Также были проведены серии экспериментов, направленных на изучение реакции тканей организма на имплант, в ходе которых рассматривали разные фирмы-производители, сравнивая их по характеристикам скорости протекания воспалительных реакций, выраженности воспалительной реакции и клеточному индексу. Был сделан вывод о том, что реакция тканей лабораторных животных менее выражена при использовании основовязаного лавсанового импланта. Экспериментальным путем была изучена послойная реакция сосудистой стенки на имплантацию протеза в разные сроки экспозиции. Оценивалось выбухание протеза внутрь артерии, а также возможное прободение интимы выпячивающим центром импланта. Доказано, что имплант фирмы «Линтекс» является более стабильным, его волокна реже подвергаются дезорганизации, тем самым его использование в редких случаях ведет к прободению интимы, выпячиванию сосудистого импланта внутрь артерии. По данным электронного микроскопирования, применение лавсановых имплантов отличается большей сохранностью эндотелиальной выстилки [31; 32].
Одной из нерешенных задач абдоминальной хирургии является лечение и профилактика спаечной болезни брюшины. В основе патогенеза избыточного спайкообразования после оперативных вмешательств на органах брюшной полости лежит разрастание соединительнотканных волокон благодаря выпавшему из перитонеального выпота фибрина, который таким образом «склеивает» поверхности органов, а впоследствии такие волокна прорастают сосудами и нервами. Предотвратить развитие описанной ситуации позволит разобщение десерозированных поверхностей на время, необходимое для их ремезотелизации. Для этого применяют вязкие биологически инертные рассасывающиеся барьерные средства [33; 34].
Таким веществом является «Мезогель» (4%-ный водный раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы). Он является первым в России сертифицированным барьерным средством. Эффективность данного средства исследовалась нашей кафедрой многие годы. Были проведены серии экспериментов, направленные на изучение барьерной функции препарата на лабораторных животных. В эксперименте на лабораторных животных при использовании средства «Мезогель» отмечалось снижение выраженности спаечного процесса брюшной полости в 7,3 раза по сравнению с животными без применения профилактических средств спайкообразования. Также при оценке влияния указанного средства на патогенную флору выяснили, что оно не вызывает усиления роста и размножения микроорганизмов. Клинические испытания «Мезогеля» проводили совместно с кафедрой общей хирургии КГМУ на базе ОБУЗ КГКБСМП (г. Курск), определили, что введение «Мезогеля» во время операции по поводу острой спаечной кишечной непроходимости позволяет добиться следующих позитивных эффектов: в 2,1 раза снижается системный эндотоксикоз, в 3,3 раза выраженность болевого синдрома, в 2,4 раза улучшается моторно-эвакуаторная функция кишечника в ближайшем послеоперационном периоде, а в отдаленном периоде в 1,3 раза повышается физический компонент качества жизни, что позволяет избежать рецидивов заболевания [35].
В настоящее время известны различные виды кишечных швов и анастомозов, внедренные в клиническую практику. Однако проблема герметичности и состоятельности швов в послеоперационном периоде остается нерешенной. В ходе изучения солей карбоксиметилцеллюлозы, которая является основой «Мезогеля», была предложена новая функциональная форма в виде рассасывающегося полимерного пленчатого импланта, перспективой использования которого является укрепление швов при операциях на различных отделах желудочно-кишечного тракта и изоляция десерозированных поверхностей. Влияние получившегося импланта на герметичность однорядного кишечного шва изучали в эксперименте in vivo на кроликах породы Советская шиншилла. По итогам исследований были получены следующие результаты: наложение однорядного кишечного шва, герметизированного полимерной мембраной, занимает меньше времени в сравнении с формированием второго ряда узловых швов поверх первого, это значительно уменьшает риск инфицирования брюшной полости [36]. При изучении биологической герметичности и механической прочности толстокишечных анастомозов непосредственно после наложения швов требовалось оказать большое максимальное давление (109,2. ± 1,28 мм рт. ст.) в сравнении с группами исследования, в которых выполнялось наложение однорядного кишечного шва без использования импланта - 64,3 ± 2,18 мм рт. ст. и двурядного кишечного шва - 82,7 ± 1,75 мм рт. ст. соответственно) [37]. В ходе исследования установлено, что изучаемый образец полимерного пленочного импланта обладает такими свойствами, как эластичность, прочность, моделируемость (после имплантации повторяет контуры участка кишки), не требует дополнительной фиксации шовным материалом (рисунок 3 А, Б).
Рис. 3. Макрофотографии (А, Б) этапов герметизации межкишечного анастомоза полимерным пленочным имплантом: А - наложение полимерной мембраны на линию кишечного шва (агрегатное состояние образца - нативное); Б - этап загибания краев полимерной мембраны вокруг участка кишки по ходу линии шва (за счет эластичности, появившейся после контакта мембраны с тканями кишки)
Применение «Мезогеля» в лечении спаечной болезни не единственная его функция. Была проведена работа по исследованию его гемостатической активности при травмах паренхиматозных органов, в ходе чего выяснили, что «Мезогель» обладает сорбционными свойствами и уменьшает величину кровопотери. Используя две конфигурации геля, отличающиеся температурой, мы получили статистически достоверно различающиеся данные. В группе с использованием «Мезогеля» комнатной температуры масса кровопотери при травмах печени и селезенки снизилась и составила 17% и 13% соответственно. Однако в группе с использованием «Мезогеля», подогретого до 36 °С, показатели составили 28% и 40%. Полученные результаты позволяют нам утверждать о гемостатическом свойстве геля, которое основано на формировании матрицы, задерживающей форменные элементы крови, тем самым образуя своеобразную сетку для тромбоцитарного сгустка [38-40].
В рамках исследования способов хирургического гемостаза на кафедре постоянно ведется поиск эффективного губчатого аппликационного кровоостанавливающего средства для использования при травматических повреждениях паренхиматозных органов живота. Нами были разработаны методики моделирования травм и оценки эффективности применения гемостатических средств методиками in vitro и in vivo (время остановки кровотечения и величина кровопотери на моделях стандартных травм печени и селезенки, а также качественные и интегральные показатели), позволяющие в эксперименте всесторонне изучать кровоостанавливающие средства. Результаты исследования позволяют сделать вывод о том, что все использующиеся в эксперименте образцы обладают достоверными кровоостанавливающими свойствами, выраженными в разной степени. Активность последних связана с входящими в состав губок кровоостанавливающими агентами. Более эффективными оказались губки: с транексамовой кислотой 9% и с криопреципитатом 10%, а также гемостатические губки «Биатравм», «Ресорб», «Серджисел Нью Нит» [41; 42].
На начальной стадии изучения сейчас находятся проекты в гинекологии, офтальмологии, урологии.
В экспериментальных условиях нами была доказана возможность укрепления шва матки при помощи сетчатых эндопротезов. Проведена серия экспериментов с использованием протезов фирмы «Линтекс» типа «Унифлекс» и «Эсфил легкий», закрепляя их над швом матки узловыми швами, с целью изучения в динамике характера морфологических изменений миометрия. Оценивая степень разобщенности гладких миоцитов, степень дезорганизации миометрия, интенсивность и распространение гидропической дистрофии, пришли к выводу, что эти материалы обладают недостаточной биосовместимостью и вызывают такие отрицательные эффекты, как формирование кист с воспалительным экссудатом. Также гистологически отмечалась выраженная дезорганизация гладких миоцитов миометрия [43]. Таким образом, на данный момент мы не можем рекомендовать эти материалы для использования в практическом акушерстве и гинекологии, но, безусловно, эта тематика является перспективной и требует дальнейшего экспериментального изучения.
В рамках изучения проблемы инфекционных заболеваний переднего отрезка глаза, совместно с кафедрой офтальмологии КГМУ, было выдвинуто предложение по разработке, изучению и возможному применению полимерных мембран на основе целлюлозы, обладающих пролонгированным антимикробным действием. Выбор данного материала объясняется его высокой степенью адгезии к конъюнктиве и возможностью длительное время аккумулировать активное вещество. Таким образом, использование данного импланта будет способствовать, в короткие сроки, излечиванию инфекционно-воспалительных заболеваний глаз, но успешность данного проекта требует экспериментальных испытаний и дальнейшего изучения тематики (рисунок 4 А, Б) [44].
Рис. 4. Макрофотографии экспериментальной группы с использованием мембран, обладающих антибактериальной активностью. А - дефект эпителия роговицы после нанесения травмы и инфицирования. Б - дефект эпителия роговицы, окрашенный натриевой солью флуоресцеина после нанесения травмы и инфицирования
Одновременная потребность в импланте, обладающем гемостатическим эффектом и структурностью, привело к разработке гемостатических губок, армированных сетчатым протезом. Спектр использования данных комбинированных имплантов велик. Нами была проведена экспериментальная серия клиновидных резекций полюсов почки у кроликов с последующей имплантацией комбинированных имплантов. Целью экспериментов являлось обоснование метода и дальнейшее его применение при органосохраняющих операциях на почках [45; 46].
Заключение
На протяжении многих лет кафедра оперативной хирургии и топографической анатомии им. профессора А.Д. Мясникова КГМУ совместно с ООО «Линтекс» г. Санкт-Петербург успешно проводит исследования, направленные на разработку и изучение отечественных эндопротезов для лечения и профилактики: наружных грыж живота, патологий сосудистой стенки, травматических стриктур трахеи, состоятельности швов кишечника. Мы также ведем разработки новых перспективных передовых направлений использования имплантов в офтальмологии, урологии, гинекологии и трансплантологии и других областях хирургической направленности.
Список литературы
1. Жуковский В.А. Полимерные эндопротезы для герниопластики. СПб: Эскулап, 2011. 104 с.
2. Зотов В.А. Хирургия грыж брюшной стенки с пластикой "без натяжения" // Вестник герниологии. 2006. № 2. С. 81-86.
3. Егиев В.И. Ненатяжная герниопластика / под общ. ред. В.И. Егиев. М.: Медпрактика, 2002. 148 с.
4. Барт И.И., Иванов В.П., Иванов С.В. Функциональная активность рибосомных генов и ее вовлеченность в формирование вентральных грыж у человека // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2012. № 3. С. 37-41.
5. Ташкинов Н.В., Куликова Н.А., Когут Б.М., Бельмач В.П., Паненков А.И. Выявление пациентов с крайне высокой степенью развития послеоперационных вентральных грыж при срединной лапаротомии // Дальневосточный медицинский журнал. 2013. № 4. С. 31-34.
6. Власов А.В., Кукош М.В. Проблема раневых осложнений при эндопротезировании брюшной стенки по поводу вентральных грыж // Современные технологии в медицине. 2013. Т. 5. № 2. С. 116-124.
7. Винник Ю.С., Петрушко С.И., Горбунов Н.С. Современные методы лечения послеоперационных вентральных грыж // Сибирское медицинское обозрение. 2010. Т. 65. № 5. С. 10-15.
8. Иванов И.С., Горяинова Г.Н., Мартынцев А.А., Катунина Т.П., Мишустин В.Н., Григорьев Н.Н. Сравнительная морфология тканей при использовании протезов из лавсана и поливинилиденфторида в эксперименте // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2011. № 4. С. 39-49.
9. Мамедов Р.А. Морфологическая оценка местной реакции организма при применении сетчатых материалов для протезирования передней брюшной стенки // Новости хирургии. 2013. Т. 21. № 1. С. 23-28.
10. Иванов С.В., Мамедов А.М., Мамедов Р.А, Иванов И.С. Иммуноморфологическая реакция организма при протезировании передней брюшной стенки с использованием полипропиленовой сетки у больных с послеоперационной грыжей брюшной стенки // Клиническая хирургия. 2009. № 2. С. 22-24.
11. Суковатых Б.С., Нетяга А.А., Валуйская Н.М. Превентивная пластика брюшной стенки эндопротезом «Эсфил» при операциях на органах брюшной полости // Вестник хирургии. 2006. № 3. С. 61-67.
12. Нетяга А.А., Парфенов А.О., Нутфуллина Г.М., Жуковский В.А. Легкие или композитные эндопротезы для герниопластики: выбор материала на основании экспериментального изучения их биосовместимых свойств // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 5. [Электронный ресурс]. URL: http://www.science-education.m/ru/artide/view?id=10712 (дата обращения: 20.02.2019).
13. Scheidbach H., Tannapfel A., Schmidt U., Lippert H., Kцckerling F. Influence of titanium coating on the biocompatibility of a heavyweight polypropylene mesh. An animal experimental animal model. Eur Surg. 2004. Vol. 36. no 5. P. 313-17.
14. Мишина Е.С., Климова Л.Г., Нетяга А.А., Затолокина М.А. Изучение антимикробной активности новых сетчатых эндопротезов с покрытием наночастицами серебра // Фундаментальные исследования. 2015. № 1. С. 307-310.
15. Куликовский В.Ф., Должиков А.А., Битенская Е.П., Солошенко А.В., Ярош А.Л. Экспериментальное исследование реакции тканей на имплантацию сетчатых эндопротезов с наноразмерным алмазоподобным углеродным покрытием // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 6. [Электронный ресурс]. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=11754 (дата обращения: 20.02.2019).
16. Назаров Е.А., Кузьманин С.А. О некоторых биоактивных покрытиях имплантатов (обзор литературы) // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2016. №1. С. 149-154.
17. Жуковский В.А., Филипенко Т.С. Эндопротез сетчатый основязный усиленный для пластики вентральных грыж // Патент на полезную модель № 178129 от 23.03.2018 г.
18. Ишков В.И., Нетяга Е.А., Рыжов А.С. Сравнительный анализ эпидемиологии злокачественных новообразований по России и Курской области // APRIORI. Cерия: Естественные и технические науки. 2016. № 2. С. 35-35. [Электронный ресурс]. URL: http://apriori-journal.ru/seria2/2-2016/Ishkov-Netyaga-Ryzhov.pdf (дата обращения: 20.02.2019).