Введение
Одним из основных современных направлений хирургии в оториноларингологии является эндоскопическая ринохирургия. Применение эндоскопического контроля в ринологии имеет несомненные преимущества, заключающиеся в лучшей визуализации и манипулировании, возможности прецизионного забора и установки трансплантатов во время риносептопластики, сокращении времени операции и снижении риска послеоперационных осложнений [1, 2]. Однако главным недостатком этого метода является работа одной рукой, что значительно затрудняет прошивание и завязывание узлов в узких и глубоких полостях общепринятыми способами, или необходимость в помощи рук ассистента, что требует согласованности движений двух хирургов [3]. Анатомические особенности полости носа еще больше усложняют маневренность инструментов с одновременным визуальным контролем, в особенности в педиатрической практике [2, 4].
В связи с этим актуальными являются разработки методик скользящих самофиксирующихся узлов, которые подходят для завязывания одной рукой и при этом обеспечивают надежную аппроксимацию краев перемещаемых лоскутов.
В разных областях медицины уже на протяжении нескольких десятилетий активно используются экстракорпоральные узлы, которые формируют снаружи и затем опускают до уровня сопоставляемых тканей. В частности, в лапароскопической хирургии с успехом используют узел Roeder knot и его модификации. Скользящие узлы с самофиксирующимися свойствами также востребованы в артроскопической хирургии [5], в пластической хирургии при эндоскопическом лифтинге лба, абдоминопластике, маммопластике и кантопексии [6].
При анализе зарубежной и российской литературы можно обнаружить небольшое количество статей, описывающих использование скользящих самофиксирующихся узлов в ринохирургии [7].
Особенно перспективным представляется применение скользящих самофиксирующихся узлов при хирургии перегородки носа. Однако их разнообразие и противоречивые отзывы диктуют необходимость проведения исследований для выбора оптимальной конфигурации узла и шовного материала.
Цель исследования — провести сравнительную оценку скользящих и фиксирующих свойств узлов Chula knot, Sliding-lock knot, Osaka sliding knot и «полурыбацкого узла» в эксперименте.
Материал и методы
В ходе исследования был собран и использован мостовой тензометрический датчик из алюминия, плата XFW-HX711 и микроконтроллер Arduino UNO (рис. 1). Частота опроса датчика составила 10 сигналов в секунду (9600 Бод). Калибровка проводилась с помощью гири массой 100 г с классом точности F2.
Рис. 1. Установка для испытания узлов.
1 — мостовой тензометрический датчик из алюминия; 2 — плата тензодатчика XFW-HX711; 3 — микроконтроллер Arduino UNO; 4 — калибровочная гиря (100 г).
Объектом исследования стали 4 наиболее популярных скользящих самофиксирующихся узла (рис. 2) [8—10]. Распределение по группам исследования проводили в соответствии с типом узла. В 1-й группе эксперимент выполняли с узлом Chula knot (n=60), во 2-й группе — с узлом Sliding-lock knot (n=60), в 3-й группе — с узлом Osaka sliding knot (n=60) и в 4-й группе — с «полурыбацким узлом» (n=60). В зависимости от вида шовного материала группы были также разделены на подгруппы: подгруппа а — узлы формировали нитью PDS (n=30); б — нитью Vicryl 5/0 (n=30). Использовали синтетическую нить Vicryl 5/0, изготовленную из сополимера, который на 90% состоит из гликолида и на 10% из L-лактида, и нить PDS II, изготовленную из полиэфира полидиаксанона.
Рис. 2. Конфигурация 4 скользящих самофиксирующихся узлов.
а — узел Chula knot; б — узел Sliding-lock knot; в — узел Osaka sliding knot; г — «полурыбацкий узел».
Для оценки легкости скольжения и прочности каждого вида узла формирование петли производилось одним врачом.
В ходе эксперимента оценивали следующие показатели: усилие, прилагаемое для затягивания узла, и усилие при его растягивании на 2 мм.
Узлы затягивали на мостовом тензометрическом датчике с предварительно закрученным винтом. При затягивании узла сигнал с мостового тензодатчика считывался платой XFW-HX711, далее сигнал передавался на микроконтроллер Arduino UNO и затем с помощью среды разработки Arduino IDE (Version 2.0.0) сигнал преобразовывался в поток данных, представленных в Ньютонах (H).
Исследование растяжения узла на 2 мм производили без дополнительных страховочных петель.
Сбор данных и их систематизацию осуществляли в электронных таблицах Microsoft Office Excel (2016). Статистическую обработку данных проводили с применением языка Python 3.9 и встроенных функций из модулей Statsmodels и Scipy.
Результаты
Полученные данные усилий для скольжения и сдвига узла на 2 мм представлены в таблице.
Усилия, необходимые для затягивания узлов и сдвига его на 2 мм
| Подгруппа | Узел | Нить | Усилие, H, Me [Q1; Q3] | p | |
| для затягивания узла, | для растяжения узла на 2 мм | ||||
| 1А, n=30 | Chula knot | PDS 5/0 | 0,09 [0,08; 0,09] | 1,03 [1,02; 1,04] | <0,001 |
| 1Б, n=30 | Chula knot | Vicryl 5/0 | 0,15 [0,14; 0,16] | 1,39 [1,38; 1,40] | <0,001 |
| 2А, n=30 | Sliding-lock knot | PDS 5/0 | 0,07 [0,06; 0,07] | 0,86 [0,85; 0,87] | <0,001 |
| 2Б, n=30 | Sliding-lock knot | Vicryl 5/0 | 0,12 [0,11; 0,12] | 0,98 [0,96; 0,98] | <0,001 |
| 3А, n=30 | Osaka sliding knot | PDS 5/0 | 0,08 [0,07; 0,09] | 0,88 [0,87; 0,90] | <0,001 |
| 3Б, n=30 | Osaka sliding knot | Vicryl 5/0 | 0,14 [0,13; 0,15] | 0,99 [0,98; 1,01] | <0,001 |
| 4А, n=30 | «Полурыбацкий узел» | PDS 5/0 | 0,05 [0,04; 0,06] | 0,35 [0,34; 0,36] | <0,001 |
| 4Б, n=30 | «Полурыбацкий узел» | Vicryl 5/0 | 0,09 [0,09; 0,10] | 0,79 [0,78; 0,80] | <0,001 |
Примечание. Me — медиана; Q1 и Q3 — первый и третий квартили.
В результате эксперимента в группах узлов, сформированных с использованием нити PDS 5/0, выявлены достоверно лучшие показатели при оценке легкости скольжения по сравнению с узлами, сформированными нитью Vicryl 5/0, ввиду низкого коэффициента трения мононитей. Так, в подгруппах 1А, 2А, 3А и 4А средний показатель по оценке скольжения был 0,07 [0,06; 0,08], а в сопоставимых подгруппах 1Б, 2Б, 3Б и 4Б — 0,13 [0,11; 0;15] (p≤0,001). При этом при сравнении 1-й, 2-й, 3-й и 4-й групп узлов также была выявлена статистически значимая разница в показателях легкости скольжения. Наилучший результат показала 4-я группа со средним значением показателя 0,07 [0,05; 0,09], далее следовала 2-я группа (0,09 [0,07; 0,12]) и 3-я группа (0,11 [0,08; 0,14]). Наибольшее усилие, прилагаемое для затягивания узла, отмечено в 1-й группе — 0,12 [0,09; 0,15] (p≤0,001).
Как и ожидалось, чем сложнее сформирован переплет нитей между собой, тем бо́льшая сила трения образуется между ними; таким образом, наибольшая прочность узла в обоих вариантах шовного материала была достигнута в 1-й группе со значением показателя 1,21 [1,03; 1,39], далее следовала 3-я группа (0,96 [0,88; 0,99]), 2-я группа (0,92 [0,86; 0,98]) и 4-я группа (0,57 [0,35; 0,79]) (p≤0,001). При этом плетеная нить Vicryl в подгруппах 1Б, 2Б, 3Б, 4Б (0,98 [0,9; 1,36]) лучше удерживала узел, чем мононить PDS в группах 1А, 2А, 3А и 4А (0,87 [0,72; 1,0]) (p≤0,001).
Максимальная легкость скольжения узла была достигнута в подгруппе 4А при комбинации «полурыбацкого узла» и нити PDS 5/0 — 0,05 [0,04; 0,06] (p<0,001) (рис. 3). Следует отметить, что при попарном сравнении показателя в подгруппах 1А (0,09 [0,08; 0,09]) и 4б (0,09 [0,09; 0,1]) были выявлены статистически не значимые различия (p=0,064).
Рис. 3. Тестирование «полурыбацого узла».
а — затягивание узла; б — растягивание узла на 2 мм.
Сочетание узла Chula и нити Vicryl 5/0 в подгруппе 1Б продемонстрировало наибольшую резистентность узла к обратному скольжению — 1,39 [1,38; 1,40] (p<0,001).
Обсуждение
Фиксация реконструированной перегородки носа является заключительным и ключевым этапом в ринохирургии. В отдельных ситуациях, когда классические способы прошивания представляются чрезвычайно сложной задачей, скользящие самофиксирующиеся узлы способны сопоставить края и противостоять воздействию соединяемых тканей. Понимание механических характеристик узлов представляется важным в аспекте применения при сопоставлении тканей разной плотности. Так, при отсутствии мукоперихондрия слизистая оболочка может травмироваться вследствие прорезывания нити [11].
S. Kuptniratsaikul и соавт. [8, 12] в эксперименте сравнивали механические параметры ранее опубликованной методики формирования Chula knot, с конкурирующими техниками скользящих самофиксирующихся узлов. Авторы описали величины силы, приводящей к распусканию узла. В настоявшем исследовании не были получены схожие результаты, несмотря на то что узел Chula вошел в число изучаемых видов узлов. Разница показателей может объясняться использованием абсолютно разного шовного материала в артроскопической хирургии по сравнению с шовным материалом в ринохирургии. В упомянутом исследовании использовали усиленный шовный материал из высокопрочного волокна.
В работе G. Abbi и соавт. [13] была установлена корреляция между поверхностными характеристиками шовного материала и прочностью узла. В настоящем исследовании также определили достоверную разницу в изучаемых параметрах в зависимости от вида нити.
Наиболее полно биомеханические характеристики скользящих самофиксирующихся узлов раскрыты в работе S. Hassinger и соавт. [14]. В ходе исследования были проанализированы 10 наиболее актуальных артроскопических узлов с шовным материалом No. 2 Ethibond. Авторы определяли скольжение узла в сторону затягивания и в обратном направлении, надежность петли, надежность и вес узла. По результатам настоящей работы были выявлены преимущества узла Chula knot с нитью Vicryl 5/0 в аспекте аппроксимации краев раны. А при оценке легкости скольжения определены преимущества «полурыбацкого узла» с нитью PDS 5/0.
Позднее K.A. Dahl и соавт. [15] изучили 5 наиболее часто используемых узлов (Dines, Field, Nicky’s, Tennessee slider и Snyder) и сравнили их с 4 новыми узлами (San Diego, Hu, Tuckahoe и Triad), описанными в последних публикациях. Дизайн исследования был аналогичен исследованию, проведенному ранее S. Hassinger и соавт. [14]. Авторы сообщили о том, что в связи с тенденцией к переходу на более современный шовный материал изменился выбор нити: вместо No. 2 Ethibond стали применять нить FiberWire. Настоящее исследование было ограничено изучением усилия, необходимого для затягивания узла и сдвига его в обратном направлении. В то же время исследование включало по 30 проб каждого узла с каждым видом нити, что в 3 раза больше, чем в работе K.A. Dahl и соавт.
В настоящем исследовании сравнивали два вида шовного материала, который наиболее часто используют в ринохирургии. Так, нити PDS 5/0 и Vicryl 5/0 применяют для фиксации перемещаемых васкуляризованных лоскутов при пластическом закрытии перфорации перегородки носа. В экспериментах намеренно выполняли исследование узлов без страховочных петель ввиду того, что основную функцию удержания сопоставляемых тканей выполняет первый узел.
Основой работы S. Kim и соавт. [16] стало отсутствие систематических исследований на тему оптимального количества дополнительных петель, которое бы обеспечило максимальную удерживающую способность узла. Объектом исследования стали артроскопические узлы со скользящими самофиксирующими свойствам. Авторы сделали вывод, что добавление трех дополнительных петель выводит прочность разных узлов на плато.
Основной задачей настоящего исследования являлся поиск узла со сбалансированными легкостью скольжения и прочностью, который при этом отличался простой конфигурацией. Эти критерии позволяют достигать надежного сшивания труднодоступных тканей и вместе с тем снижают риск прорезывания тканей и формирование в дальнейшем геморрагических корок на узле, которые могут привести к местному воспалению и снижению регенерации сопоставляемых тканей.
Выводы
1. В представленной работе изучена легкость скольжения и прочность 4 видов скользящих самофиксирующихся узлов с использованием 2 видов шовного материала: нитей PDS 5/0 и Vicryl 5/0. Установлено, что наиболее простая конфигурация «полурыбацкого узла» совместно с мононитью PDS 5/0 обеспечивает наибольшую легкость скольжения узла при его затягивании. Комбинация узла Chula с нитью Vicryl 5/0 продемонстрировала наибольшую прочность.
2. Согласно результатам исследования можно рекомендовать использование в практической работе «полурыбацкого узла» как оптимальный по соотношению скольжение/фиксация. Однако выбор оптимальной комбинации узла и шовного материала с учетом механических характеристик остается за хирургом в каждом конкретном случае.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Ю.Ю. Русецкий, С.Е. Кудряшов, О.А. Спиранская
Сбор и обработка материала — К.Г. Терехина, О.В. Чернова А.Н. Елумеева
Статистическая обработка данных — К.Г. Терехина, О.В. Чернова
Написание текста — К.Г. Терехина, О.В. Чернова
Редактирование — Ю.Ю. Русецкий
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.