В последние годы широкое распространение получили ненатяжные методы герниопластики. Этому способствовало появление ареактивных синтетических материалов, используемых для пластики грыжевого дефекта. Герниопластика синтетическими материалами может проводиться с использованием лапароскопии. Данный метод получает большое распространение в связи с рядом преимуществ, к которым относятся значительное уменьшение операционной травмы и послеоперационного восстановительного периода, а также снижение количества послеоперационных осложнений [1, 2].

При лапароскопической герниопластике используют предбрюшинный и внутрибрюшинный методы фиксации сетчатого имплантата. Внутрибрюшинный способ расположения имплантата наиболее удобен из-за простоты выполнения. К имплантатам, фиксируемым внутрибрюшинно, предъявляется ряд требований, таких как прочная фиксация к передней брюшной стенке и отсутствие спаечного процесса со стороны внутренних органов. Синтетические имплантаты, используемые в открытой герниопластике, не подходят для внутрибрюшинной фиксации, так как могут быть причинами воспалительного и спаечного процессов [3—5]. В настоящее время появилось большое количество синтетических имплантатов с антиадгезивным покрытием. Их париетальная поверхность выполнена из полипропилена, который обеспечивает каркасные свойства, прочность, надежное закрытие грыжевого дефекта, а также сращение имплантата с передней брюшной стенкой. Висцеральный слой изготавливается из коллагена, целлюлозы, плетеного политетрафторэтилена, с целью отграничения внутренних органов от полипропилена [6, 7].

К сожалению, не все имплантаты, представленные на рынке, отвечают заявленным требованиям. В ряде случаев после их использования развивается грубый спаечный процесс, в других отмечается сморщивание или отсутствие прочного сращения имплантата с передней брюшной стенкой [8, 9]. Кроме того, большинство сеток с антиадгезивным покрытием стоят неоправданно дорого, что также ограничивает их использование. Поэтому мы считаем важным произвести сравнительную оценку свойств полипропиленовых имплантатов с различным покрытием при их внутрибрюшинной фиксации.

Работа проведена в НИИ СП им. Н.В. Склифосовского лабораторией новых хирургических технологий, отделением патологической анатомии, экспериментальной патологии и отделом клеточных и тканевых технологий, а также отделением неотложной гастроэнтерологии.

Экспериментальные исследования осуществлялись в соответствии с приказом министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации от 23.08.10 № 708н «Об утверждении Правил лабораторной практики».

Исследование выполнено на 110 крысах линии Вистар массой от 300 до 400 г, средний возраст 60 дней. Животные были разделены на 6 групп: в 5 группах по 20 крыс, а в 6-й — 10. Каждую группу в зависимости от срока вывода из эксперимента разделяли на подгруппы по 5 животных в каждой. Группы различались по фиксируемым на париетальной поверхности брюшины имплантатам. На сетку из полипропиленовых монофиламентов толщиной нити 0,12 мм, объемной пористостью 85%, поверхностной плотностью 62 г/м² мы наносили различные покрытия. Данная сетка также использовалась в контрольной группе без покрытия. В качестве покрытия использовали культуру фибробластов эмбриона крысы линии Вистар, культуру клеток костного мозга взрослой крысы линии Вистар, твердую мозговую оболочку и противоспаечный гель. В отдельной группе использовали композитную сетку с гидрогелевым слоем, произведенную в фабричных условиях.

Нам представлялось перспективным использование в качестве антиадгезивного покрытия культуры фибробластов, полученных из мышц эмбриона крысы линии Вистар или культуры клеток костного мозга взрослой крысы линии Вистар. В связи с тем что на полипропиленовом имплантате данные клетки не фиксировались, было решено высеивать их на полипропиленовом имплантате, предварительно покрытом коллагеном крыс той же линии. Коллаген получали из крысиных хвостов методом кислой экстракции по стандартной методике. Конечный продукт — 10% коллагеновый гель имел кислую реакцию (рН 4,0). Стерилизацию проводили облучением ультрафиолетовой лампой. С целью нанесения коллагенового покрытия на полипропиленовую сетку последнюю погружали в коллаген на 15 мин. Обработанную сетку высушивали в вертикальном положении 2—3 ч под ультрафиолетовой лампой в ламинарном шкафу. Культуру фибробластов мышц эмбриона крыс 3-го пассажа либо культуру клеток костного мозга взрослых крыс 7-го пассажа наносили на коллаген, покрывающий полипропиленовый имплантат. После этого имплантат выдерживали в инкубаторе с содержанием СО2 в атмосфере 5% при температуре 37 °C в течение 1 сут (питательная среда  — DMEM с добавлением 10% эмбриональной жидкости коров фирмы «Gibco», атмосфера: 95% СО2 5% О2). За это время клетки прикреплялись к коллагену, покрывающему поверхность сетки. На 3-и сутки их плотность составляла 14—16 тыс. на 1 см².

Использование в качестве антиадгезивного слоя препарата плевры, брюшины и твердой мозговой оболочки также представлялось перспективным. Однако ввиду того что антигенные свойства пока не удалось подавить у плевры и брюшины, было решено использовать твердую мозговую оболочку человека. С этой целью твердую мозговую оболочку, полученную у донора, помещали в консервирующий раствор (0,9% раствор NaCl 3,6 мл, NaHCO3 0,08 мл, KHCO3 0,08 мл, 25% Sol. Glycerini 100,0 мл и Aqua Destillata до 400 мл) на 30—40 мин. Впоследствии емкость с консервирующим раствором находилась в холодильнике при температуре –80 °С, до получения данных обследования донора. После получения результатов анализов (ВИЧ, RW, HBsAg, HCV, Hb, общий билирубин, пробы на токсичность, бактериологический посев) и заключения патологоанатомической экспертизы (отсутствие онкологического, инфекционного, аутоиммунного заболеваний, цирроза печени, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, острых или обострений хронических воспалительных заболеваний любой локализации) у донора препарат размораживали, погружая в теплый изотонический раствор натрия хлорида при температуре 45 °C и выкраивали округлой формы биотрансплантаты. Полученные лоскуты лиофилизировали при температуре от –40 до –46 °С в течение 2 ч и выдерживали при температуре 34 °C еще 2 ч. Трансплантат расщепляли при помощи ленточно-двоильной машины KS 520 SE/CE до толщины срезов 0,2—0,4 мм и стерилизовали гамма-лучами в дозе 25 кГр. Перед использованием трансплантат замачивали в теплом изотоническом растворе натрия хлорида. Твердой мозговой оболочкой покрывали полипропиленовый имплантат, предварительно фиксированный к брюшной стенке.

Кроме того, в работе нами использован противоспаечный гель для профилактики и лечения спаечного процесса в хирургии. В этом случае на полипропиленовый имплантат, фиксированный к париетальной брюшине, шприцем наносился противоспаечный гель.

В отдельной группе использована композитная сетка с гидрогелевым слоем.

После внутрибрюшного введения 5% раствора кетамина (из расчета 0,3 мл на 100 г массы тела) и крепления крыс к хирургической доске в положении на спине выполняли срединную лапаротомию. На париетальную брюшину четырьмя узловыми швами нитками пролен 6/0 фиксировали имплантат размером 2,0×2,0 см. Ушивали лапаратомную рану отдельными узловыми швами викрилом 3/0.

Из эксперимента животных выводили через 7, 14, 30 и 180 дней после операции. С этой целью после внутрибрюшного введения 50% раствора уретана (из расчета 0,3 мл на 100 г массы тела) выполняли релапаротомию. Визуально оценивали срастание имплантата с передней брюшной стенкой, наличие спаек, а также степень воспалительного процесса со стороны внутренних органов и передней брюшной стенки. Затем имплантат иссекали с подлежащими мышцами передней брюшной стенки и использовали для гистологического исследования. Препарат фиксировали 10% раствором формалина, заливали в парафин, срезы окрашивали гематоксилином и эозином и по Ван-Гизону.

При использовании полипропилена с фибробластами, нанесенными на коллаген, на сроках до 14 дней отмечалась рыхлая, не по всей поверхности, фиксация имплантата к париетальной брюшине. Зона контакта с париетальной брюшиной была представлена рыхлой соединительной тканью с наличием в ней мононуклеарной воспалительной инфильтрации. На отдельных участках имелись грубые разрозненные скопления бесструктурного коллагена как проявление рассасывания коллагеновой пленки. Висцеральную поверхность оплетал сальник с признаками васкуляризации жировой ткани, диффузной и крупноочаговой воспалительной лимфоидной инфильтрацией.

На 30-е сутки эксперимента имелось рыхлое сращение имплантата с париетальной брюшиной за счет малоклеточной соединительной ткани, без признаков воспаления. Межузловые промежутки были выполнены неизмененной жировой тканью или малоклеточной соединительной тканью (рис. 1). Поверхность имплантата выстилал сальник.

На 180-е сутки после имплантации нитчатые структуры сетки были окружены жировой и соединительной тканью как в межузловых промежутках, так и непосредственно вокруг филаментов. Имелся плотный контакт с париетальной брюшиной за счет разрастания тонкого слоя малоклеточной соединительной ткани без признаков воспаления (рис. 2).

На сроках до 14 дней использования полипропиленового имплантата с клетками костного мозга имелась частичная рыхлая фиксация к париетальной брюшине. В структуре формирующегося каркаса на имплантате были различимы лентовидной формы остатки коллагеновой пленки с признаками ее резорбции, с участием гигантских клеток рассасывания инородных тел (ГКРИТ). В соединительной ткани формирующегося каркаса определялись активная фибробластическая реакция и диффузная воспалительная лимфоидная инфильтрация. К висцеральной поверхности имплантата был фиксирован сальник. На поздних сроках эксперимента (30 и 180 сут) фиксация имплантата к передней брюшной стенке отмечалась не по всей площади контакта. Сформированный на имплантате «футляр» был тонким, рыхлые прослойки соединительной ткани прослеживались только вокруг узловых переплетений сетки. Межузловые промежутки были выполнены жировой или рыхлой малоклеточной соединительной тканью. К висцеральной поверхности имплантата на отдельных участках был фиксирован сальник, без признаков воспаления в нем.

При использовании твердой мозговой оболочки на сроках до 14 сут отмечалось рыхлое неравномерное сращение имплантата с передней брюшной стенкой. На висцеральной поверхности прослеживались истонченные фрагменты сальника. Межузловые промежутки были выполнены рыхлой многоклеточной соединительной тканью с признаками воспаления в виде диффузной лимфоидной, лейкоцитарной и макрофагально-гистиоцитарной инфильтрации, с преимущественной локализацией лейкоцитов в зоне контакта с передней брюшной стенкой. Твердая мозговая оболочка подвергалась растрескиванию, с миграцией в образовавшиеся щели фибробластов, коллагеновых волокон и макрофагов из соединительнотканного «футляра» имплантата. Висцеральная поверхность имплантата была выстлана истонченным слоем соединительной ткани с намечающейся выстилкой мезотелием. С 30-х суток отмечался сформированный соединительнотканный «футляр», сращенный с передней брюшной стенкой в виде разной толщины прослойки из зрелой соединительной ткани, без признаков воспаления. Поверхность имплантата, не контактирующую с передней брюшной стенкой, выстилал мезотелий, без признаков спаечного процесса (рис. 3, 4).

На 7-е сутки использования полипропиленового имплантата с противоспаечным гелем наблюдался толстый соединительнотканный «футляр» с обильной воспалительной инфильтрацией, распространяющийся на париетальную брюшину. С висцеральной поверхностью имплантата были сращены петли тонкой кишки и сальник, с воспалительными изменениями в последнем. Сращение имплантата с передней брюшной стенкой происходило за счет формирования широкого воспалительного вала как в формирующемся «футляре» сетки, так и на париетальной брюшине (рис. 5). На 14-е сутки эксперимента отмечалась сращение печени с краевыми отделами имплантата, а висцеральную поверхность выстилал сальник с признаками воспаления в нем (рис. 6). В зоне контакта с передней брюшной стенкой имелся воспалительный инфильтрат, распространяющийся не только на париетальную брюшину, но и на подлежащую мышечную ткань. В структуре соединительнотканного каркаса имплантата имелись крупноочаговые лейкоцитарные воспалительные инфильтраты. Учитывая результаты, полученные на ранних сроках эксперимента, дальнейшее его проведение мы сочли нецелесообразным.

На 7-е сутки фиксации композитной сетки с гидрогелевым слоем отмечался рыхлый контакт с передней брюшной стенкой. На висцеральной поверхности сетки сохранился тонкий бесструктурный слой антиадгезивного покрытия, дающий слабую реакцию на коллаген при окраске срезов по Ван-Гизону. Филаменты нитей были окружены рыхлой малоклеточной соединительной тканью без воспаления и в отсутствие реакции ГКРИТ на них. Формирующийся «футляр» на имплантате был представлен рыхлой соединительной тканью, без признаков воспаления, с реакцией фибробластов и проникновением их между филаментами нити. Контакт сетки с передней брюшной стенкой был представлен тонкими формирующимися пучками беспорядочно расположенных коллагеновых волокон, в отсутствие воспаления в зоне контакта и в париетальной брюшине. На 14-е сутки имелся полный контакт имплантата с передней брюшной стенкой, за счет разрастания соединительной ткани между париетальной брюшиной и сформированным на имплантат соединительнотканным «футляром». Зона контакта была представлена регулярно ориентированными тонкими пучками коллагеновых волокон, разобщенных фибробластами. Межузловые промежутки были выполнены соединительной тканью без признаков воспаления. Тонкая пленка антиадгезивного покрытия или ее фрагменты имелись на поверхностных отделах сформированного соединительнотканного «футляра» имплантата. На 30-е и 180-е сутки отмечался плотный контакт по всей поверхности прилегания с париетальной брюшиной за счет малоклеточной соединительной ткани с ориентированными пучками новообразованных зрелых коллагеновых волокон. Межузловые промежутки были заполнены зрелой малоклеточной соединительной тканью. Зона контакта соединительнотканного «футляра» имплантата была тесно сращена с передней брюшной стенкой (рис. 7). Признаки воспаления отсутствовали. На всех сроках эксперимента фиксация внутренних органов к висцеральной поверхности имплантата отсутствовала (рис. 8).

В контрольной группе при использовании полипропиленового имплантата на всех сроках эксперимента отмечалась фиксация к нему сальника. Жировая ткань сальника, врастая в структуру имплантата, покрывала ее с висцеральной поверхности. Париетальная поверхность имплантата на сроках до 14 дней имела контакт с передней брюшной стенкой не по всей поверхности прилегания. Формирующийся вокруг имплантата «футляр» был сформирован из разрастающейся малоклеточной соединительной ткани. На 30-е сутки эксперимента имелась рыхлая фиксация имплантата к париетальной брюшине (рис. 9). Его каркас был представлен жировой тканью, оплетающей филаменты нити, с крайне узкой полоской соединительной ткани вокруг каждого филамента (рис. 10). На 180-е сутки имплантат был погружен в рыхлую соединительную и жировую ткань. Контакт соединительнотканного «футляра» имплантата с париетальной брюшиной представлял собой рыхлую прослойку соединительной ткани с вновь образованными пучками коллагеновых волокон. Воспалительные изменения отсутствовали на всех сроках эксперимента.

В контрольной группе при использовании полипропиленового имплантата без покрытия, как и ожидалось, на всех сроках отмечалось сращение сальника с висцеральной поверхностью имплантата. Сращение с париетальной брюшиной, напротив, было частичным. Вероятно, жировая ткань сальника, врастая в межузловые промежутки сетчатого имплантата, препятствует полному срастанию его с передней брюшной стенкой и образованию плотного соединительнотканного «футляра».

Использование фибробластов и клеток костного мозга, высеянных на коллагене в качестве антиадгезивного слоя, не препятствует сращению сальника с париетальной поверхностью имплантата. Сращение имплантата с передней брюшной стенкой на ранних сроках эксперимента было рыхлым, с диффузной воспалительной инфильтрацией подлежащих тканей. Хотя воспаление проходило на поздних сроках эксперимента, преобладание жировой ткани в структуре сформированного соединительнотканного каркаса не позволяет данным имплантатам обеспечивать опорную функцию. Кроме того, спаечный процесс, наблюдаемый на всех сроках эксперимента, также является противопоказанием к использованию данных имплантатов.

Использование твердой мозговой оболочки в сочетании с полипропиленом приводит к прочному сращению имплантата с передней брюшной стенкой. Воспаление, имеющееся на ранних сроках эксперимента, носит реактивный характер на инородное тело и затухает к 30-м суткам. Твердая мозговая оболочка, ограничивающая внутренние органы от полипропиленовой сетки, обеспечивает противоспаечный барьер до формирования соединительнотканного каркаса.

Использование противоспаечного геля в качестве антиадгезивного покрытия не предотвращает сращение внутренних органов с имплантатом. Воспалительные изменения, вызванные полипропиленовой сеткой в сочетании с противоспаечным гелем, не позволяют использовать данный имплантат для закрытия грыжевого дефекта внутрибрюшным методом.

Композитная сетка с гидрогелевым слоем отличается хорошим контактом с передней брюшной стенкой, ранней фиксацией с париетальной брюшиной, отсутствием воспаления, развитием прочного соединительнотканного «футляра» на имплантат. Межузловые промежутки, выполненные зрелой соединительной тканью, способствуют укреплению имплантата, обеспечивая тем самым ее прочность.

Основываясь на результатах эксперимента, можно сделать вывод, что из использованных имплантатов только композитная сетка с гидрогелевым слоем и твердая мозговая оболочка в сочетании с полипропиленовой сеткой укрепляют переднюю брюшную стенку с образованием прочного соединительнотканного «футляра». В отличие от остальных имплантатов, они плотно фиксируются к париетальной брюшине без признаков спаечного и воспалительного процессов, со стороны как внутренних органов, так и передней брюшной стенки.