Экспериментальное обоснование возможности применения сорбента Молселект G-50 в лечении травматических разрывов печени

Травматические повреждения органов брюшной полости в течение многих лет представляют серьезную проблему для клинической медицины [1—3]. Значительную часть пострадавших с абдоминальной травмой составляют пациенты с повреждениями печени 15—20%. Травма печени может варьировать от незначительных ран или подкапсульных гематом до обширных размозжений паренхимы [2, 4—6]. Одним из важных вопросов оказания медицинской помощи пациентам с травмами печени является выбор метода хирургического гемостаза. В клинической практике при разрывах печени применяются такие методы гемостаза, как электрокоагуляция, прошивание, тампонирование раны, резекция органа [1, 2]. При этом все описанные выше способы остановки кровотечений имеют существенные недостатки, что указывает на необходимость разработки новых методов хирургического гемостаза травматических разрывов печени [2, 6].

Все большее распространение в лечении абдоминальной травмы получают эндоваскулярные технологии остановки кровотечений [1, 2, 7]. Современный подход к хирургическому лечению травмы печени включает применение эволюционных методов интервенционной радиологии (ангиография, эмболизации и др.). Однако на сегодняшний день эти технологии доступны лишь в крупных федеральных центрах и не могут заменить традиционных методов лечения [1].

По-прежнему актуальным способом хирургического гемостаза в лечении травматических повреждений печени является применение местных аппликационных гемостатических средств [8—10]. В клинической практике для остановки кровотечения из ран печени широко используют такие гемостатики, как Губка гемостатическая коллагеновая, Тахокомб, Губка гемостатическая желатиновая и др. [11]. Неоспоримым преимуществом применения местных гемостатических средств является возможность остановки диффузного капиллярного кровотечения без выраженного травмирующего воздействия на ткань печени. Однако использование данных средств в виде монотерапии при обширных ранах печени может приводить к неустойчивому гемостазу и возобновлению кровотечения в раннем послеоперационном периоде, что объясняется недостаточным воздействием этих средств на процессы коагуляционного гемостаза и блокирования фибринолиза [8].

Перспективным в лечении травматических повреждений печени является применение порошкообразных гранулированных сорбентов. В Воронежском городском специализированном Центре по лечению больных с желудочно-кишечными кровотечениями уже более 30 лет при эндоскопическом лечении гастродуоденальных кровотечений применяются порошкообразные гранулированные сорбенты (АсептиСорб, Асептисорб-А, Асептисорб-Д, Сефадекс, Молселект и др.) [9, 10]. Механизм гемостатического действия гранулированных сорбентов заключается в сорбционном поглощении и концентрации тромбоцитарных и коагуляционных факторов свертывания на поверхности гранул сорбента. Гранулированные сорбенты являются химически нейтральными соединениями, не вызывают повреждения слизистой оболочки пищеварительного тракта. Нанесение сорбента способствует цитопротективной защите источника геморрагии от агрессивного воздействия желудочного и дуоденального содержимого, создавая условия для заживления гастродуоденальных язв [10, 12].

Гранулированный сорбент Молселект G-50 применен в эксперименте на кроликах в комбинации с гемостатической марлей и показал надежность хирургического гемостаза и сокращение времени кровотечения [12]. Данное исследование выполнено на лабораторных животных — крысах как первый этап разработанной методики хирургического лечения травм печени. В эксперименте на крысах мы использовали только гранулированный порошкообразный сорбент Молселект G-50. До этого данный сорбент применялся при гастродуоденальных язвенных кровотечениях [10]. Мы решили применить его при паренхиматозных кровотечениях. Следующим этапом нашего исследования стал эксперимент на кроликах, в котором использована комбинация гранулированного сорбента Молселект G-50 и гемостатического материала Сургитамп. И заключительным этапом стал эксперимент на свиньях, в котором применена разработанная методика с применением модифицированного пакетирования полосками сетчатого импланта [12].

Цель исследования — в эксперименте оценить гемостатический эффект и качество регенерации ткани печени в зоне травмы при использовании гранулированного сорбента Молселект G-50.

Исследование проводилось на 80 крысах линии Wistar, массой 150—200 г, 40 самцов и 40 самок. Животные распределены в 2 группы — опытную и экспериментальную, по 40 крыс в каждой группе. Группы сопоставимы по полу, возрасту, массе. Экспериментальные исследования проведены на базе ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» Минсельхоза России под контролем этического комитета ФГБОУ ВО «ВГМУ им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России (Протокол №8 «А» от 28.11.19).

Модель кровоточащей раны печени воспроизводили следующим образом: под эфирным наркозом лабораторным крысам, фиксированным в положении на спине, производили тотальную срединную лапаротомию и в рану выводили печень. На операционный стол устанавливали лабораторный штатив с кольцом. На кольцо штатива капроновой нитью фиксировали металлический груз весом 11,0 г (рис. 1) на расстоянии 7,0 см от поверхности печени. По готовности нить пережигали пламенем горелки, и груз падал в вертикальном направлении, ударяясь о диафрагмальную поверхность печени, что приводило к формированию экспериментальной кровоточащей раны (рис. 2). Характеристика раны: ушибленная рана правой доли печени размером до 0,9×0,5 см с неровными осадненными краями, глубиной до 0,5 см, активным паренхиматозным кровотечением из раны (кровопотеря до 3 мл). Кровопотерю определяли взвешиванием марлевых салфеток сухих и после промокания кровью.

Рис. 1. Металлический груз весом 11,0 г для воспроизведения экспериментальной кровоточащей раны печени.

Рис. 2. Опыт 9. Моделированная кровоточащая рана печени у крысы.

Остановку экспериментального кровотечения у животных опытной группы (n=40) осуществляли путем внесения в рану 0,5 г гранулированного сорбента Молселект G-50 (рис. 3). Гранулированный сорбент Молселект G-50 — синтетическое полимерное лекарственное вещество, способное набухать в водной среде с образованием мягко-эластичного геля. Способом получения данного препарата является синтетическое сшивание путем полимеризации поливинилового спирта, декстрана. Применяется для эндоскопического гемостаза при гастродуоденальных кровотечениях.

Рис. 3. Опыт 9. Гемостаз моделированной кровоточащей раны печени у животных опытной группы путем аппликации на раневую поверхность гранулированного сорбента Молселект G-50.

Гемостаз у животных контрольной группы производили путем прошивания раны рассасывающейся плетеной синтетической нитью с пленочным покрытием из рассасывающегося полимера на основе полигликолевой кислоты (ПГА) 3/0 на атравматичной игле (рис. 4).

Рис. 4. Опыт 9. Гемостаз моделированной кровоточащей раны печени у животных контрольной группы путем прошивания раны узловым швом нитью ПГА 3/0.

Время остановки кровотечения измеряли с помощью электронного секундомера, началом кровотечения считали появление крови из экспериментальной кровоточащей раны печени, а окончанием кровотечения — прекращение выделения крови из раны.

С целью изучения морфологических особенностей заживления экспериментальных кровоточащих ран печени и реакции ткани печени на Молселект G-50 животных выводили из эксперимента путем передозировки эфира на 4-е, 14-е и 28-е сутки эксперимента. Производили взятие ткани печени животных из экспериментальной раны и прилегающей интактной ткани печени в границах 5 мм, после макроскопического описания кусочки печени подвергались стандартной гистологической обработке. Срезы толщиной 3—5 мкм окрашивались обзорной окраской гематоксилином и эозином и по Ван-Гизону. Гистологические препараты со стандартной и дополнительной окраской исследовали с помощью световой микроскопии с увеличением ×100.

Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием средств пакета Stata SE 14.2 (StataCorp., США). Количественные показатели оценивались на предмет соответствия нормальному распределению, для этого использовался критерий Шапиро—Уилка (при числе исследуемых наблюдений менее 50). Определяли описательные показатели статистики. Оценку статистической значимости различий в сравниваемых группах проводили с использованием критериев Манна—Уитни и Z-критерия Йетса. Уровень статистической значимости — p<0,05.

Результаты экспериментального исследования по изучению возможности применения гранулированного сорбента Молселект G-50 в остановке паренхиматозного кровотечения из ран печени у крыс представлены в таблице.

Эффективность применения гранулированного сорбента Молселект G-50 в остановке кровотечения экспериментальных кровоточащих ран печени у крыс

Как видно из данных таблицы, остановка кровотечения из ран печени при применении сорбента Молселект G-50 происходила через 243,4±7,66 с. При этом в ходе эксперимента установлено, что сразу после внесения в кровоточащую рану сорбент Молселект G-50 активно пропитывался кровью, набухал, увеличиваясь в объеме, и превращался в окрашенный кровью мягкоэластичный гидрогель, плотно фиксирующийся в ране. Активное кровотечение останавливалось сразу, а струп по всей поверхности раны формировался в течение 243,4±7,66 с. Каждое вмешательство заканчивали тщательной санацией брюшной полости.

Признаки повторных кровотечений в виде сгустков крови в брюшной полости, обнаруженных при аутопсии, расценивали как рецидив. Признаки рецидива кровотечения при аутопсии выявлены у 3 (7,5%) животных опытной группы и у 17 (42,5%) животных контрольной группы, p=0,0005. Следует отметить, что во всех наблюдениях возобновление кровотечения было незначительным и не приводило к гибели животных.

При морфологическом изучении биопсийного материала установлено, что на 4-е сутки эксперимента в микропрепаратах опытной и контрольной групп животных в области экспериментальных ран выявлялась зона некроза печеночной паренхимы с кровоизлияниями в ткань печени, отеком и инфильтрацией клетками воспалительного ряда по периферии зоны некроза.

Особенностью микроскопической картины препаратов опытной группы на 4-е сутки эксперимента являлось то, что зона повреждения печени была заполнена губчатой массой из сорбента, отделенной от паренхимы печени нежной соединительнотканной капсулой. Вокруг капсулы наблюдалась выраженная инфильтрация печеночной паренхимы клетками воспалительного ряда. При этом дистрофия гепатоцитов по периферии зоны некроза были выражена слабо. Кроме того, по периферии зоны некроза в печеночной паренхиме обнаружены двуядерные гепатоциты, свидетельствующие о запуске регенерации печеночной паренхимы в ответ на повреждение. Вокруг нежной соединительнотканной капсулы, отделяющей Молселект G-50 в зоне повреждения от неизмененной печеночной паренхимы, отмечался выраженный неоангиогенез. Все это свидетельствовало об отграничении зоны некроза и начале регенерации печени по периферии зоны некроза. В ткани печени, удаленной от зоны некроза, наблюдались полнокровие центральных вен, умеренный перипортальный отек, расширение пространств Диссе, инфильтраты клеток воспалительного ряда, при этом гигантские клетки инородных тел отсутствовали. Портальный тракт был сохранен и представлен в виде артерии, вены, желчного протока и лимфатического сосуда. Соединительнотканный компонент портального тракта имел очаговые лимфогистиоцитарные инфильтраты (рис. 5).

Рис. 5. Морфологическая картина печени крысы опытной группы в области раны, 4-е сутки.

Окраска гематоксилином и эозином. ×100.

В эти же сроки наблюдения в области ран печени у животных контрольной группы выявлялась некротизированная печеночная паренхима в виде бесструктурных эозинофильных масс, по периферии которой имелся «вал» выраженного демаркационного воспаления с густой лимфолейкоцитарной инфильтрацией, что свидетельствовало о существенных изменениях воспалительного характера по периферии некроза. В области шовного материала наблюдалось скопление гигантских клеток инородных тел с формированием хронического воспалительного ответа. Гепатоциты по периферии зоны некроза имели выраженную зернистую и гидропическую дистрофию (клетки различной величины, границы клеточной мембраны нечеткие, ядра окраски различной интенсивности, цитоплазма зернистая). Компенсаторные реакции печени на повреждение у животных контрольной группы были выражены слабо, так как двуядерные клетки в полях зрения встречались редко. Отграничение зоны некроза в виде стромального компонента представлено единичными фибробластами по периферии, неоангиогенез не обнаружен. В целом морфологическая картина препаратов контрольной группы на 4-е сутки исследования свидетельствовала об изменениях гипоксического и некробиотического характера в зоне экспериментальных ран с выраженной воспалительной реакцией по периферии зон некроза, а также реакцией на шовный материал. Признаков начала регенерации печени по периферии зоны повреждения не наблюдалось. В ткани печени, удаленной от зоны повреждения, отмечалось полнокровие центральных вен. Портальный тракт в виде артерии, вены, желчного протока и лимфатического сосуда был сохранен, но вокруг перипортальных трактов имелись умеренный отек и расширение пространств Диссе с признаками умеренного некробиоза гепатоцитов. Соединительнотканный компонент портального тракта так же, как и в препаратах опытной группы, имел очаговые лимфогистиоцитарные инфильтраты (рис. 6).

Рис. 6. Морфологическая картина печени крысы контрольной группы в области раны, 4-е сутки.

Окраска гематоксилином и эозином. ×100.

На 14-е сутки исследования в препаратах животных опытной группы наблюдались следующие особенности: зона раны была представлена губчатой гомогенной массой гелевого сорбента, отделенной от паренхимы печени соединительнотканной капсулой. Капсула более выражена, чем на 4-е сутки, состояла из нежной соединительной ткани, в которой наблюдалась лимфогистиоцитарная инфильтрация. По периферии в капсуле ткани печени имелись умеренно выраженные дистрофические процессы с изменением цитоархитектоники и дискомплексации печеночных клеток (рис. 7).

Рис. 7. Морфологическая картина печени крысы опытной группы в области раны, 14-е сутки.

Окраска гематоксилином и эозином. ×100.

В препаратах контрольной группы на 14-е сутки исследования зона некроза в области экспериментальной раны отделена нежной соединительнотканной капсулой с явлениями отека и умеренной лимфогистиоцитарной инфильтрацией. Отмечена выраженная очаговая и диффузная лимфогистиоцитарная инфильтрация в зоне шовного материала. По периферии зоны некроза наблюдался отек, отмечены умеренная лимфогистиоцитарная инфильтрация, выраженная зернистая дистрофия и некроз гепатоцитов. Наряду с гепатоцитами, пребывающими в состоянии некробиоза, здесь появились очаги репарации ткани печени (рис. 8).

Рис. 8. Морфологическая картина печени крысы контрольной группы в области раны, 14-е сутки.

Окраска гематоксилином и эозином. ×100.

На 28-е сутки исследования в препаратах опытной группы капсула, отделяющая зону повреждения, была хорошо васкуляризирована и представлена сформированной зрелой соединительной тканью с развитыми сосудами. Ткань печени по периферии соединительнотканной капсулы представлена молодыми пролиферирующими гепатоцитами с выраженной васкулярной сетью и усиленным сосудистым рисунком. Обнаружено много молодых двуядерных гепатоцитов, которые участвуют в заживлении экспериментальной раны печени (рис. 9).

Рис. 9. Морфологическая картина печени крысы опытной группы в области раны, 28-е сутки.

Окраска гематоксилином и эозином. ×100.

В препаратах контрольной группы на 28-е сутки зона некроза была представлена нежной соединительной тканью, отграниченной от здоровой ткани, сформированной тонкой соединительнотканной капсулой со зрелой соединительной тканью (рис. 10).

Рис. 10. Морфологическая картина печени крысы контрольной группы в области раны, 28-е сутки.

Окраска гематоксилином и эозином. ×100.

В настоящее время широко используются местные гемостатические материалы (Губка гемостатическая коллагеновая, Тахокомб и др). Данные гемостатики применяют в сочетании с другими хирургическими мерами или тампонированием при венозном или умеренном паренхиматозном кровотечении [8, 11, 12].

Для местного гемостаза стали широко использовать биополимеры коллагена и желатина. Гемостатическая коллагеновая губка применяется при капиллярных и паренхиматозных кровотечениях и противопоказана при повреждении крупных сосудов, вызывает рубцевание, обладает антигенной активностью, может способствовать инфицированию вирусами гепатита и иммунодефицита человека [13].

Часто используют препарат Тиссукол Кит. Основные компоненты клея — тиссукол-тромбин, фибриноген, фактор свертывания XIII — выделяются из донорской плазмы. При нанесении на раневую поверхность происходит его полимеризация и образуется эластичная фибриновая пленка белого цвета. В результате останавливаются диффузные кровотечения, склеиваются ткани, ускоряется заживление ран. Для использования препарата требуется согревание и смешивание компонентов перед нанесением, а также необходимо специальное устройство для наложения на поврежденную поверхность [14].

Тахокомб представлен коллагеновой пластиной, покрытой апротинином, фибриногеном, тромбином и рибофлавином. Пластина недостаточно плотно фиксируется к неровной раневой поверхности из-за ригидности коллагеновых волокон, поэтому с трудом может быть использована для остановки кровотечения в глубоких ранах печени [15].

Представленные местные гемостатики при их использовании способствуют возникновению спаечного процесса с окружающими органами брюшной полости. При использовании гранулированного сорбента Молселект G-50 такие явления не наблюдались. Не требуются дополнительные устройства для доставки препарата, что делает его применение экономически выгодным.

Исследования показали, что применение сорбента Молселект G-50 способствовало сокращению времени остановки кровотечения от 385,9±3,87 до 243,4±7,66 с (p=0,0001). При этом также повышалась надежность гемостаза: у животных опытной группы частота повторных кровотечений составила 7,5%, в то время как у животных контрольной группы частота повторных кровотечений достигала 42,5% (p=0,0005).

Патоморфологические исследования доказали, что при применении гранулированного сорбента Молселект G-50 отмечаются активация процессов репарации, выраженный неоангиогенез вокруг зоны фиброзной капсулы, окружающей зону повреждения печени. Морфологическая картина свидетельствовала о том, что компенсаторно-репаративные процессы у животных опытной группы протекали более активно по сравнению с животными контрольной группы. Репарация печени осуществлялась как за счет внутриклеточной регенерации, что проявлялось в увеличении размеров гепатоцитов, их ядер и росте числа двуядерных клеток, так и за счет клеточной регенерации. Это позволило не только надежно остановить паренхиматозное кровотечение из ран печени, но и способствовало улучшению процессов регенерации, более раннему стиханию воспалительных явлений.

Применение гранулированного сорбента Молселект G-50 в лечении травматических разрывов печени является безопасным методом, позволяющим надежно останавливать кровотечение из ран печени, снижать вероятность повторных кровотечений, улучшать процессы регенерации печени. Это открывает перспективу использования предлагаемого способа хирургического гемостаза при кровоточащих ранах печени в клинической практике после проведения протокольных испытаний.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Воронцов А.К., Пархисенко Ю.А., Чередников Е.Ф., Баранников С.В., Безалтынных А.А.

Сбор и обработка материала — Воронцов А.К., Пархисенко Ю.А., Чередников Е.Ф., Баранников С.В., Безалтынных А.А.

Статистический анализ данных — Чередников Е.Ф., Баранников С.В., Безалтынных В.А.

Написание текста — Воронцов А.К., Пархисенко Ю.А., Чередников Е.Ф., Баранников С.В., Безалтынных А.А.

Редактирование — Титарев В.Д., Безалтынных В.А.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authors contribution:

Study design and concept — Vorontsov A.K., Parkhisenko Yu.A., Cherednikov E.F., Barannikov S.V., Bezaltynnykh A.A.

Data collection and processing — Vorontsov A.K., Parkhisenko Yu.A., Cherednikov E.F., Barannikov S.V., Bezaltynnykh A.A.,

Statistical analysis — Cherednikov E.F., Barannikov S.V., Bezaltynnykh V.A.

Text writing — Vorontsov A.K., Parkhisenko Yu.A., Cherednikov E.F., Barannikov S.V., Bezaltynnykh A.A.

Editing — Titarev V.D., Bezaltynnykh V.A.