Грыжи передней брюшной стенки являются одним из наиболее распространенных хирургических заболеваний [22]. Активное внедрение аллопластики при лечении вентральных грыж позволило значительно уменьшить число рецидивов, однако при длительном наблюдении этот показатель может достигать 32% [8]. Частота раневых осложнений при использовании открытых методов пластики грыж составляет до 17% [20].

В 1993 г. K. LeBlanc и W. Booth [15] описали серию лапароскопических операций по поводу послеоперационных грыж передней брюшной стенки с внутрибрюшинным (интраперитонеальным, без укрытия лоскутом брюшины) размещением протеза, что позволило резко снизить число рецидивов и осложнений. Размещение в брюшной полости непокрытого полипропилена может приводить к массивному спаечному процессу и формированию кишечных свищей [16], в связи с чем применялась мембрана из вытянутого политетрафторэтилена (ПТФЭ) «Dualmesh», вызывающая минимальную реакцию со стороны внутренних органов [17, 18].

Активный поиск материала, наиболее удовлетворяющего требованиям интраперитонеального размещения, привел к созданию ряда композитных протезов, т.е. многокомпонентных имплантатов с противоспаечным покрытием [4, 14, 25]. В то же время эффективность подобных покрытий, степень интеграции протезов в брюшную стенку, выраженность их деформации с течением времени являются предметом активной дискуссии, что послужило основанием для нашего исследования.

Эксперимент проведен на 76 кроликах породы «Русская шиншилла» массой 2,5-3 кг, разного пола. В ходе исследования были изучены характеристики следующих материалов: 1) сетчатый полипропиленовый протез «Эсфил-Линтекс» (ООО «Линтекс», Санкт-Петербург, Россия), покрытый с одной стороны нативным денатурированным бычьим коллагеном I типа (Коллост™, ЗАО БиоФАРМАХОЛДИНГ, Москва, Россия); 2) протез «Эсфил-Линтекс» с двусторонним коллагеновым покрытием; 3) протез «Эсфил-Линтекс» с двусторонним покрытием «ЭластоПОБ» на основе смеси полиоксибутирата и поливалерата (мембрана биодеградируемая «Эласто®ПОБ», АНО ИМБИИТ, Москва, Россия); 4) сетчатый полипропиленовый протез «Proceed» с покрытием на основе регенерированной оксицеллюлозы («Ethicon», «Somerville», NJ, USA); 5) мембрана из вытянутого политетрафторэтилена «Dualmesh» («Gore-Tex», Gore and Associates, «Flagstaff», AZ, USA); 6) протез «Эсфил-Линтекс» без покрытия (контроль).

Всем животным после наркотизации (комбинированная внутривенная анестезия с применением миорелаксантов) в асептических условиях выполняли срединную лапаротомию. С каждой стороны от разреза к брюшной стенке четырьмя узловыми швами полипропиленовой нитью 2-0 фиксировали по одному имплантату размером 20×40 мм. Рану ушивали послойно наглухо.

Животных выводили из эксперимента на 14-й и 90-й дни. В отдельной группе было установлено по 10 односторонних и двусторонних сеток с коллагеновым покрытием для оценки отдаленных результатов (210 дней). Схема эксперимента представлена в таблице.

После выведения животных из эксперимента проводили макроскопическую оценку выраженности спаечного процесса по модифицированной шкале Вандербильтского университета [1]:

Площадь сращений

Оценивается поверхность протеза, покрытая сращениями: 0 - отсутствие спаек; 1 -1-25%; 2 - 26-50%; 3 - 51-75%; 4 - 76-100%.

Плотность сращений

0 - сращений нет; 1 - рыхлые сращения; 2 - плотные сращения (разделяются инструментом); 3 - очень плотные плоскостные сращения (разделяются только острым путем). Учитывается сумма баллов по площади спаек и их интенсивности (шкала от 0 до 7).

После разделения спаек имплантаты с подлежащим мышечно-апоневротическим слоем вырезали и отправляли на гистологическое исследование.

После фиксации в 10% формалине и парафинизации срезы толщиной 4-5 мкм окрашивали гематоксилином и эозином и пикрофуксином по ван Гизону. Оценивали выраженность воспаления и состав воспалительного инфильтрата, прорастание через поры протеза соединительной ткани, формирование брюшины поверх имплантата, неоваскуляризацию.

В группах 3 («ЭластоПОБ») и 4 («Proceed») оценивали степень деформации протезов и проводили тензиометрию для оценки их интеграции в брюшную стенку. Выбор групп для данной части эксперимента был обусловлен тем, что, по мнению ряда исследователей, полипропиленовые протезы с небольшим размером пор, например протез «Эсфил-Линтекс» с покрытием «ЭластоПОБ», прочнее интегрируются в брюшную стенку, чем макропористые материалы, подобные протезам «Proceed». В то же время более плотные протезы сильнее подвержены деформациям при длительном нахождении в тканях [13].

Для изучения сморщивания миллиметровой линейкой измеряли размеры имплантатов после удаления. Полученный усредненный показатель площади имплантатов на сроках 14 и 90 дней сравнивали с исходной площадью протезов (800 мм²).

Тензиометрическое исследование проводили на универсальной машине для механических испытаний «Shimadzu Autograph» AGS-10kNG. Перед исследованием изучали исходную прочность на разрыв мышечно-апоневротического слоя брюшной стенки кролика. Для этого у 10 кроликов после выведения из эксперимента иссекали участки брюшной стенки размером 1×5 см, расположенные в отдалении от имплантатов. После фиксации концов полученного препарата в браншах машины осуществляли одноосное растяжение каждого образца до разрушения со скоростью 50 мм/мин.

Для тензиометрической оценки интеграции имплантатов в брюшную стенку вырезанные с подлежащим мышечно-апоневротическим слоем протезы рассекали посередине вдоль длинной оси. Один из образовавшихся фрагментов размером 1×5 см отправляли на гистологическое исследование, другой - для проведения тензиометрических испытаний. После снятия фиксирующих швов имплантат с одной стороны отслаивали от брюшной стенки на протяжении 1 см (рис. 1).

Для статистической обработки информации использовали пакет статистических программ SPSS 13.0 для Windows фирмы SPSS Inc. (США). При сравнении независимых выборок применяли непараметрический тест Манна-Уитни, при изучении зависимых выборок - критерий Т Вилкоксона. Корреляционные зависимости выявляли методом ранговой корреляции с помощью коэффициента корреляции τ_в (тау-би) Кендалла. Различия считали статистически значимыми при p<0,05.

На сроке 14 дней статистически значимые различия были получены между показателями выраженности спаечного процесса группы 1 и групп 3, 4, 6, а также групп 2 и 5 с группой 3. Различия стали более выраженными на сроке 90 дней после установки имплантатов (рис. 2).

На сроке 210 дней эксперимента средний показатель выраженности спаечного процесса составил 1,6±1,8, рыхлые сращения с протезом зафиксированы в 50% случаев.

После исключения из выборки наблюдений, в которых не было сращений, проанализированы корреляционные связи между площадью и прочностью сращений. На сроке 14 дней эксперимента выявлена слабая значимая положительная корреляция: коэффициент корреляции τ_в Кендалла 0,233 (p≤0,05). Таким образом, выявлена положительная корреляционная зависимость между площадью имплантата, которую занимают спайки, и их прочностью.

На сроке 14 дней отмечалось прорастание соединительной ткани через сетчатые имплантаты с формированием на их висцеральной поверхности слоя мезотелиальных клеток. Все протезы были покрыты слоем мезотелия, имелись признаки неоваскуляризации (рис. 3).

Протезы на данном сроке эксперимента окружены смешанным клеточным инфильтратом, представленным лимфоцитами, фибробластами, гигантскими клетками, гистиоцитами, плазмоцитами и полиморфно-ядерными лейкоцитами. Имелись единичные гигантоклеточные гранулемы в состоянии дистрофии и с признаками резорбции, в ряде случаев отмечались очаговые отложения фибрина и значительное количество фибробластов.

Соединительная ткань была представлена преимущественно рыхлой отечной тканью с признаками организации в наиболее плотно фиксированных к брюшной стенке участках. Реакция тканей на различные материалы была неодинаковой. Во всех случаях, кроме «Dualmesh», отмечалось прорастание соединительной ткани через поры в протезах. Наиболее мощные пучки соединительной ткани были при этом отмечены в контрольной группе (полипропилен без покрытия). Наблюдалось хорошее врастание соединительной ткани в шероховатый внутренний (обращенный к париетальной брюшине) слой мембраны «Dualmesh».

На сроке 90 дней отмечено, что клеточный инфильтрат вокруг имплантатов практически рассосался. В контрольной группе образовалась массивная соединительнотканная капсула, толщина которой превосходила толщину рубца вокруг экспериментальных протезов (рис. 4).

Различие между исходной площадью имплантатов и их размером после эксплантации было статистически значимым. Уменьшение площади протезов составляло от 5 до 14% исходного уровня, статистически значимых различий между результатами на разных сроках эксперимента и показателями в различных группах не было.

Средняя величина Fmax брюшной стенки кролика составила 28,4±14 Н (от 12 до 54 H). Средние показатели максимальной нагрузки разрушения на сроке 14 дней составили 9,4±4 Н (от 4 до 15,7 Н) и 11,2±2,9 Н (от 6,9 до 14,7 Н) и на сроке 90 дней - 7,8±3,8 Н (от 1,8 до 14 Н) и 12,2±5,1 Н (от 6,9 до 21 Н) в группах «Proceed» и «ЭластоПОБ» соответственно. Средние величины значительно уступают прочности неизмененной мышцы (p<0,001). Статистически значимых различий между показателями изученных протезов получено не было.

Накопленные в мировой литературе данные относительно возможности применения синтетических материалов в брюшной полости свидетельствуют о преимуществе вытянутого ПТФЭ либо протезов с покрытием на основе коллагена перед непокрытым полипропиленом [2, 10].

Результаты нашего исследования согласуются с выводами, сделанными в ранее проведенных работах, в которых было показано, что стандартные и облегченные полипропиленовые протезы без покрытия вызывают интенсивное образование сращений в брюшной полости [3, 9]. Эти данные подтверждаются многочисленными клиническими наблюдениями формирования кишечных и мочепузырных свищей при контакте внутренних органов с непокрытым сетчатым полипропиленом [16, 21].

Полученные нами данные подтверждают мнение ряда исследователей о возможности предотвращения спайкообразования с помощью коллагенового покрытия. Так, B. Jacob и соавт. [12] показали, что через 28 дней после имплантации площадь сращений внутренних органов с протезами с коллагеновым покрытием «Parietex Composite», а также прочность этих спаек значительно меньше соответствующих показателей при использовании «Proceed» и непокрытого полипропилена. По мнению J. Bellо`n и соавт. [5, 6], коллагеновое покрытие редко вызывает образование спаек, и даже при наличии сращений они в большинстве случаев оказываются рыхлыми и легко отделяются. M. Schreinemacher и соавт. [23] отмечали преобладание рыхлых сращений в группе протезов с коллагеновым покрытием («Parietex Composite») по сравнению с «Proceed» и непокрытым полипропиленом.

Мы также считаем, что прочность сращений имеет существенное значение. Данные нашего исследования подтверждают, что рыхлые, пленчатые сращения, оцениваемые в 1-2 балла по использованной шкале, вероятно, могут постепенно рассасываться в ходе фибринолиза. Так, нами показано статистически значимое уменьшение числа сращений на 90-дневном сроке по сравнению с 14 днями эксперимента в группах протезов с коллагеновым покрытием и «Dualmesh». Именно в этих группах отмечено преобладание рыхлых сращений на раннем сроке эксперимента (1 балл - 14 случаев, 2 балла - 11 случаев, 3 балла - 1 случай). Если на раннем сроке эксперимента в указанных группах сращения были выявлены в 73% наблюдений, то через 90 дней после установки имплантата спайки присутствовали лишь в 24% случаев.

Полученные нами данные о более высокой частоте формирования сращений с протезом «Proceed» по сравнению с имплантатами с коллагеновым покрытием и «Dualmesh» не были статистически значимыми, однако соответствуют результатам, полученным R. Pierce и соавт. [19], изучавших схожие параметры на сроке 120 дней после имплантации.

Вместе с тем полученные результаты противоречат мнению R. Hutchinson и соавт. [11] о высокой эффективности протеза «Proceed» для профилактики спайкообразования и сопоставимости его по этому свойству с вытянутым ПТФЭ.

По данным гистологического исследования все протезы через 14 дней после имплантации были покрыты слоем мезотелия. В целом реакция тканей на имплантацию изученных материалов была схожей, хотя нами не проводилась количественная оценка клеточного состава и толщины образующейся вокруг имплантатов фиброзной капсулы.

Полученные нами данные об уменьшении площади имплантатов с течением времени согласуются с данными литературы. Так, J. Burger и соавт. [7] в обширном сравнительном исследовании показали, что через 30 дней после имплантации площадь сетчатых полипропиленовых имплантатов уменьшается на 1,5-16%.

Вопрос уменьшения площади протезов с течением времени имеет важное клиническое значение. Считается, что именно ретракция образующейся вокруг протезов соединительнотканной капсулы с их последующей деформацией приводит к формированию рецидивов грыжи и, следовательно, степень возможного уменьшения площади протеза определяет выбор его размера для пластики. Рядом исследователей показано, что при сроке наблюдения 4-6 мес уменьшение площади имплантатов достигает 25-46% [13, 24]. Впрочем, различия в длительности эксперимента, выбор различных моделей, небольшие объемы выборок не позволяют проводить прямые параллели между исследованиями.

Результаты тензиометрических исследований соответствуют данным литературы. В упомянутом выше исследовании J. Burger и соавт. [7], методологически наиболее близком к нашему эксперименту, средние показатели максимальной нагрузки разрушения комплекса протез - брюшная стенка составляли от 10,2 до 14,2 Н.

Полученные нами данные о большей эластичности и прочности здоровой мышечно-апоневротической ткани брюшной стенки кролика по сравнению с имплантатами могут иметь важное практическое значение. Ригидность и низкая эластичность рубцовой ткани вокруг имплантата может проявляться дискомфортом и формированием хронического болевого синдрома, однако для проведения подобных параллелей требуются более обширные исследования.

Данные тензиометрического исследования свидетельствуют о значительных индивидуальных различиях степени интеграции протеза в брюшную стенку (так, минимальный и максимальный показатели нагрузки разрушения в группе «Proceed» на сроке 90 дней различались в 7 раз), которые трудно поддаются прогнозированию и могут служить дополнительным доводом в пользу фиксации протезов нерассасывающимся материалом.

Таким образом, для внутрибрюшинной пластики грыж требуются специальные материалы (вытянутый ПТФЭ) либо протезы с различными противоспаечными покрытиями.

Внутрибрюшинное размещение полипропиленовых протезов без покрытия может приводить к формированию прочных сращений с внутренними органами.

При таком размещении сетчатых протезов отмечаются умеренное уменьшение их площади с течением времени и хорошая интеграция в брюшную стенку.

Выраженные различия в степени интеграции протезов делают обоснованным применение нерассасывающихся материалов для их фиксации.

Авторы выражают признательность и глубокую благодарность специалистам, которые сделали возможным проведение исследования: доктору технических наук А.С. Кечекьяну, доктору биологических наук Н.В. Перовой, кандидату биологических наук Л.Г. Ветковой.