Научная статья на тему 'Результаты применения различных вариантов политетрафторэтилена для закрытия лапаротомной раны в условиях экспериментального перитонита'

Результаты применения различных вариантов политетрафторэтилена для закрытия лапаротомной раны в условиях экспериментального перитонита Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
118
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Acta Biomedica Scientifica
ВАК
Ключевые слова
ПЕРИТОНИТ / РЕЛАПАРОТОМИЯ / ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕН / СПАЙКИ / PERITONITIS / RELAPAROTOMY / POLYTETRAFLUOROETHYLENE / ADHESIONS

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Хрипун А. И., Ануров А. В., Титкова С. М., Махуова Г. Б.

В работе представлены результаты применения различных вариантов политетрафторэтиленовых пленок для. закрытия лапаротомной раны в условиях экспериментального перитонита. Достоверно установлено, что вероятность появления осложнений при имплантации политетрафторэтиленовых пленок в условиях перитонита имеет прямую зависимость от размера микропор и. особенностей технологической обработки имплантата.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Хрипун А. И., Ануров А. В., Титкова С. М., Махуова Г. Б.

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

RESULTS OF APPLICATION OF VARIOUS VARIANTS OF POLYTETRAFLUOROETHYLENE FOR CLOSING LAPAROTOMY WOUNDS UNDER THE CONDITIONS OF AN EXPERIMENTAL PERITONITIS

In work results of application of various variants polytetrafluoroethylens films for closing laparotomy wounds under the conditions of an experimental peritonitis are presented. It is authentically established that probability of occurrence of complications at implantation polytetrafluoroethylens films under the conditions of peritonitis have a straight line dependence from the size of a micro pores and features of technological processing implants

Текст научной работы на тему «Результаты применения различных вариантов политетрафторэтилена для закрытия лапаротомной раны в условиях экспериментального перитонита»

УДК 616.381-002-031.81

А.И. Хрипун М.В. Ануров 2, С.М. Титкова 2, Г.Б. Махуова 2

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТОВ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА ДЛЯ ЗАКРЫТИЯ ЛАПАРОТОМНОЙ РАНЫ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПЕРИТОНИТА

1ГУЗ Городская клиническая больница № 12, Москва 2 ГОУ ВПО Российский государственный медицинский университет Росздрава, Москва

В работе представлены результаты применения различных вариантов политетрафторэтиленовых пленок для. закрытия лапаротомной раны, в условиях экспериментального перитонита. Достоверно установлено, что вероятность появления, осложнений, при имплантации политетрафторэтиленовых пленок в условиях перитонита имеет, прямую зависимость от. размера микропор и. особенностей технологической обработки, имплантата.

Ключевые слова: перитонит, релапаротомия, политетрафторэтилен, спайки

RESULTS OF APPLICATION OF VARIOUS VARIANTS OF POLYTETRAFLUOROETHYLENE FOR CLOSING LAPAROTOMY WOUNDS UNDER THE CONDITIONS OF AN EXPERIMENTAL PERITONITIS

A.I. Khripun M.V. Anurov 2, S.M. Titkova 2, G.B. Makhuova 2

1 Municipal clinical hospital № 12, Moscow 2 Russian State Medical University, Moscow

In work results of application of various variants polytetrafluoroethylens films for dosing laparotomy wounds under the conditions of an experimental peritonitis are presented. It is authentically established, that probability of occurrence of complications at implantation, polytetrafluoroethylens films under the conditions of peritonitis have a straight line dependence from the size of a micro pores and features of technological processing implants.

Key words: peritonitis, relaparotomy, polytetrafluoroethylene, adhesions

В настоящее время в хирургии наиболее широко используют три синтетических материала: полиэстер, полипропилен и политетрафторэтилен [2, 7]. Они не канцерогенны и не вызывают аллергической реакции. ПТФЭ прочнее двух других [2, 7, 6]. Результаты многочисленных экспериментальных исследований показали, что в качестве материала для закрытия брюшной полости в условиях перитонита наиболее пригоден ПТФЭ, обладающий тремя основными необходимыми свойствами: биосовместимостью, устойчивостью к инфекции и меньшей агрессивностью по отношению к внутренним органам [3, 5 — 8]. Наиболее важным преимуществом политетрафторэтилена считают то, что он в отличие от других синтетических материалов, обладает гладкой микропористой поверхностью. Это уменьшает вероятность образования спаек и возможных осложнений со стороны кишечника [3, 4, 9, 10]. Вместе с тем, характеристики самого политетрафторэтилена весьма вариабельны и зависят от особенностей технологии изготовления ПТФЭ (толщина пленок, размеры микропор, покрытие и т. п.).

Целью настоящего исследования явилось изучение в условиях продолжающегося перитонита реакции париетальной и висцеральной брюшины на имплантацию различных вариантов политетрафторэтиленовых пленок, отличающиеся размерами микропор и технологией изготовления,

сравнение их механических свойств и выбор наиболее оптимального варианта для применения на практике.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В работе, состоявшей из трех этапов, использовали белых крыс-самцов линии Wistar (n = 50) весом 370 — 460 г. Все исследования проводили в соответствии с «Правилами проведения работы с использованием экспериментальных животных». До проведения эксперимента животные акклиматизировались в виварии в течение двух недель, имели стандартный полноценный рацион и режим питания, которые были идентичными в послеоперационном периоде. Перед каждым экспериментом животные в течение 18 — 20 часов получали только воду. Общая анестезия достигалась внутримышечным введением 10% кетанеста (Parke-Davis) и 2% ромпуна (Bayer) из расчета: кетанест 40 мг\100 г и ромпун 10 мг\100 г веса крысы. Всех животных выводили из эксперимента путем передозировки барбитуратов. Исследование проводили без учета суточного светового режима при комнатной температуре.

Выбирая модель перитонита, мы рассматривали методики, основанные на введении в брюшную полость инородных тел, различных химических веществ, чистых культур микроорганизмов, взвеси кала, смеси кишечного содержимого с кровью

и некоторых других. Предпочтение было отдано варианту нарушения целостности желудочно-кишечного тракта. Эта модель перитонита исключала его стремительное развитие и предотвращала быструю гибель животных от инфекционнотоксического шока [1].

Для изучения возможности применения пористого политетрафторэтилена с целью временного закрытия брюшной полости в условиях перитонита на базе научно-производственного комплекса «Экофлон» (г. Санкт-Петербург) было изготовлено четыре варианта ПТФЭ-пленок. Специальная технология позволила получить пористые имплантаты, имеющие узелково-фибриллярную структуру с различным размером пор. Пленки представляли собой стерильные образцы размерами 2,0 х 3,0 см, толщиной « 350 мкм, имели одинаковую пористость с двух сторон. Каждый вариант был изготовлен по своей технологии и отличался друг от друга размером пор: I вариант — размер пор от

1.0 мкм до 1,8 мкм; II вариант — размер пор от 0,5 мкм до1,5 мкм; III вариант — размер пор от 1,5 мкм до 2,5 мкм; IV вариант — размер пор от 1,5 мкм до

2.1 мкм. Третий вариант отличается от остальных еще и тем, что с двух сторон наружные слои имели структуру с переменной пористостью по толщине пленки от 0 до 45 %.

На первом этапе эксперимента у всех животных воспроизводили модель разлитого гнойного перитонита. По средней линии живота на 2 см ниже мечевидного отростка производили лапа-ротомию длиной до 3 см. Для моделирования экспериментального перитонита использовали методику CLP (Cecal ligation and punctur model), предложенную K.A. Wichterman (1980). Выбор этой модели обусловлен возможностью воспроизведения как ишемического, так и инфекционного компонента перитонита, развитием четкой клиники перитонита и возможностью хирургического лечения. В рану выводили купол слепой кишки с редуцированным червеобразным отростком. В толще брыжейки отростка между лигатурами пересекали питающие его сосуды, а сам червеобразный отросток перевязывали у основания (дексон 2-0). Верхушку отростка пунктировали иглой для инъекций G18. У всех животных операцию завершали послойным ушиванием лапаротомной раны наглухо. У крыс в последующем развивался разлитой гнойный перитонит. Изменения брюшины оценивали макроскопически.

На втором этапе через 18 часов после моделирования перитонита животных повторно наркотизировали, снижая дозировку препаратов в 1,5 раза. Производили релапаротомию путем послойного снятия швов с послеоперационной раны. Осуществляли тщательную ревизию брюшной полости с макроскопической оценкой изменений. Находили и выводили в рану источник перитонита — купол слепой кишки с деструктивно измененным червеобразным отростком. Производили резекцию лигированного отростка слепой кишки. После

обработки культи червеобразного отростка йодо-натом слепую кишку погружали в брюшную полость. С помощью марлевых тампонов тщательно осушали брюшную полость.

В зависимости от способа ушивания передней брюшной стенки животных разделили на две группы — контрольную и основную. В контрольной группе (л = 10) операцию завершали послойным ушиванием лапаротомной раны наглухо. В основной группе (л = 40) операцию завершали частичным иссечением прямой мышцы живота по 1 см с каждой стороны с формированием мышечного дефекта, который закрывали ПТФЭ-пленкой размером 2,0 X 3,0 см (prolene 5-0). Подкожно вводили 8 мл 0,9% физиологического раствора. В целях соблюдения чистоты эксперимента какого-либо другого лечения, в частности антибактериальную, инфузионную или другую медикаментозную терапию, животные не получали. Основную группу составили 4 серии опытов, по 10 крыс в каждой серии, в которых для закрытия брюшной полости использовали 4 различных варианта ПТФЭ-пленок.

На третьем этапе эксперимента через 7 суток после моделирования перитонита животных взвешивали для оценки изменения массы тела. Всех животных выводили из эксперимента путем передозировки барбитуратов. П-образно вскрывали брюшную полость, измеряли методом планиметрии площадь спаек и подсчитывали количество абсцессов в брюшной полости. После иссечения передней брюшной стенки на тензиометрической установке определяли прочность и эластичность эксплантированных пленок и сравнивали их с аналогичными показателями исходных ПТФЭ-образцов.

Экспериментальное исследование по изучению возможности применения пористого политетрафторэтилена для временного закрытия брюшной полости в условиях гнойного перитонита, выполнено в отделе физиологии ЦНИЛ РГМУ под руководством профессора А.П. Эттингера.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На 7-е сутки после повторной операции во всех группах животных отмечали потерю веса в среднем до 70 — 100 г. Образование спаек между внутренними органами и передней брюшной стенкой, а также наличие межкишечных абсцессов наблюдали у всех животных, однако, в 3-ей и 4-ой сериях животных воспалительный и спаечный процессы между париетальной и висцеральной брюшиной в брюшной полости были наиболее выражены. Площадь спаек в этих сериях достоверно отличалась от контрольной группы и от площади спаек в 1-ой и во 2-ой сериях. При этом необходимо отметить, что у всех животных 3-ей и 4-й серии в спаечный процесс вовлекались имплантируемая пленка, сальник и петли кишечника (табл. 1). В 100 % случаев наблюдали межкишечные спайки и множественные межки-шечные абсцессы.

Таблица 1

Результаты планиметрического подсчета площади спаек, мм2

Частота встречаемости абсцессов передней брюшной стенки и абсцессов, непосредственно связанных с имплантатом со стороны брюшной полости достигала 60 — 75 % (табл. 2). Во 2-й серии абсцессы этой локализации отсутствовали, а в 1-ой — были обнаружены соответственно, только в 40 % и в 20 % случаев. При сравнении площади спаек в 1 -й, 2-й сериях и в контрольной группе недостоверно меньшие значения были получены во 2-й серии опытов (табл. 1), кроме того, только в этой серии у 8 из 10 животных внутренняя поверхность пленки оставалась свободной и у всех животных отсутствовали спайки с передней брюшной стенкой. Несколько более высокий процент наблюдений единичных небольших

по размеру межкишечных абсцессов и спаек во 2-й серии по отношению к 1-й, по-видимому, был связан с продолжающимся перитонитом, т. к. не отличался от значений контрольной группы.

Таким образом, ПТФЭ-пленки, которые использовали в 3-й и 4-й сериях, поддерживали воспалительную реакцию брюшины, что и способствовало образованию множественных абсцессов различных локализаций, и привело к развитию выраженного спаечного процесса в брюшной полости. Наименьшее влияние на течение продолжающегося перитонита оказывала пленка, которую имплантировали во 2-й серии опытов.

При проведении тензиометрии исходных образцов ПТФЭ-пленок, имплантированных в 1-й, 2-й и 3-й сериях опытов, было выявлено, что их прочность на разрыв сопоставима с прочностью апоневроза прямой мышцы живота человека в области белой линии, которая составляет 60 — 80 Н/см2. Прочность образцов IV варианта превосходила эти значения в

1,5 — 2 раза (табл. 3).

После эксплантации ПТФЭ-пленок их механические свойства изменились незначительно: во всех сериях опытов мы получили недостоверное повышение прочности и небольшое снижение эластичности (табл. 3), что можно объяснить устойчивостью фторсодержащей полимерной структуры самого материала к химическим и физическим воздействиям.

Группы Площадь спаек, мм2

Контрольная группа 645,9 ± 540,6

Основная группа 1 серия 594,84 ± 114,52

2 серия 426,85 ± 194,09

3 серия 1133,84 ± 412,5 *; **

4 серия 1143,92 ± 422,36 *; **

Примечание: * - p < 0,05 по отношению к 1-й серии;

** - p < 0,05 по отношению ко 2-й серии.

Таблица 2

Осложнения и летальность в контрольной и основной группах животных

Осложнения Контроль Серия 1 Серия 2 Серия 3 Серия 4

Летальность 0 0 0 2 (20 %) 0

Нагноение раны 10 (100 %) 8 (80 %) 8 (80 %) 8 (100 %) 10 (100 %)

Подкожные абсцессы 5 (50 %) 0 0 4 (50 %) 0

Межкишечные абсцессы 5 (50 %) 2 (20 %) 6 (60 %) 8 (100 %) 10 (100 %)

Абсцессы с передней брюшной стенкой 5 (50 %) 4 (40 %) 0 6 (75 %) 6 (60 %)

Абсцессы с пленкой - 2 (20 %) 0 6 (75 %) 6 (60 %)

Спайки с передней брюшной стенкой 10 (100 %) 6 (60 %) 0 0 4 (40 %)

Спайки:

пленка-сальник - 10 (100 %) 0 8 (100 %) 10 (100 %)

пленка-кишка - 8 (80 %) 2 (20 %) 8 (100 %) 8 (80 %)

Межкишечные спайки 5 (50 %) 2 (20 %) 6 (60 %) 8 (100 %) 10 (100%)

Таблица 3

Механические свойства ПТФЭ-пленок

ПТФЭ Прочность на разрыв, Н/см2 Относительная эластичность, %

пленка до имплантации на фоне перитонита до имплантации на фоне перитонита

I вариант 80,2 ± 12,9 95,45 ± 17,65 238,6 ± 74,7 171,6 ± 78,9

II вариант 67,30 ± 11,07 75,95 ± 7,20 315,0 ± 40,8 196,2 ± 47,2 *

III вариант 83,30 ± 26,08 89,3 ± 10,6 261,0 ± 61,1 210,8 ± 20,6

IV вариант 112,95 ± 20,30 116,40 ± 8,55 390,0 ± 67,4 287,8 ± 55,9 *

Примечание: * - p < 0,05 по сравнению с показателями до имплантации.

Испытание четырех вариантов ПТФЭ-пленок в условиях перитонита показали, что использование имплантатов с размером микропор от 1,5 до

2,5 мкм, даже учитывая высокую прочность этих образцов, является неприемлемым, в связи с их способностью поддерживать воспалительную реакцию брюшины и вызывать большое количество гнойных осложнений. Значительно меньшее число внутриполостных абсцессов было зарегистрировано в 1-й серии, где животным подшивали пленки с промежуточным размером микропор от

1,0 до 1,8 мкм. Однако участие этих пленок в образовании сращений с органами брюшной полости служит противопоказанием для их имплантации. Наиболее оптимальным представляется применение ПТФЭ-пленки с минимальным размером микропор от 0,5 до 1,5 мкм. Несмотря на то, что II вариант исходно обладал минимально достаточной прочностью, при перитоните этот показатель возрастал и достигал максимальных значений прочности апоневроза прямой мышцы живота человека. Кроме того, у 80 % животных 2-й серии висцеральная поверхность пленки оставалась свободной от спаек, а количество гнойных осложнений и площадь спаек в брюшной полости были наименьшими в группах.

Таким образом, следует отметить, что стабильность механических свойств ПТФЭ-пленок в условиях биологически агрессивной среды связана с устойчивостью полимерной структуры политетрафторэтилена. Вероятность появления осложнений при имплантации ПТФЭ-пленок в условиях перитонита находится в прямой зависимости от размера микропор и определяется особенностью технологической обработки имплантата.

ВЫВОДЫ

1. Вероятность появления осложнений при имплантации политетрафторэтиленовых пленок в условиях перитонита имеют зависимость от размера микропор и особенностей технологической обработки имплантата.

2. Оптимальным материалом для временного закрытия брюшной полости в условиях внутрибрюш-ной инфекции является пористый политетрафторэтилен с минимальными размерами микропор от 0,5 до 1,5 мкм и переменно-пористой структурой наружных слоев по толщине пленки от 0 до 45 % .

ЛИТЕРАТУРА

1. Струков А.И. Острый разлитой перитонит / А.И. Струков, В.И. Петров, В.С. Пауков. — М.: Медицина, 1997. — 281 с.

2. Федоров И.В. Протезы в хирургии грыж: столетняя эволюция / И.В. Федоров // Новый хирургический архив. — 2002. — Т. 1. — № 4.

3. Чадаев А.П. Перитонит и внутрибрюшное давление / А.П. Чадаев, А.И. Хрипун — М., 2003. — 148 с.

4. Becker H.P. Small bowel fistulas and the open abdomen / H.P. Becker, A. Willms, R. Schwab // Scand. J. Surg. - 2007. - Vol. 96. - Р. 263-271.

5. Bellon J.M. In vitro interaction of bacteria with PTFE protheses / J.M. Bellon [et al.] // Biomaterials. - 2001. - Vol. 22. - P. 21-24.

6. Bellon J.M. Ultrastructural alterations of PTFE prostheses in abdominal wall provoked by infection: clinical and experimental study / J.M. Bellon, L.A. ^^rems, J. Bujan // World J. Surg. - 2000. -Vol. 24. - P. 528-531.

7. Experience with three prosthetic materials in temporary abdominal wall closure / K.K . Nagy [et al.] // Am. Surg. - 1997. - Vol. 63. - P. 464-466.

8. Law N.W. A comparison of polypropylene mesh and expanded PTFE patch for the repair of contaminated abdominal wall defects - an experimental study / N.W. Law, H. Ellis // Surgery. -1993. - Vol. 113. - P. 236-237.

9. Temporary closure of the abdominal wall (laparostomy) / A. Schachtrupp [et al.] // Hernia. -2002. - Vol. 6(4). - P. 155-162.

10. Tremblay L.N. Skin only or silo closure in the critically ill patient with an open abdomen / L.N. Tremblay [et al.] // Am. J. Surg. - 2001.-Vol. 182.- P. 670-675.

Сведения об авторах

Хрипун А.И. - д.м.н., проф., гл. врач Городской клинической больницы № 12 г. Москвы, 115516, г. Москва, ул. Бакинская, 26.

Ануров М.В. - к.м.н., научный сотрудник отдела физиологии ЦНИЛ РГМУ, 117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1. Титкова С.М. - канд.м.н., научный сотрудник отдела физиологии ЦНИЛ РГМУ, 117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1. Махуова Г.Б. - канд.м.н., доцент кафедры общей хирургии РГМУ, е-таИ: gulmira1976@mail.ru, 117997, г Москва, ул. Островитянова, 1.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.