Введение

В медицинской практике часто выполняют операции по поводу послеоперационных вентральных грыж (ПОВГ) [1—3]. Однако проблема выбора способа оперативного лечения, особенно при грыжах больших размеров, окончательно не решена. Такие операции сложны и опасны: примерно каждая четвертая из них сопровождается осложнением и в среднем 4% операций имеют летальный исход [4]. Оптимальным вариантом хирургического лечения послеоперационных срединных грыж является герниопластика собственными тканями, однако погружение компонентов грыжи в брюшную полость и сведение грыжевых ворот, особенно при больших дефектах, приводит к резкому повышению внутрибрюшного давления и усилению действия растягивающих сил на ушитую рану. Для решения этих проблем наиболее часто применяют сетчатые эндопротезы, посредством которых реализуется «ненатяжная» методика лечения грыж брюшной стенки [5]. Следует отметить, что и в этом случае частота рецидивов достигает 30% и более [6—8]. В настоящее время при лечении пациентов с большими послеоперационными срединными грыжами все шире стали применять сепарационную методику. Но она тоже имеет недостатки. К ним относятся высокая травматичность, установка сетчатого протеза больших размеров и связанные с этим осложнения, большая длительность операционного вмешательства и неизученность отдаленных результатов. Поэтому при послеоперационных срединных грыжах, особенно больших размеров, по-прежнему актуальна проблема выбора способа реконструкции передней брюшной стенки [1, 7, 8].

Оперативные вмешательства по поводу послеоперационных грыж, особенно больших размеров, должны сопровождаться контролем величины и динамики изменения внутрибрюшного давления из-за риска развития компартмент-синдрома. Обычно уровень внутрибрюшного давления измеряют посредством трансуретрального катетера, введенного в мочевой пузырь. Но этот способ болезненный, плохо переносится пациентами и часто сопровождается осложнениями. Более перспективной опосредованной неинвазивной методикой контроля внутрибрюшного давления является способ измерения насыщения (сатурации) крови кислородом — SpO₂ (патент РФ №2575336). Этот способ нетравматичен и легко доступен на различных этапах лечения больного. Кроме того, при лечении пациентов со срединными послеоперационными грыжами важно восстановление функции мышц брюшной стенки после проведенной герниопластики [3, 9—11].

В научной литературе сообщается о разработке алгебраических и нейросетевых моделей, позволяющих у пациентов с грыжами прогнозировать их жизненные показатели в зависимости от входных значений, включая способ лечения [9, 10, 12]. В связи с этим разработка рационального алгоритма и мобильной программы, реализуемой на смартфоне iPhone, осуществляющей выбор способа оперативного лечения и прогнозирование жизненных показателей пациентов, является актуальной.

Цель исследования — внедрение и практическое применение разработанного подхода при хирургическом лечении пациентов с послеоперационными вправимыми срединными грыжами живота.

Материал и методы

В исследование включены 106 пациентов с послеоперационными срединными вправимыми грыжами живота различных размеров. Обследование и лечение больных осуществляли в хирургических отделениях БУЗ ВО «ВГКБСМП №1» и БУЗ ВО «ВГКБСМП №10» г. Воронеж. Все пациенты подписали информационное согласие на участие в обследовании. Работа проведена согласно принципам добровольности и конфиденциальности в соответствии с «Основами законодательства РФ об охране здоровья граждан» (Указ президента РФ от 24.12.93 №2288) на основании разрешения локального комитета по биомедицинской этике Воронежского ГМУ им. Н.Н. Бурденко (протокол №3 от 22.04.21).

Критериями включения пациентов в исследование были следующие: наличие послеоперационных срединных вправимых грыж живота различных размеров, информированное согласие пациента на операцию, добровольное согласие на участие в исследованиях, возраст пациентов от 25 до 75 лет, имеющих различную массу тела.

Критерии исключения пациентов от исследования: возраст пациентов старше 75 лет, наличие у больных острого нарушения мозгового кровообращения, острого инфаркта миокарда, тяжелые нарушения гемостаза, отказ от участия в исследовании ввиду различных причин. Среди пациентов, включенных в исследование, ПОВГ чаще наблюдали у женщин — 67 (63%), чем у мужчин — 39 (37%). Средний возраст больных составил 54,7±2,9 года. В соответствии с общепризнанной классификацией Европейского общества герниологов (EHS) у всех больных были грыжи M2—4W1—3R0. В соответствии с задачами клинического исследования пациенты случайным образом были распределены на 2 группы: основную (n=55) и сравнения (n=51); в каждой группе по ширине грыжевых ворот выделили пациентов с малыми грыжами, средними и большими.

При выборе способа хирургического лечения в группе сравнения ориентировались только на ширину грыжевых ворот. В основной группе для выбора способа герниопластики оценивали не только ширину грыжевых ворот, но и другие критерии: дооперационные показатели функции мышц живота, уровень повышения внутрибрюшного давления (ВБД) при моделировании будущей послеоперационной ситуации по SpO₂ и данные прогнозирования послеоперационного состояния пациентов с помощью разработанных математических моделей.

Электромиография (ЭМГ) позволяла оценить функциональное состояние мышц живота как до операции, так и через 6 мес после оперативного вмешательства. Электромиографическую оценку функционального состояния мышц передней брюшной стенки выполняли с помощью электромиографа «Нейро-МВП» (ООО «Нейрософт»). В положении пациента лежа на спине, в проекции прямых мышц живота симметрично накладывали накожные электроды и регистрировали биоэлектрические потенциалы посредством поверхностной суммарной ЭМГ. Электромиографическими критериями служили общая электрическая активность (ОЭА) и степень утомляемости (СУ) мышц. Функция мышц считалась сохраненной при ОЭА ≥500 мкВ и СУ ≤2,4 ед., функция была утеряна при ОЭА <500 мкВ и СУ >2,4 ед.

Для оценки вероятного уровня повышенного ВБД разработан следующий диагностический алгоритм. Путем погружения грыжевого выпячивания в брюшную полость с помощью пелота и одновременного сближения краев грыжевых ворот при помощи специального бандажа, утягивающего живот пациента, проводили моделирование будущей послеоперационной ситуации и для оценки степени повышения ВБД дважды определяли SpO₂ — исходное и при моделировании.

В лечении пациентов применяли следующие способы герниопластики: пластику местными тканями в виде дубликатуры (по Сапежко), аппаратный способ лечения с иммобилизацией операционной раны (ИОР) на хирургическом мостике (рис. 1), двухэтапный аппаратный способ профессора Е.Н. Любых (рис. 2), заднюю сепарационную пластику (сетчатый протез размещали ретромускулярно) и эндопротезирование передней брюшной стенки (сетчатый протез располагали inlay) в виде «заплатки».

Рис. 1. Иммобилизация операционной раны на хирургическом мостике (а, б).

1 — хирургический мостик; 2— иммобилизующий шов.

Рис. 2. Двухэтапный аппаратный способ профессора Е.Н. Любых. Наложение сближающего аппарата.

а, б — начало сближения краев грыжевых ворот; в, г — сближение закончено.

При оценке результатов лечения основными критериями были следующие: 1) наличие или отсутствие признаков внутрибрюшной гипертензии в раннем послеоперационном периоде; 2) наличие послеоперационных осложнений; 3) функциональное состояние мышц живота через 6 мес после хирургического лечения; 4) частота рецидивов грыж; 5) показатели качества жизни.

Оценку качества жизни выполняли по опроснику SF-36, созданного с учетом психометрических стандартов, необходимых для групповых сравнений. При анкетировании определяли 8 основных и 2 итоговых показателей физического и психологического компонентов здоровья, позволяющих в полной мере оценить качество жизни пациентов с ПОВГ.

Вычислительные эксперименты по созданию математических моделей (ММ) проводили на кафедре высшей математики и информационных технологий Воронежского университета инженерных технологий. Обработку экспериментальных данных осуществляли с помощью методов нелинейного программирования: генетическим алгоритмом и способом конфигураций Хука—Дживса, реализованных в авторской интерактивной системе идентификации ММ [8, 9]. Статистический анализ проведен с применением программы Microsoft Excel. Оценивали статистические показатели: верхний (Qb) и нижний (Qn) квартили, медиану (Me), минимальное и максимальное значения. Статистическую значимость различий в обеих группах исследования определяли по критерию Стьюдента и непараметрическим статистическим критериям Манна—Уитни, Вилкоксона, Спирмена, Шапиро—Уилка, рангового дисперсионного анализа Фридмана. Оценка различий по качественным признакам между группами выполнена с использованием точного критерия Фишера и Z-критерия. Статистически значимыми считали различия при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Значения SpO₂ у пациентов основной группы до операции с малыми грыжами (n=16) и при моделировании послеоперационной ситуации соответствовали норме и свидетельствовали об отсутствии повышенного ВБД. Функция мышц до операции оказалась сохраненной с высоким уровнем биопотенциалов. В связи с нормальным ВБД при моделировании послеоперационной ситуации и дооперационными показателями функции мышц пациентам основной группы с малыми грыжами была выполнена пластика местными тканями по Сапежко. Повышение ВБД после операции не отмечено. Так, SpO₂ в 1-е сутки составила 97,5 [97,4; 97,6]%, на 2-е сутки — 97,8 [97,6; 98]%, на 7-е сутки — 98,3 [98; 98,4]% (p<0,01), что соответствовало дооперационным данным. По результатам ЭМГ у всех пациентов основной группы через 6 мес после операции улучшились показатели функции мышц брюшной стенки. СУ мышц брюшного пресса составила 1,82 [1,77; 1,89] ед. (t_Ct=50,026; p<0,01) и ОЭА мышц — 780 [771; 788] мкВ (t_Ct=—62,885; p<0,01), которые подтверждали улучшение функционального состояния мышц живота.

Пациентам группы сравнения с малыми грыжами (n=15), учитывая ширину грыжевых ворот <4 см, выполнили пластику местными тканями. До операции SpO₂ было в пределах нормы — 98,2 [98; 98,3]%. SpO₂ в 1-е сутки после оперативного лечения составило 97,3 [97,15; 97,35]%, на 2-е сутки — 97,6 [97,5; 97,7]%, на 7-е сутки — 98 [97,8; 98,15]% (p<0,01), что соответствовало дооперационным данным. Показатели функционального состояния мышц как до операции, так и после оперативного лечения соответствовали норме.

В послеоперационном периоде в основной группе пациентов с малыми грыжами (n=16) осложнений и рецидивов не зафиксировано. У 1 (6,7%) пациента группы сравнения с малыми грыжами (n=15) на 4-е сутки после оперативного лечения обнаружен воспалительный инфильтрат в области послеоперационной раны. Рецидивов грыж в группе сравнения с малыми грыжами в послеоперационном периоде не выявлено.

У пациентов основной группы с грыжами средних размеров (n=20) до оперативного лечения SpO₂ составляло 97,8 [97,4; 98,1]% (p<0,05). Моделирование послеоперационной ситуации показало снижение SpO₂ до 92,8 [92,5; 93,1]% (p<0,01), что свидетельствовало об умеренном (не критичном) повышении ВБД. У всех 20 пациентов до операции функция мышц оставалась сохраненной, однако была отмечена разница в показателях ОЭА (уровне биопотенциалов мышц). У 12 пациентов он оказался высоким (650 [640; 657] мкВ) при СУ 2,14 [2,09; 2,21] ед., что определяло функциональную полноценность мышц и позволило подобрать этим больным реконструктивную пластику местными тканями в виде дубликатуры с ИОР на хирургических мостиках. При этом у 8 пациентов ОЭА составила 512 [509; 520] мкВ при СУ 2,22 [2,15; 2,26] ед., что подтверждало функциональную слабость мышц и потребовало пластику с ИОР дополнить укрепляющим протезированием. После хирургического лечения у всех пациентов этой группы (n=20) резкого повышения уровня ВБД не установлено, SpO₂ в пределах нормы. Функция мышц по данным ЭМГ сохранилась и даже несколько улучшилась.

В группе сравнения пациентам с грыжами средних размеров (n=18), ориентируясь на ширину грыжевых ворот, выполнили следующие операции: 7 пациентов, имеющих ширину грыжевых ворот более 4 см и менее 6 см, оперированы с пластикой местными тканями в виде дубликатуры; 11 пациентам с шириной грыжевых ворот >6 см выполнили корригирующие операции (протезирование с размещением сетки в виде «заплатки»).

У всех пациентов группы сравнения со средними грыжами до операции функциональные показатели мышц брюшной стенки были в пределах нормы: СУ мышц 2,24 [2,18; 2,28] ед. и ОЭА 516 [508; 638] мкВ. Через полгода у 7 пациентов, которым проведена пластика местными тканями в виде дубликатуры, функция мышц осталась сохраненной: СУ мышц 2,19 [2,18; 2,2] ед. (T=0,768; p=0,443>0,05) и уровень ОЭА — 652 [648; 654] мкВ) (T=–2,384; p=0,017<0,05). После корригирующих операций с закрытием дефекта сетчатой «заплаткой» (11 пациентов) функция мышц стала несколько хуже: СУ 2,67 [2,63; 2,69] ед. (T=–2,938; p=0,003<0,01) и ОЭА 483 [476; 487] мкВ (T=–2,941; p=0,003<0,01).

Осложнений в послеоперационном периоде у пациентов основной группы с грыжами средних размеров (n=20) не отмечено. В группе сравнения у 3 (16,7%) пациентов после протезирования зафиксированы местные раневые осложнения. В послеоперационном периоде в основной группе был 1 (5%) случай рецидива грыжи. У 4 (22,2%) пациентов группы сравнения выявлены рецидивы грыж.

У пациентов основной группы (n=19) с грыжами больших размеров до оперативного лечения SpO₂ было 97,2 [96,8; 97,5]% (p<0,05). Моделирование послеоперационной ситуации показало значительное снижение SpO₂ — 87,2 [86,4; 87,9]% (p<0,01), что свидетельствовало о существенном повышении ВБД. Поэтому из-за повышенного риска развития компартмент-синдрома пациентам этой группы пластика обычными натяжными способами не была показана.

Основную группу пациентов с грыжами больших размеров разделили на 2 подгруппы по функциональному состоянию мышц: у 12 (63,2%) пациентов функция была сохранена, у 7 (36,8%) — утеряна. Затем в каждой подгруппе определяли степень снижения SpO₂ и риск развития компартмент-синдрома. В 1-й подгруппе из 12 пациентов были зафиксированы различия по уровню снижения SpO₂ при моделировании послеоперационной ситуации. У 8 пациентов этой подгруппы с удовлетворительными функциональными показателями мышц (ОЭА 505 [503; 511] мкВ и СУ 2,29 [2,23; 2,35] ед.) при моделировании послеоперационной ситуации SpO₂ крови было резко снижено –86,2 [85,9; 86,6]% (p=0,018<0,05), что указывало на высокий риск развития компартмент-синдрома. У этих пациентов был применен двухэтапный аппаратный способ лечения с восстановлением нормальной анатомии брюшной стенки с прогнозом сохранения и, возможно, улучшения функции мышц. У 4 пациентов 1-й подгруппы с функциональными показателями мышц, соответствующих норме (СУ 2,14 [2,13; 2,16] ед. и ОЭА 508 [506; 512] мкВ), моделирование послеоперационной ситуации показало меньшее снижение SpO₂ — 89,5 [89,4; 89,7]%, т.е. меньший риск развития компартмент-синдрома. У этих пациентов была применена задняя сепарационная пластика с размещением сетчатого протеза ретромускулярно. Во 2-й подгруппе основной группы у 7 из 19 пациентов функция мышц до оперативного лечения оказалась практически утерянной (СУ 2,59 [2,52; 2,62] ед., ОЭА 427 [425; 439] мкВ), а моделирование послеоперационной ситуации зафиксировало существенное снижение SpO₂ до 87,5 [87,2; 87,8]% (p<0,05). Все это определило выбор корригирующего способа лечения без восстановления нормальной анатомии (протезирование с закрытием дефекта сетчатым протезом в виде «заплатки»). На 1-е и 2-е сутки после операции у пациентов основной группы отмечено снижение SpO₂, потребовавшее назначения ингаляций кислорода. К 7-м суткам SpO₂ крови соответствовала норме. Через 6 мес у 12 пациентов после применения реконструктивных способов оперативного лечения (двухэтапный аппаратный способ проф. Е.Н. Любых и задняя сепарационная пластика) улучшилась функция мышц передней брюшной стенки. У 7 пациентов после пластики сетчатым протезом функциональные показатели мышц по сравнению с дооперационными значениями оставались на прежнем уровне и не улучшились. Всем пациентам группы сравнения (n=18) выполнили протезирование с закрытием дефекта сетчатым протезом в виде «заплатки». После операции SpO₂ крови в группе сравнения соответствовало таковому у пациентов основной группы после таких же корригирующих операций (в 1-е сутки — 90,65 [90,5; 91]%, на 2-е сутки — 91,65 [91,4; 92]%, к 7-м суткам 95,8 [95,5; 96,35]% (p<0,01).

У 8 (44,4%) из 18 пациентов группы сравнения до операции зафиксированы нормальные показатели функции мышц — СУ 2,32 [2,28; 2,35] ед. (p<0,05) и ОЭА 508 [505; 510] мкВ (p<0,05). У оставшихся 10 (55,6%) из 18 пациентов до оперативного лечения функция мышц была сниженной (СУ 2,63 [2,57; 2,69] ед. и ОЭА 429 [(421; 437] мкВ). Через 6 мес после операции у 8 (44,4%) пациентов группы сравнения с нормальными дооперационными значениями функции мышц выявлено ее снижение: СУ 2,46 [2,45; 2,51] ед. (t_Ct=–4,931; p=0,002<0,01) и ОЭА 490 [486; 495] мкВ (t_Ct=3,424; p=0,011<0,05). У 10 (55,6%) пациентов со сниженной до операции функцией мышц после оперативного лечения результаты остались на прежнем уровне — СУ 2,88 [2,78; 2,9] ед. (t_Ct=–12,994; p<0,01), ОЭА 418 [415; 423] мкВ (t_Ct=3,232; p=0,01). В основной группе послеоперационные раневые осложнения выявлены у 4 (21,1%) пациентов после пластики сетчатым протезом, а в группе сравнения — у 7 (38,9%). Рецидивы грыж после корригирующей пластики в основной группе зафиксированы в 2 (10,5%) случаях, в группе сравнения — у 5 (27,8%) пациентов.

По результатам опросника SF-36 показатели качества жизни в послеоперационном периоде оказались выше, чем дооперационные.

Проведенные вычислительные эксперименты позволили определить зависимость послеоперационных показателей SpO₂ крови, степени утомляемости мышц и их общей электрической активности от дооперационных значений, а также от полученных данных моделирования будущей послеоперационной ситуации и выбранного способа хирургического лечения. Разработанные математические модели позволяли при определенном способе операции с минимальной погрешностью оценить послеоперационные показатели пациента. В частности, погрешность моделирования значений SpO₂ крови оказалась на уровне ±0,2%, а функциональных показателей мышц ±2—3%. Полученные данные позволили разработать мобильную программу для смартфона iPhone по алгоритму выбора способа оперативного лечения и оценки жизненных показателей в послеоперационном периоде у пациентов с ПОВГ различных размеров (рис. 3).

Рис. 3. Интерфейс разработанной программы по алгоритму выбора способа хирургического лечения у пациентов с послеоперационными вентральными грыжами.

Заключение

Способ опосредованной оценки изменений показателей внутрибрюшного давления путем измерения насыщения (сатурации) крови кислородом может быть использован на различных этапах лечения больных как до оперативного лечения при выборе способа герниопластики, так и в послеоперационном периоде. Предложенный подход при выборе способа хирургического лечения при послеоперационных срединных вправимых грыжах живота разных размеров позволил реализовать дифференцированный функционально-ориентированный подход к лечению больных с такой патологией. Использование разработанного алгоритма выбора способа оперативного лечения пациентов с послеоперационными вправимыми срединными грыжами живота способствовало снижению частоты рецидивов грыж с 17,65 до 5,45% (в 3,2 раза; p=0,048) и частоты развития послеоперационных осложнений с 21,6 до 7,3% (в 3 раза; p=0,035).

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Е.Ф. Чередников, С.А. Скоробогатов, Г.В. Полубкова, А.В. Черных

Сбор и обработка материала — С.А. Скоробогатов, Г.В. Полубкова, Д.В. Арапов

Статистическая обработка — С.А. Скоробогатов, Д.В. Арапов

Написание текста — С.А. Скоробогатов

Редактирование — Е.Ф. Чередников, Г.В. Полубкова, А.В. Черных

Participation of authors:

Concept and design of the study — E.F. Cherednikov, S.A. Skorobogatov, G.V. Polubkova, A.V. Chernyh

Data collection and processing — S.A. Skorobogatov, G.V. Polubkova, D.V. Arapov

Statistical processing of the data — S.A. Skorobogatov, D.V. Arapov

Text writing — S.A. Skorobogatov

Editing — E.F. Cherednikov, G.V. Polubkova, A.V. Chernykh

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.