из полиамидной нити, вид спереди (верхний ряд справа) и вид сзади (нижний ряд справа)

Fig. 3. A model of the sternum with figure-of-eight pericostal type of connection is installed in a bursting machine (photo on the left). A figure-of-eight polyamide thread seam has been formed, front view (top row on the right) and rear view (bottom row on the right)

Перемещение, мм

Рис. 4. Среднее расстояния между краями модели при усилии 200 Н для различных способов соединения грудины полиамидной нитью: 1 - одиночный; 2 - 8-образный (1-й вариант); 3 - 8-образный (2-й вариант)

Fig. 4. The average distance between the edges of the model at a force of 200 N for various methods of connecting the sternum with a polyamide thread: 1 - biingle; 2 - figure-ofeight (1 option); 3 - figure-of-eight (2 option)

с последующим формированием нестабильности или перелома грудины. Полиамидная нить под действием силы постепенно растягивается, без скачков, узлы не развязываются и рвется при нагрузке, в 1,5-2 раза превышающей 200 Н (см. рис. б).

Второй опыт был проведен для оценки эластичности нити из полиамида и стальной проволоки. Фрагменты «грудины» были соединены с помощью одиночного узлового шва, и подвешен груз 20 кг до формирования диастаза в 3 мм. После этого натяжение прекращали и фиксировали по времени уменьшение диастаза на экспериментальной модели. Проводились видеофиксация эксперимента и фотофиксация каждые 15 с до полного соединения краев «грудины».

Таблица 2. Сравнительный анализ расстояния между краями модели грудины при усилии в 200 Н для различных способов соединения модели грудины и шовных материалов

Способ соединения Перемещение, M±SD, мм Сравнение

Стальная проволока

1 1,62±0,11 р12=0,15, р"=0,16

2 1,26±0,15 р23=0,008, р22=0,20

3 2,77+0,18 р31=0,012, р33=0,62

Полиамидная нить

1 1,98+0,16 р12=0,06

2 1,51+0,03 р23=0,021

3 2,95+0,26 р31=0,05

Примечание. 1 - одиночный; 2 - 8-образный (1-й вариант); 3 - 8-образный (2-й вариант); р11 - сравнение 1-го способа соединения стальной проволокой и полиамидной нитью; р23 - сравнение 2-го и 3-го способов соединения.

Перемещение, мм

Рис. 5. Среднее расстояние между краями модели при усилии 200 Н для различных способов соединения грудины стальной нитью: 1 - одиночный; 2 - 8-образный (1-й вариант); 3 - 8-образный (2-й вариант)

Fig. 5. The average distance between the edges of the model at a force of 200N for various methods of connecting the sternum with steel thread: 1 - single; 2 - figure-of-eight (1 option); 3 - figure-of-eight (2 option)

Сразу после прекращения нагрузки на соединение полиамидной нитью в течение 1 с произошло сокращение расстояния между половинами «грудины» в 2 раза. Затем постепенно в течение 330 с края экспериментальной модели полностью сблизились (рис. 7).

При формировании диастаза в 5-6 мм также происходит постепенное сокращение нити из полиамида, однако остается зазор между краями модели в 0,5 мм как через 6 мин, так и через 24 ч наблюдения, за счет перерастяжения нити и необратимой деформации материала.

По данным нашего исследования, максимальная деформация полиамидной нити при воздействии силы 200 Н составила 3,07 мм (в среднем от 1,51 до 2,95 мм) между краями модели (см. табл. 2). Иначе говоря, если у пациента сформируется при кашле диастаз до 3 мм, то восстановление стабильности «грудины» произойдет уже в первые секунды после прекращения воздействия благодаря с эластическим свойствам полиамида.

Стальная проволока в тех же условиях эксперимента (при воздействии силы в 200 Н) постепенно растягивается, приводя к необратимой деформации металла, при этом диастаз между половинами модели, образуемый под воздействием силы, приводит к нестабильности соединения.

Обсуждение

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Наша задача состояла в сравнительном анализе прочности 2 материалов при поперечной нагрузке на стернотомию и проверке гипотезы о способности полиамидной нити за счет ее эластичности нивелировать нагрузку на доступ в раннем после-

операционном периоде. Выбор полиамидной нити для нашей экспериментальной работы обусловлен ее доступностью, экономичностью и необходимостью импортозамещения в современных условиях.

Мы использовали растяжение с силой в 200 Н на одно соединение, основываясь на биомеханических исследованиях, проведенных A.R. Casha и соавт. (1999), а также W.E. McGregor и соавт. (1999), определивших уровень действия силы на грудную клетку, вызывающей боковое смещение при кашле [5, 11]. Мы не проводили эксперименты по смещению в орокаудальном и переднезаднем направлении, так как силы, действующие на грудную клетку при кашле, по этим осям значительно меньше и приводят к смещению менее 1 мм. Для создания экспериментальной модели грудины применили прочный композитный материал (текстолит), отказавшись от биологических моделей по экономическим соображениям, для упрощения эксперимента и создания абсолютно одинаковых условий эксперимента. У нас не было задачи создать условия как можно ближе к реальным, и мы исключили влияние на эксперимент свойств самой «грудины», изучали непосредственно свойства шовного материала и способов соединения в одинаковых условиях.

Наши результаты по прочности стальной проволоки (Ethicon) сопоставимы с данными других исследований [5, 9, 11]. Для эксперимента мы использовали полиамидную нить толщиной 0,8 мм, которая оказалась более прочной, чем PDS UPS 2 (полидиоксанон) с расчетной нагрузкой 230 Н на узел и 350 Н на нить. K. Schade, H. Greve (1989) при формировании одиночных и матрацных швов на трупной грудине определили максимальную нагрузку от 385 до 780 Н на грудину, фиксированную 4 швами PDS, что составило усилие на 1 шов в 96,3-195 Н. Этого уровня прочности недостаточно в клинических условиях для предотвращения нестабильности грудины. Но они обратили внимание, что видимое расхождение швов начинается при силе воздействия на грудину в 200-240 Н в зависимости от способа стернорафии и отметили обратимость этого растяжения [6].

Большинство клинических или биомеханических исследований не продемонстрировало какого-либо превосходства метода «восьмерки» над простым одиночным швом стальной проволокой [7]. Наш эксперимент показал, что 8-образный перистернальный шов выдерживает наибольшую нагрузку при использовании обоих видов шовного

700 -|

600-

500 -

е, 400-

и

^

и с л 300-

200-

10-

0-

/

10 15 Перемещение, мм

1 - 2

20

25

3,5 и 3 -

м

= 2,5-е и

х 2 -

е 3 | 1,5 -ем

о. _ tu 1

П

0,50

0

60

120 180 240 Время, с

—г^-1

300 360

Рис. 6. Кривые смещения при одиночном узловом соединении модели:

1 - стальная проволока;

2 - полиамидная нить

Fig. 6. Displacement curves with a sternotomy model with a single nodular suture: 1- steel wire; 2 - polyamide thread

Рис. 7. График уменьшения расстояния между краями модели, соединенной узловым швом из полиамидной нити после воздействия нагрузки в 200 Н

Fig. 7. Graph of the reduction of the distance between the edges of the model connected by a polyamide thread nodal seam after exposure to a load of 200 N

материала, но при воздействии боковой нагрузки в 200 Н статистически значимой разницы между простым одиночным и перистернальным 8-образ-ным соединениями мы не обнаружили (см. табл. 2). Перикостальный 8-образный способ соединения имеет ограниченное применение, когда необходимо избежать нагрузку на костную ткань грудины и для укрепления поперечных переломов.

Заключение

Наиболее ценным выводом нашей работы мы считем, что эластичность полиамидной нити позволяет нивелировать деформацию в пределах 3 мм, возникающую при воздействии силы в 200 Н на шов, которая может возникнуть в раннем послеоперационном периоде. Использование этого материала в клинической практике позволит предотвратить риск осложнений со стороны доступа.

Таким образом, мы считаем обоснованным использование для стернорафии полиамидной нити, особенно у пациентов с высоким риском нестабильности грудины.

Литература

1. Слесаренко С.С., Агапов В.В., Прелатов В.А. Медиасти- 2. Da Costa M.A., Trentini C.A., Schafranski M.D., Pipino O.,

нит. Москва : Медпрактика-М, 2005. Gomes R.Z., dos Santos Reis E.S. Factors associated with the

development of chronic post-sternotomy pain: A case-control study // Braz. J. Cardiovasc. Surg. 2015. Vol. 30, N 5. P. 552556.

3. Casha A.R., Yang L., Kay P.H., Saleh M., Cooper G.J. A bio-mechanical study of median sternotomy closure techniques // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 1999. Vol. 15. P. 365-369.

4. Jolly S., Flom B., Dyke C. Cabled butterfly closure: A novel technique for sternal closure // Ann. Thorac. Surg. 2012. Vol. 94. P. 1359-1361.

5. Bennett-Guerrero E., Phillips-Bute B., Waweru P.M., Gaca J.G., Spann J.C., Milano C.A. Pilot study of sternal plating for primary closure of the sternum in cardiac surgical patients // Innovations. 2011. Vol. 6. P. 382-388.

6. Schade K., Greve H. Experimentelle Untersuchungen zur Stabilisierung der Refixation nach medianer Sternotomie // Lan-genbecks Arch. Chir. 1989. Vol. 374. P. 20-24.

7. van Sterkenburg S.M., Brutel de la Riviere A., Vermeu-len F.E. Sternal fixation with resorbable suture material // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 1990. Vol. 4. P. 345.

8. Khasati N., Sivaprakasam R., Dunning J. Is the figure-of-eight superior to the simple wire technique for closure of the sternum? // Interact. Cardiovasc. Thorac. Surg. 2004. Vol. 3. P. 191-194.

9. Losanoff J.E., Foerst J.R., Huff H., Richman B.W. et al. Biomechanical porcine model of median sternotomy closure // J. Surg. Res. 2002. Vol. 107. P. 108-112.

10. Wilkinson G.A., Clarke D.B. Median sternotomy dehiscence: A modified wire suture closure technique // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 1988. Vol. 2, N 4. P. 287-290.

11. McGregor W.E., Trumble D.R., Magovern J.A. Mechanical analysis of midline sternotomy wound closure // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1999. Vol. 117. P. 1144-1150.

References

1. Slesarenko S.S., Agapov V.V., Prelatov V.A. Mediastinitis. Moscow: Medpraktika-M, 2005. (in Russian)

2. Da Costa M.A., Trentini C.A., Schafranski M.D., Pipino O., Gomes R.Z., dos Santos Reis E.S. Factors associated with the development of chronic post-sternotomy pain: A case-control study. Braz J Cardiovasc Surg. 2015; 30 (5): 552-6.

3. Casha A.R., Yang L., Kay P.H., Saleh M., Cooper G.J. A bio-mechanical study of median sternotomy closure techniques. Eur J Cardiothorac Surg. 1999; 15: 365-9.

4. Jolly S., Flom B., Dyke C. Cabled butterfly closure: A novel technique for sternal closure. Ann Thorac Surg. 2012; 94: 1359-61.

5. Bennett-Guerrero E., Phillips-Bute B., Waweru P.M., Gaca J.G., Spann J.C., Milano C.A. Pilot study of sternal plating for primary closure of the sternum in cardiac surgical patients. Innovations. 2011; 6: 382-8.

6. Schade K., Greve H. Experimentelle Untersuchungen zur Stabilisierung der Refixation nach medianer Sternotomie. Lan-genbecks Arch Chir. 1989; 374: 20-4.

7. van Sterkenburg S.M., Brutel de la Riviere A., Vermeu-len F.E. Sternal fixation with resorbable suture material. Eur J Car-diothorac Surg. 1990; 4: 345.

8. Khasati N., Sivaprakasam R., Dunning J. Is the figure-of-eight superior to the simple wire technique for closure of the sternum? Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2004; 3: 191-4.

9. Losanoff J.E., Foerst J.R., Huff H., Richman B.W., et al. Biomechanical porcine model of median sternotomy closure. J Surg Res. 2002; 107: 108-12.

10. Wilkinson G.A., Clarke D.B. Median sternotomy dehiscence: A modified wire suture closure technique. Eur J Cardiothorac Surg. 1988; 2 (4): 287-90.

11. McGregor W.E., Trumble D.R., Magovern J.A. Mechanical analysis of midline sternotomy wound closure. J Thorac Cardiovasc Surg. 1999; 117: 1144-50.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.