Ремоделирование мышечного слоя брюшной стенки у пациентов с послеоперационной вентральной грыжей

Послеоперационная вентральная грыжа (ПОВГ) является одним из наиболее частых осложнений абдоминальных операций и по оценкам встречается в 11—20% после лапаротомии [1—3] и еще чаще возникает после экстренных вмешательств [4]. Почти 50% послеоперационных грыж развиваются в течение первых двух лет после первичной операции, а 74% — через три года [5—7].

Основными этиологическими факторами развития и последующей прогрессии (включая рецидивы) послеоперационных вентральных грыж являются дегенеративные изменения, затрагивающие как область послеоперационного рубца, так и мышечно-апоневротический слой передней брюшной стенки.

Структура мышечно-апоневротического комплекса передней брюшной стенки (ПБС) имеет ключевое значение для успешного выполнения хирургического лечения ПОВГ. Изменения структуры мышц при гигантских грыжах (W3), такие как атрофия, уменьшение толщины и замещение соединительной тканью, остаются недостаточно изученными, что затрудняет разработку эффективных методов коррекции.

Передняя брюшная стенка представляет собой сложную многослойную нейромышечную структуру, состоящую из наружных и внутренних косых мышц, поперечной мышцы живота и прямых мышц живота, которые окружены фасцией. Справа и слева фасции сливаются по средней линии, образуя белую линию живота (linea alba), которая является самой жесткой тканью брюшной стенки [8]. Белая линия живота тянется от мечевидного отростка грудины до лобкового симфиза и формируется за счет слияния косых и поперечных мышц живота.

Традиционно белая линия и влагалище прямых мышц считаются наиболее важными структурами для стабильности брюшной стенки с механической точки зрения — «центральное сухожилие» живота [9]. Если механические свойства белой линии живота изменены, например, после хирургического доступа, эта анатомическая структура может быть не способна выдерживать высокие нагрузки, а целостность брюшной стенки может нарушаться.

У пациентов с послеоперационной вентральной грыжей наибольшая нагрузка в области передней брюшной стенки приходится на белую линию живота. За ней по степени напряжения следует поперечная мышца живота, а затем наружная косая мышца. Напряжения в прямой мышце живота и внутренней косой мышце примерно в пять раз меньше [9, 10].

При отсутствии деформации в анатомических структурах брюшной стенки, внутрибрюшное давление и его влияние на БС можно описать уравнением Лапласса:

где: σ— напряжение в стенке, P — давление внутри полости (в данном случае — внутрибрюшное давление), r — радиус кривизны поверхности, t — толщина стенки.

В работе B. Hernández-Gascón и соавт. уравнение предполагает линейную зависимость между давлением и напряжениями в ткани, что подходит для малых деформаций и тонких стенок, но менее информативно для больших деформаций, которые часто возникают в реальных физиологических условиях. Однако при больших и гигантских ПОВГ отмечается повышение интраабдоминального давления и использование уравнения Лапласа может быть некорректным.

Следовательно, когда linea alba деформирована, несбалансированные латеральные силы от внутрибрюшного давления и непроизвольное сокращение косых и поперечных мышц ведут к их втягиванию и укорочению (рис. 1).

Рис. 1.

а — мышечный слой (схематическое изображение) передней брюшной стенки; б — схема патогенеза мышечной контрактуры при длительном грыженосительстве [11]. Рисунок автора Л.Б. Канахина.

Данное мышечное укорочение может привести к необратимым мышечным контрактурам или обратимой спастичности, что вызывает латеральное смещение прямых мышц живота и последующее формирование грыжи. При длительном грыженосительстве при больших и гигантских грыжах происходит ремоделирование мышц брюшной стенки. При таких грыжах длительное воздействие патологического выпячивания вызывает атрофию мышц, усиленный фиброз и нарушение микроциркуляции в них. Данные изменения сопровождаются потерей эластичности и силы мышц, что усложняет хирургическое лечение и повышает риск рецидивов [12—16].

В последние годы ботулотоксин А появился в качестве дополнительной терапии, используемой при лечении гигантских вентральных грыж [17]. Ботулотоксин А — это мощный нейротоксин, полученный из Clostridium botulinum, и при инфильтрации в мышцы брюшной стенки он временно вызывает вялый паралич мышц, подавляя высвобождение ацетилхолина. В контексте лечения вентральной грыжи мышечная релаксация облегчает сопоставление краев дефекта без нарушения фасциальной целостности брюшной стенки. Это минимизирует боковое натяжение мышц, что впоследствии снижает необходимость в манипуляциях и натяжении во время хирургического лечения, уменьшает риски развития интраабдоминальной гипертензии, снижает потребность в послеоперационной анальгезии [17—19]. В настоящее время отсутствуют четкие пороговые значения функций мышечных структур для обоснования ботулинотерапии перед хирургическим лечением, поскольку подобные исследования не проводились. Для определения таких пороговых значений необходимо оценить референтные значения нормы и патологии, а также выявить наиболее значимые параметры для оценки состояния мышц передней брюшной стенки.

Цель исследования — показать анатомические изменения структур передней брюшной стенки у здоровых пациентов по сравнению с пациентами с ПОВГ.

В исследование, проведенное на базе ФГБУЗ «Клиническая больница №85» ФМБА России и ЧУЗ «Клиническая больница “РЖД-Медицина” им. Н.А. Семашко», включены данные 200 пациентов, прошедших обследование или лечение в период с января 2020 по сентябрь 2024 г. Для анализа были сформированы две независимые группы: группа 1 (n=100) — пациенты без наличия ПОВГ, проходившие обследование или лечение по несвязанной хронической патологии. Группа 2 (n=100) — пациенты с диагностированными большими или гигантскими вентральными грыжами.

Критерии исключения пациентов (группа 1):

— операции на органах малого таза и брюшной полости в анамнезе;

— врожденные аномалии органов малого таза и брюшной полости;

— врожденные аномалии костно-мышечной системы.

Исследование было одобрено этическим комитетом медицинского института ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы» №28 от 16 мая 2024 г.

Всем пациентам проводили компьютерно-томографическое исследование органов грудной полости, брюшной полости и малого таза (три зоны) с использованием томографов GE Optima CT660 или Aquilion Lightning SP. Анализ данных выполняли в программе Vidar Dicom Viewer с применением инструментов измерения «отрезок», «кривая» и «объем по контурам». Исследованию подвергали такие параметры, как толщина, длина и площадь мышц передней брюшной стенки (m. obliquus externus abdominis, m. obliquus internus abdominis, m. transversus abdominis), симметрия и структурная целостность. Дополнительно оценивали объем и окружность стенок брюшной полости (рис. 2).

Рис.2. КТ-схема измерений мышечного слоя передней брюшной стенки у пациента с ПОВГ: толщина, площадь мышц передней брюшной стенки, длина окружности стенок брюшной полости.

Статистический анализ данных выполняли с использованием программного обеспечения StatTech версии 4.5.0, разработанного ООО «Статтех» (Россия), а также с помощью языка Python 3.11.0 и библиотек pandas, sklearn и matplotlib, scipy.stats.

Протокол исследования одобрен комитетом по биомедицинской этике ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы». Пациенты подписали информированное согласие на публикацию своих данных.

Средний возраст больных составлял 57,9±14,9 лет, из них женщин — 61, мужчин — 39 пациентов.

Перед оценкой состояния мышечно-апоневротического слоя передней брюшной стенки выполнен анализ длины окружности брюшной полости в двух группах (рис. 3).

Рис. 3. Анализ длины окружности стенок брюшной полости в зависимости от группы.

Как видно из графика (рис. 3) и при анализе длины окружности стенок брюшной полости в исследуемых двух группах, выявлены статистически значимые различия (p<0,001) (используемый метод: U-критерий Манна—Уитни).

Выполнен анализ длины окружности стенок брюшной полости без учета грыжевых ворот или диастаза в двух группах. Среднее значение для здоровой группы составило 60,35 см со стандартным отклонением 6,39, а для пациентов с ПОВГ среднее значение составило 64,22 см со стандартным отклонением 5,24. Значение T-статистики составило — 4,69, а p-значение — 0,000005, что подтверждает статистическую значимость различий.

Оценка состояния толщины мышечно-апоневротического слоя (m. obliquus externus abdominis, m. obliquus internus abdominis, m. transversus abdominis) с правой и левой сторон в двух группах показала разные результаты.

По итогам анализа толщины мышечно-апоневротического слоя (R) в зависимости от группы (рис. 4) нами установлены статистически значимые различия (p=0,006) (метод: U-критерий Манна—Уитни).

Рис. 4. Толщина мышечно-апоневротического слоя передней брюшной стенки справа [muscle(r)] в двух группах.

Согласно графику (рис. 4), в группе пациентов с диагнозом ПОВГ мышечно-апоневротический каркас достаточно неоднороден, а в контрольной группе межквартильный размах статистически меньше.

Интересно, что при анализе мышечно-апоневротического слоя с левой стороны результаты были другими. При анализе толщины мышечно-апоневротического слоя (L) в двух сравниваемых группах статистически значимые различия не выявлены (p=0,105, метод: U-критерий Манна—Уитни).

Помимо оценки толщины мышечного слоя, оценивали и длину мышц по внутреннему и наружному контуру с правой и левой стороны соответственно (рис. 5).

Рис.5. КТ-схема измерения (длины) мышц передней брюшной стенки, длина мышц по внутреннему и наружному контуру с правой и левой стороны.

Мы провели анализ длины мышц по внутреннему контуру R (inside) в зависимости от принадлежности к группе. Сравнение длины мышц по внутреннему и наружному контурам R выявило значительные различия между группами (рис. 6), что подтверждается статистически (p<0,001, метод: U-критерий Манна—Уитни).

Рис. 6.

а — длина мышц по внутреннему контуру справа (R inside) в исследуемых группах; б — длина мышц по наружному контуру справа (R out) в исследуемых группах.

Как видно из графика (рис. 6), длина мышц в группе 2 статистически больше, чем в группе 1.

При анализе длины мышц с левой стороны по внутреннему и наружному контурам статистически значимые различия выявлены не были (p=0,341 и p=0,549 соответственно; метод: U-критерий Манна—Уитни).

Кроме того, оценивался такой третий показатель, как площадь мышц ПБС с правой и левой стороны соответственно, в зависимости от группы. Согласно результатам анализа, при оценке площади мышц ПБС в зависимости от группы выявлены статистически значимые различия (p<0,001, p=0,002 соответственно, метод: U-критерий Манна—Уитни).

Полученные результаты согласуются с данными других исследований [20, 21], указывающих на необходимость учета морфологических изменений мышечного слоя при планировании хирургического лечения послеоперационных вентральных грыж. Для оптимизации состояния мышечного слоя и снижения риска развития в послеоперационном периоде абдоминального компартмент-синдрома особое внимание следует уделять дооперационной подготовке, например, применению ботулотоксина типа А.

В нашей работе получены данные, свидетельствующие о том, что длина мышц передней брюшной стенки справа превышает длину мышц слева. Вероятно, данные различия могут быть связаны с хирургическим доступом первичной операции. При выполнении срединной лапаротомии разрез выполняется с обходом пупочного кольца слева. Данный хирургический доступ может вызывать дополнительное растяжение или перераспределение нагрузки на правую сторону, что в дальнейшем отражается на длине мышц.

Дальнейшее исследование влияния топографии хирургического доступа на состояние мышц брюшной стенки может дать более полное понимание патофизиологических изменений и улучшить подходы к лечению.

В ходе анализа установлено, что длина мышц ПБС слева и толщина мышечного слоя с двух сторон статистически не различаются между исследуемыми группами. Однако у пациентов с ПОВГ наблюдается увеличение общей длины окружности, помимо расстояния грыжевых ворот, преимущественно за счет удлинения мышц с правой стороны. Этот факт следует учитывать при планировании ботулинотерапии на дооперационном этапе для снижения мышечного напряжения.

Кроме того, выявлено, что площадь мышечно-апоневротического слоя ПБС у пациентов с вентральной грыжей увеличена. Это может быть связано с компенсаторной гипертрофией мышц в ответ на ослабление брюшной стенки. Подобные изменения описаны в литературе, где сообщается о гипертрофии мышц как компенсаторной реакции на повышенное внутрибрюшное давление и ослабление мышечного корсета [22].

Такие изменения подчеркивают необходимость учета особенностей морфологии мышечного слоя в клинической практике, особенно при планировании хирургического лечения.

Результаты исследования акцентируют внимание на важности индивидуального подхода в предоперационной подготовке и хирургическом лечении пациентов с вентральной грыжей. Использование ботулинотерапии может способствовать снижению риска развития абдоминального компартмент-синдрома и улучшению общего состояния мышечного слоя, что напрямую связано с успехом оперативного вмешательства.

Дальнейшие исследования должны быть направлены на изучение изменений мышечного слоя в динамике после дооперационной ботулинотерапии, а также на возможные риски потенциально опасных осложнений. Особое внимание следует уделить пациентам с гигантскими грыжами, где компенсаторные изменения могут быть наиболее выраженными. Полученные данные подчеркивают значимость морфофункционального анализа мышечного слоя как инструмента для разработки персонализированных подходов к лечению пациентов с послеоперационной вентральной грыжей.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Протасов А.В., Канахина Л.Б., Мазурова О.И.

Сбор и обработка материала — Мазурова О.И., Протасов А.В.,

Статистический анализ данных — Канахина Л.Б., Протасов А.В.

Написание текста — Канахина Л.Б., Мазурова О.И.

Редактирование — Протасов А.В., Мазурова О.И.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.