CC BY
16
УеБШк КагЫМУ №3-2020
ОТОРИНОЛАРИНГОЛОГИЯ OTORHINOLARYNGOLOGY
УДК 616.285-007.254-089.844.61-036.8
Мирингопластика с применением децеллюляризованного матрикса ксенобрюшины в эксперименте с количественной оценкой остроты слуха после операции
Д.К. Есниязов, Н.Т. Абатов, Р.М. Бадыров, Е.М. Асамиданов, З.А. Юсифов
НАО «Медицинский университет Караганды» г. Караганда Республика Казахстан
При закрытии дефекта барабанной перепонки в клинической практике используются различные пластические материалы: фасция височной мышцы, хрящ и надхрящница. Однако среди перечисленных трансплантатов наряду с достаточной эффективностью, они не лишены существенных недостатков, выявленных в течение многолетних клинических испытаний. Предложен новый биологический материал для пластики барабанной перепонки - децеллюляризованный матрикс ксенобрюшины.
Цель данной статьи. Разработать методику мирингопластики с применением децеллюляризированного матрикса ксенобрюшины в эксперименте на кроликах,
дать количественную оценку наличия слуха после операции.
Материалы и методы. С помощью метода вызванных слуховых потенциалов (BAER-тест), основанном на оценке суммарной длины трех более выраженных пиков на аудиограмме, дана сравнительная характеристика слуха после мирингопластики децеллюляризованным матриксом ксенобрюшины и консервированной твердой мозговой оболочкой кадавра. Результаты и обсуждение. По результатам средних значений суммы трех пиков аудиограммы статистически значимых различий между здоровым ухом и оперированным ухом с новым биологическим имплантатом не выявлено - 53,2±13,55мм и 40,6±9,77мм соответственно (р>0,05). Острота слуха после мирингопластики с применением децеллюляризованого матрикса ксенобрюшины значимо восстанавливается к исходным значениям.
Выводы. В результате проведенного исследования по подбору методике мирингопластики в эксперименте на животных, мы пришли к выводу, что наша методика оптимальна с точки зрения скорости проведения операции, меньшей травмотизации экспериментальных животных, что влияет на послеоперационных уход, а также на чистоту эксперимента.
Таким образом, полученные результаты демонстрируют, что острота слуха после мирингопластики с применением нового биологического материала - децеллюляризованого матрикса ксенобрюшины выше (ближе к исходным значениям), чем при использовании консервированной твердой мозговой оболочки.
Ключевые слова: BAER тест, децеллюляризованный матрикс ксенобрюшины, биологический имплантат, мирингопластика, перфорация барабанной перепонки.
Введение
В современное время в обществе проблема нарушения слуха становится все более актуальной, независимо от степени выраженности тугоухость одинаково влияет на качество жизни и коммуникативные возможности любого человека [1]. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), 360 млн человек в мире страдают от инвалидизирующей потери слуха (потеря слуха в лучше слышащем ухе, превышающая 40 дБ у взрослых и 30 дБ у детей), из них 32 млн детей. У 14% лиц в возрасте от 45 до 64 лет и 30% старше 65 лет имеются нарушения слуха [2].
Причины потери слуха можно разделить на две основные группы врожденные и приобретенные. Врожденная потеря слуха может быть наследственной и ненаследственной генетическими факторами, либо осложнениями во время беременности. Приобретенная потеря слуха развивается в любом возрасте, и в большинстве случаев хорошо поддается лечению [3]. По патогенезу развития тугоухости разделяют кондуктивную и нейросенсорную. настоящее время предложено множество способов коррекции недостатка слуховой функции, в нашей работе мы проводили операции по коррекции кондуктивной тугоухости [4]. Известно, что в клинической практике используются различные пластические материалы: фасция височной мышцы, хрящ и надхрящница, периост, слизистая оболочка щеки, слизистая оболочка тонкой кишки, носовая перегородка, стенка вены, твердая мозговая оболочка,
амнион, склера, культура аллофибробластов человека, полимерные имплантаты, двух и трехслойные трансплантаты различного состава [5,6,7,8,9]. Однако среди перечисленных трансплантатов наряду с достаточной эффективностью, они не лишены существенных недостатков, выявленных в течение многолетних клинических испытаний. Среди возможных осложнений встречается нагноение, смещение лоскута, либо отторжение трансплантата, при рубцевании коллагеновые волокна рассасываются и часто не полностью закрывают дефект барабанной перепонки, рецидив дефекта барабанной перепонки, сращение с медиальной стенкой барабанной полости, что значительно снижает функцию барабанной перепонки и как следствие снижения слуха [10,11]. По-прежнему продолжается поиск и разработка новых высокоэффективных материалов для восстановления целостности барабанной перепонки. В нашей работе представлен новый биологический материал децеллюляризованный матрикс ксенобрюшины в эксперименте на кроликах.
Данные полученные в ходе эксперимента должны быть максимально приближены к таковой у человека, что создает более сходные условия при изучении репаративных процессов.
Изучив все доступные нам методики экспериментальных операций (мирингопластики) на животных, мы столкнулись с тем что данные методики не подходят в реализации поставленных нами задач [12]. Это привело нас к разработки
Вестник КазНМУ №3-2020
собственного метода мирингопластики на
экспериментальных животных (кроликах). На сегодняшний день наиболее объективным и широко распространенным методом проверки слуха у животных является, метод вызванных слуховых потенциалов - BAER тест. С помощью данного метода проводится оценка слуха у животных уже достаточно давно. Однако количественная оценка слуха у животных мы встретили в работах у к. б. н. И.В. Чуваева в клиники ООО «Институт Ветеринарной Биологии», что для нас представило значительный интерес с точки зрения количественного определения остроты слуха у экспериментальных животных [13]. Цель работы
Разработать методику мирингопластики с применением децеллюляризированного матрикса ксенобрюшины в эксперименте на кроликах,
дать количественную оценку наличия слуха после операции. Материалы и методы исследования
Объектом сравнительного экспериментального исследования является новый биологический имплантат отечественной разработки, впервые применяемый для пластики барабанной перепонки - децеллюляризованный матрикс бычьей брюшины, полученный путем двойного цикла децеллюляризации детергент-ферментативным методом с последующей стерилизацией гамма-излучением [14]. В качестве материала сравнения использована консервированная твердая мозговая оболочка кадавра -биологический материал, применяющийся в клинической практике для пластики барабанной перепонки при ее перфорациях.
Для реализации поставленных задач проведен эксперимент на 20 половозрелых кроликах, обоего пола, массой 2000±500 грамм. Животные распределены в двух группах, случайным
Left Ear Memory Page: 10 020 Scans
I-,-.-,-:-,-,-:-,-,-.-
образом. Группы соответствовали применяемому биоимплантату: I группа - децеллюляризованный матрикс ксенобрюшины, II группа - консервированная твердая мозговая оболочка. Дефект барабанной перепонки и последующая мирингопластика [15] осуществлялась всем животным на левом ухе, правое ухо являлось контрольным. В качестве критерия приемлемой рандомизации будет считаться отсутствие внешних признаков заболевания и гомогенность групп по массе тела (±10 %). Идентификация каждой особи осуществлятся путем присвоения каждому животному индивидуального номера меткой красителем на правой ушной раковине. Основные правила содержания и ухода соответствовуют нормативам, приведенным в руководстве Guide for care and use of laboratory animals. Eight edition. ILAR publication, 2012, National Academy Press. Все процедуры по рутинному уходу за животными выполнялись в соответствии со стандартными операционными процедурами.
На 30 сутки после операции производилась количественная оценка слуха с помощью регистратора вызванных слуховых потенциалов BAERCOM UFI, штатного симулятора нейро-волновой активности мозга и штатного программного обеспечения BAERCOM PC. Мощность пакета звукового импульса составляет: 70 Дб.
При регистрации аудиограммы была использована трехэлектродная система подкожных электродов: два активных (правое, левое ухо) и третий референтный (в районе теменного бугра). Поличастотные Импульсы посылались посылались по 25 пакетов и отображалось для правого и левого уха отдельно (Рисунок 1). Во избежание спонтанных ошибок тест производили трижды, на каждое ухо соответственно.
Right Ear Memory Page: S 020 Scans
Рисунок 1 - Аудиограмма, полученная с помощью симулятора нейро-волновой активности после мирингопластики с использованием децеллюляризованного матрикса ксенобрюшины на 30 сутки после операции:
А - левое ухо, В - правое ухо
Сравнительный анализ остроты слуха производился между первой и второй группой в соответствии применяемому биоимплантату, а также оперированного уха со здоровым. Статистический анализ. Для всех количественных данных вычислялось групповое среднее арифметическое (X ), среднеквадратичное отклонение (SD). Достоверность различий между исследуемыми группами определялось с помощью непараметрического критерия Mann-Whitney для сравнения независимых групп («опыт-контроль»). Изменения считались статистически значимыми при уровне достоверности (p<0.05).
Экспериментальная работа с животными проводилась в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных целей (Хельсинской декларации Всемирной медицинской организации). Проведение экспериментального исследования одобрено Комитетом по биоэтике НАО «МУК», протокол №12 от 06.02.19 г. Результаты исследования
Оперативное вмешательство производилось под общей анестезии р-ром Кетамина 25мг в/в. Производился горизонтальный разрез длиной 1см у переднего края основания ушной раковины (рисунок 2).
Рисунок 2 - Разрез у основания ушной раковины
После разведения краев раны кожи с помощью ранорасшерителя, тупым путем разводили края раны по направлению первоначального разреза, до обнажения передней стенки наружного слухового прохода. После
тщательного гемостаза разрезали наружный слуховой в хрящевой части в месте перехода его в костный, тем самым получили хороший обзор костной части слухового прохода (рисунок 3).
Рисунок 3 - Визуализация границы перехода хрящевой части слухового прохода в костный
Как известно барабанная перепонка у кролика расположена под углом 90 градусов по отношению ко входу в слуховой проход [16], для более удобного доступа с помощью костных
щипцов была удалена наружная костная стенка слухового прохода, что обеспечила хороший обзор барабанной перепонки без применения ушной воронки (рисунок 4).
Рисунок 4 - Удаление наружной стенки слухового прохода
Вестник КазНМУ №3-2020
После тщательного туалета наружного слухового прохода иглой из набора для тимпанопластики производили надрыв барабанной перепонки в натянутой части, важно удалить более 50% барабанной перепонки, так как, существует утверждение, что острая посттравматическая перфорация барабанной перепонки закрывается самостоятельно в течение 7-10 дней, но перфорации барабанной перепонки, занимающие 25% и более площади барабанной перепонки (1 или более квадрант) не закрываются даже на 30 сутки после травмы. После удаления части барабанной перепонки мы укладывали лоскут по методу overlay, из биоматериала децеллюляризованного матрикса ксенобрюшины, с толщиной изучаемого имплантата 500 микрон. Операцию заканчивали наложением на лоскут силиконовой полоски для фиксации лоскута и губки Merocel. После сопоставили края
Таблица 1 - сравнительная оценка показателей аудиограммы на 30 сутки
слухового прохода, края разреза раны кожи ушивали узловыми швами.
Для количественной оценки полученных результатов было необходимо формализовать графики и при этом получить цифровое значение, максимально отражающее обобщенный результат каждого отдельного исследования. С этой целью нами, после выставления стандартной изолинии и приведения всех графиков в соответствие с ней, было проведено измерение высоты трех наиболее выраженных пиков. Высоту пиков (мм) измеряли для каждого исследования отдельно. Далее суммировали высоту трех пиков и получали общее цифровое значение, выраженное в мм [17]. Полученные результаты исследования представлены в таблице 1.
мирингопластики
Результат измерений (мм) децеллюляризованый матрикс ксенобрюшины, (X) консервированная твердая мозговая оболочка, (Z)
Сумма трех пиков (мм) - левое ухо 40,6±9,77 32,2±3,36
Сумма трех пиков (мм) - правое ухо 53,2±13,55 43,8±0,84
Общая сумма (мм) -правое и левое ухо 96,2±11,78 74,6±3,21
р-уа!ие p=0,096 p=0,001
Как видно из таблицы, суммарная величина пиков аудиограмм неоперированного правого уха выше чем у оперированного левого уха в обеих группах. Однако, в первой группе, где был применен децеллюляризованый матрикс ксенобрюшины, статистически значимых различий между средними значениями суммы трех пиков аудиограммы оперированного и неоперированного уха не выявлено -40,6±9,77мм и 53,2±13,55мм соответственно (р>0,05). Данное явление можно расценивать как восстановление слуховых функций среднего уха после перенесенной мирингопластики. Во второй группе, где для пластики барабанной перепонки применяли консервированную твердую мозговую оболочку, средние значения суммы трех пиков аудиограммы оперированного (левого) уха статистически значимо отличались от значений неоперированного (правого) уха: 32,2±3,36мм против 43,8±0,84мм (р<0,05), что может свидетельствовать о меньшей способности данного вида биологического имплантата восстанавливать слуховые функции среднего уха после мирингопластики. При сравнительном анализе общей суммарной величины пиков правого и левого уха в двух группах, установлено что при использовании децеллюляризованного матрикса ксенобрюшины суммарная величина пиков правого и левого уха (96,2±11,78мм) статистически значимо больше (р<0,05), чем в группе сравнения - 74,6±3,21мм. Выводы
В результате проведенного исследования по подбору методике мирингопластики в эксперименте на животных, мы пришли к выводу, что наша методика оптимальна с точки зрения скорости проведения операции, меньшей травмотизации экспериментальных животных, что влияет на послеоперационных уход, а также на чистоту эксперимента.
Таким образом, полученные результаты демонстрируют, что острота слуха после мирингопластики с применением нового биологического материала - децеллюляризованого матрикса ксенобрюшины выше (ближе к исходным значениям), чем при использовании консервированной твердой мозговой оболочки.
Прозрачность исследования
Исследование не имело спонсорской" поддержки. Авторы несут полную
ответственность за предоставление окончательном" версии рукописи в печать.
Декларация о финансовых и других взаимоотношениях Все авторы принимали участие в разработке концепции статьи и написании рукописи. Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами. Авторы не получали гонорар за статью. Вклад авторов
Есниязов Диас Кайратович - проведение мирингопластики уход и наблюдение за экспериментальными животними, сбор и обработка данных, разработка концепции, дизайн исследования, написание статьи, Абатов Нуркаси Тулепбергенович - разработка концепции, дизайн исследования, окончательное утверждение статьи
Бадыров Руслан Муратович Есетова Гулстан Утегеновна - сбор и статистическая обработка данных.е
Асамиданов Еркебулан Маргуланович - проведение аудиограммы после операционным животным, сбор и обработка данных.
Юсифов Замиг Ализамин оглы - разработка концепции, дизайн исследования, окончательное утверждение статьи. Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Королева И.В. Кохлеарная имплантация глухих детей и взрослых (электродное протезирование слуха). - СПб.: Каро, 2012. - С. 3-5.
2 Янов Ю.К., Кузовков В.Е., Клячко Д.С., Радионова Ю.О. Влияние этиологии сенсоневральной тугоухости на реабилитацию детей после кохлеарной имплантации // Рос. оториноларингология. - 2015. - №2(75). - С. 100-106.
3 Кузовков В.Е., Лиленко А.С., Сугарова С.Б., Костевич И.В. Приобретенная патология внутреннего уха как фактор, осложняющий хирургический этап кохлеарной имплантации // Consilium Medicum. - 2018. - №20(3). - С. 80-84.
4 Азиев З. О. Сенсоневральная тугоухостьс точки зрения этиологии и патогенеза // Кубанский научный медицинский вестник. - 2016. - №2(157). - С. 28-36.
5 Хакимов А. М., Исроилов Р. И., Ботиров А. Ж. Мирингопластика с применением ксенотрансплантата из перикарда овцы // Российская оториноларингология. -2011. - №6(55). - С. 169-173.
6 Haisch A. [et al.] Functional and audiological results of tympanoplasty type I using pure perichondral grafts // HNO. - 2013. - Vol. 61, №7. - Р. 602-608.
7 Onal K. [et al.,] Perichondrium саrtilage island flap and temporalis muscle fascia in type I tympanoplasty // J. Otolaryngol. Head Neck Surg. - 2011. - №40(4). - Р. 295-299.
8 Peng R., Lalwani A.K. Efficacy of „hammock" tympanoplasty in the treatment of anterior perforations // Laryngoscope. -2013. - Vol. 123, №5. - Р. 1236-1240.
9 Razan A. Basonbul, Michael S. Cohen. Use of porcine small intestinal submucosa for pediatric endoscopic tympanic membrane repair // World Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery. - 2017. - №3. - Р. 142-147.
10 Аникин М. И. Хирургическая тактика при латерализации тимпанальной мембраны // Российская оториноларингология. - 2010. - №2. - С. 107-110.
11 Дайхес Н. А., Мареев О. В., Мареев Г. О., Усанов Д. А., Скрипаль А. В. Результаты применения лазерного автодина для исследования подвижности барабанной перепонки // Саратовский научно-медицинский журнал. -2011. - Т.7, №4. - С. 894-897.
12 Sinem Demirdelen. Topical dexpanthenol application improves healing of acute tympanic membrane perforations:
an experimental study // ENT Updates. - 2016. - №6(3). - Р. 116-120.
13 Чуваев И.В. Влияние различных факторов на проведение BAER-теста у собак, ошибки и артефакты // Актуальные вопросы ветеринарной биологии. - 2017. - №1(33). - С. 3945.
14 Бадыров Р. М., Абатов Н. Т., Тусупбекова М. М., Альбертон И. Н., Матюшко Д. Н, Изучение биомеханических свойств нового биологического имплантата на основе внеклеточного матрикса ксенобрюшины для пластики дефектов передней брюшной стенки // Медицина и экология. - 2018. - №1. - С. 123-127.
15 Есниязов Д.К. Абатов Н.Т. Бадыров Р.М. Тулегенов Т.С. Кимиль А.Д. Метод мирингопластики с применением децеллюляризированного матрикса ксенобрюшины в эксперименте // Материалы международной научно-практической конференции (67-ой годичной), посвященной 80-летию ТГМУ им. Абуали ибни Сино. -2019. - Т.1. - С. 213-215.
16 Selmin Karatayli Ôzgùrsoy. Platelet-Rich Plasma Application for Acute Tympanic Membrane Perforations // J Int Adv Otol. - 2017. - №13(2). - Р. 195-199.
17 Чуваев И.В. Количественная оценка остроты слуха у животных при проведении BAER-теста // Актуальные вопросы ветеринарной биологии. - 2016. - №3(31). - С. 3640.
Д.К. Есниязов, Н.Т. Абатов, Р.М. Бадыров, Е.М. Асамиданов, З.А. Юсифов «Караганды медицина университетi» коммерциялык емес акционерл1к когамы
ОПЕРАЦИЯДАН КЕЙ1НГ1 К,¥ЛАК, ШАЛРЫШТЫРЫН САНДЫК, БАРАЛАУ ЭКСПЕРИМЕНТ1НДЕ ДЕЦЕЛЛЮЛЯРИЗАЦИЯЛАНРАН КСЕНОКУРСАК, МАТРИКС К,ОЛДАНЫЛРАН МИРИНГОПЛАСТИКА
Тушн: Клиникалык практикада дабыл жарFаFынын, дефекпсЫ жапкан кезде тYрлi пластикалык материалдар колданылады, олар: самай булшыкетУн шандыры, шемiршек, шемiршеккап. Алайда айтылFан тшмдшп жеткЫкп транспланттардын жанында олардын бiрнеше жылдык клиникалык сынамалар кезЫде аныкталFан айтарлыктай кемшiлiктерi жок. Дабыл жарFаFынын пластикасына арналFан жана биологиялык материал - децеллюляризацияланFан ксенокурсак матрикс усынылды.
Макаланын максаты. Кежектерге жасалFан экспериментте децеллюляризацияланFан ксенокурсак матрикан колдана отырып мирингопластика эдкнамасын дайындау, операциядан кешн кулак шалFыштыFына сандык баFалау беру. Материалдар жэне эдiстер. Аудиограммада айкындалFан Yшеуден артык жоFарFы керсетюштерЫн жиындык узындыFын баFалауFа негiзделген туындатылFан есту карымы эдiсiнiн кемегiмен (BAER-тест) децеллюляризацияланFан ксенокурсак матриксiнiн жэне кадаврдын консервiленген катты ми кабыFынын мирингопластикасынан кейiн кулак шалFыштыFына салыстырмалы сипаттама берiлдi. Корытынды мен талкылау. Кррытындысында сау кулак пен жана биологиялык имплант койылып операция жасалFан кулак арасында - 53,2±13,55мм жэне 40,6±9,77мм сэйкесiнше
(р>0,05) аудиограммадаFы ушеуден артык, орташа керсетюштерЫн, статистикалык мацызды eзгерiстерi аныкталмады. ДецеллюляризацияланFан ксенокурсак матриксiн колдана отырып, жасалFан мирингопластикадан кейiнгi кулактын шалFыштыFы бастапкы кeрсеткiштерiне жакын болып келедi.
Тужырымдар. ЖануарларFа эксперимент жасау кезЫде мирингопластика эдiсiн тандау бойынша жасалFан зерттеулер нэтижесiнде бiздiн усынатын эдiснама операция жасау жылдамдыFы, эксперимент жасалатын жануарларды жаракаттау денгейiнiн ен тeменгi мeлшерi жаFынан онтайлы деген тужырым жасалды, ол операциядан кешнп кYтiм мен эксперименттiн таза болуына эсер етедi. Сонымен, нэтижесiнде жана биологиялык материал -децеллюляризацияланFан ксенокурсак матрикан колдана отырып, мирингопластикадан кешн есту кабтет консервшенген мидын катты кабь^ын пайдаланFанFа KараFанда жоFары (бастапкы керсетюштерЫе жакындау) екендiгiн кeрсетедi.
ТYЙiндi сeздер: BAER тест, децеллюляризацияланFан ксенокурсак матрика, биологиялык имплантат, мирингопластика, дабыл жарFаFынын перфорациясы
BecTHHK KasHMV №3-2020
D.K. Yesniyazov, N.T. Abatov, R.M. Badyrov, E.M. Asamidanov, Z.A. Yusifov «Medical University of Karaganda» NCJSC, Karaganda city, the Republic of Kazakhstan
MYRINGOPLASTY USING DECELLULARIZED MATRIX OF XENOPERITONEUM IN EXPERIMENT WITH QUANTITATIVE ASSESSMENT OF HEARING ACUTE AFTER SURGICAL INTERVENTION
Resume: Various plastic materials are used in clinical practice while tympanic membrane defect closure, such as: fascia of the temporal muscle, cartilage and perichondrium. However, among the listed grafts, along with sufficient efficiency, they are not devoid of significant drawbacks identified during many years of clinical trials. Decellularized matrix of xenoperitoneum is a new biological material which has been proposed for plastic surgery of the tympanic membrane.
Goal of the article. To work out a technique for myringoplasty using the decellularized matrix of xenoperitoneum in rabbits experiment, as well as quantify the presence of hearing after surgery intervention.
Material and method. A comparative characteristic of hearing sense was performed after myringoplasty with decellularized xenoperitoneal matrix and canned cadaver pachymeninx using the method of brainstem auditory evoked response (BAER-test), based on the assessment of the total length of three more expressed peaks in the audiogram.
Results and discussions. There were no statistically significant differences between a healthy ear and an operated ear with a new biological implant according to the results of the average values of the sum of the three peaks in the audiogram (53.2±13.55 mm and 40.6±9.77 mm, respectively (p>0.05). Hearing acuity after myringoplasty with decellularized matrix of xenoperitoneum was significantly restored to original values.
Conclusions. As a result of the study of the myringoplasty technique adjustment in animals experiment, we came to the conclusion that our technique is optimal in terms of surgery rapidity, less traumatization of experimental animals, which affects post-surgery care, as well as the purity of the experiment. Thus, the results obtained demonstrate that the hearing acuity after myringoplasty with the use of a new biological material -decellularized matrix of xenoperitoneum is higher (closer to the original values) than with the use of canned cadaver pachymeninx. Keywords: BAER-test, decellularized matrix of xenoperitoneum, biological implant, myringoplasty, tympanic membrane perforation
