Хирургическое лечение грыж передней брюшной стенки остается одной из наиболее актуальных проблем абдоминальной хирургии, что связано с повышением хирургической активности при заболеваниях органов брюшной полости, следствием чего является увеличение числа послеоперационных грыж [2, 4, 8].
В настоящее время наиболее широкое распространение получили протезирующие методы пластики грыж передней брюшной стенки. Преимущество пластики без натяжения состоит в минимизации изменения объема брюшной полости, что исключает повышение внутрибрюшного давления и нарушение функции дыхания. Совершенствование методов имплантации позволяет снизить количество рецидивов при оперативном лечении послеоперационных вентральных грыж (ПОВГ) [1, 5, 7, 9]. Поиск оптимальных методик пластики ПОВГ явился основой для проведения исследований, целью которых было экспериментальное изучение динамики морфологических изменений тканей передней брюшной стенки при ненатяжной аллогерниопластике оригинальным способом.
Материалы и методы исследования
Эксперименты по изучению динамики морфологических изменений тканей передней брюшной стенки животных на имплантацию полипропиленового протеза были выполнены на 25 белых крысах-самцах линии Вистар половозрелого возраста, массой ~ 250-350 г. Животные содержались в стандартных условиях вивария при 12-часовом режиме освещения и свободном доступе к корму и воде в соответствии с нормами, утвержденными МЗ РФ.
Исследования проводили в соответствии с требованиями приказов № 1179 МЗ СССР от 10.10.1983, № 267 МЗ РФ от 19.06.2003 и «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 года № 755). Содержание животных соответствовало международным правилам «Guide for the Care and Use of Laboratory Animals».
За 18 часов перед хирургическим вмешательством крыс лишали корма, вода оставалась в свободном доступе. Всем животным были выполнены операции по моделированию ПОВГ путем создания дефекта брюшины. Оперативное вмешательство проводилось под ингаляционным эфирным наркозом в условиях операционной. Животных фиксировали, кожу передней брюшной стенки обрабатывали раствором спиртового хлоргекседина. По средней линии от мечевидного отростка по направлению к лону рассекали кожу, подкожную клетчатку, образуя разрез длинной 25 мм. Затем из мышечно-апоневротического слоя передней брюшной стенки высекали участок ткани размером 20×3 мм, не повреждая при этом брюшину. Таким образом, в мышечно-апоневротическом слое формировался послеоперационный дефект. Над образовавшимся дефектом края кожной раны сшивали непрерывной нитью. Используемая техника операции позволяла получить классическое формирование ПОВГ. После операции животные помещались в клетки и содержались на обычном режиме питания.
Через 7 суток после формирования грыжи проводился второй этап - ненатяжная герниопластика. Хирургическое вмешательство проводили в условиях операционной под эфирным наркозом. Разводили края кожной раны, содержимое грыжевого мешка вправляли в живот. Полипропиленовый протез «Surgipro» размером 30×20 мм размещали под мышечно-апоневротическим слоем. По краям протез прошивался лигатурами, которые через переднюю брюшную стенку выводились на кожу. Дефект в мышечно-апоневротическом слое и кожная рана зашивались непрерывным швом. После этого лигатуры, выведенные на кожу, фиксировались на пелотах. Лигатуры, прошитые за край протеза, служат вначале как направляющие при проведении и расправлении протеза в предбрюшинном пространстве, а затем, выведенные на кожу и фиксированные на пелотах не позволяют протезу сместиться. Такая фиксация протеза не требует дополнительного увеличения операционной раны, мобилизации подкожной клетчатки, тем самым снижая травматичность и не создавая дополнительных полостей между апоневрозом и клетчаткой. Отсутствие постоянных лигатур при сокращении протеза позволяет избежать прорезывания тканей мышечно-апоневротического слоя и создания предпосылок для рецидива заболевания [6]. Непрерывное наблюдение за животными велось в течение первого часа после операции, затем ежедневно визуально отмечали отклонения в потреблении корма и воды в отдельных клетках. Животных еженедельно взвешивали.
Для выяснения характера тканевой реакции на имплантат проводилось гистологическое исследование материала через 3, 7, 14 дней; 1 и 3 месяца. Сроки были выбраны с учетом продолжительности асептического воспаления в области имплантатов, развития репаративных процессов, формирования соединительной ткани и образования полноценного послеоперационного рубца [3].
Животные выводились из эксперимента посерийно, путем передозировки эфирного наркоза. Для патогистологического светомикроскопического исследования забирались кусочки ткани из центральной, периферической и краевой зон операционного поля. Предметом исследования были гистологические структурные элементы начального воспалительного процесса, включая клеточные элементы, а также межтканевые корреляционные взаимосвязи основных тканевых структур, участвующих в процессах репарации. Для исследования иссекали участок передней брюшной стенки живота размерами 4,0×4,0 см. Фрагменты подвергались стандартной обработке при помощи аппарата для гистологической проводки АТ 600 М. Патогистологическое исследование материала микропрепаратов проводилось на парафиновых и целоидиновых срезах толщиной 5-7 мкм. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилин-эозином, по методу ван Гизона (пикрофуксин), с докраской эластических и коллагеновых структур по Гомори и ШИК реакцией, азаном Гейдейгана, трехцветной одномоментной окраской по Касону, гематоксилином Вейгерта.
Микроскопирование препаратов проводилось на микроскопе Nikon Eclipse E 200 c цифровой видеокамерой Nikon digital sight - Fi 1 (Japan) с использованием компьютерной программы Bio Vision 4.0 (West Medica HandelsgmbH). Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием пакета программ «Statistic for Windows 6.0».
Результаты исследования и их обсуждение
Послеоперационных раневых осложнений, связанных с имплантацией, не было отмечено на протяжении всего эксперимента ни у одного животного. Рецидива грыжи в течение эксперимента не наблюдалось. Снижения прироста массы тела животных опытных групп по сравнению с контролем, не подвергавшихся хирургическим манипуляциям, не наблюдалось.
Проведенные гистологические исследования участков зоны операции при имплантации полипропиленовой сетки «Surgipro» в сроки 3,7,14 суток; 1 и 3 месяца показали наличие стереотипных реакций воспаления тканей.
При микроскопическом исследовании на срезах ткани, взятых через 3 суток после имплантации, выявлено развитие острой воспалительной реакции в ответ на хирургическое вмешательство. В исследуемом материале четко выражен преимущественно альтеративный характер реактивных изменений с формированием широкой зоны некротического детрита. В краевых участках операционного поля имело место наличие широкой зоны травматического отека, обширные участки нарушения кровообращения в виде сливающихся кровоизлияний. Сосуды микроциркуляторного русла паретически расширены, некоторые из них тромбированны. В прилежащих к зоне некроза тканевых элементах, включая группы мышц, крупные сосуды и жировую ткань, встречаются признаки дегенеративных изменений, доходящих до некробиотических. В исследуемой зоне не выявлено признаков репаративной перестройки ткани. При использовании дополнительных методов выявления различных элементов соединительно-тканного каркаса также отмечается отсутствие признаков пролиферативной активности.
Со стороны клеточного сообщества отмечено наличие немногочисленных макрофагальных элементов на фоне выраженной неспецифической воспалительной реакции с высоким содержанием клеток гранулоцитарного ряда. Таким образом, через 3 суток после выполнения операции по герниопластике ПОВГ наблюдается четко выраженная альтеративная стадия общепатологических процессов.
В срезах, полученных через 7 суток эксперимента, в области вмешательства наблюдалось формирование грануляционной ткани. Зона операционного поля в исследуемой ткани с выраженной клеточной реакцией представлена некротически измененными участками, состоящими из лейкоцитов, лимфоидных и небольшого количества гистиоидных элементов. Приграничная пластинка с признаками базофилии всех тканевых элементов, в ней четко определяются мелкие новообразованные капилляры с тонкими стенками. Сосуды с выраженным полнокровием, с явлениями стаза и сладжирования. В некоторых участках определяются перивазальные кровоизлияния и отек. В мышцах, прилегающих к операционному полю, выявлены дегенеративные изменения без признаков прогрессирующего некроза, с начальными минимальными фибропластическими изменениями, которые выражены появлением не только макрофагов, но и наличием мелких гистиоцитарных элементов. При окраске дополнительными красителями обнаружено наличие новообразованной соединительной ткани в виде тонких коллагеновых прослоек между мышцами и сосудами. Также отмечены прослойки ткани с захватом краевых участков некроза, с «соединительно-тканными мостиками», формирующие единое фибропластическое пространство операционной раны. Выявленные изменения являются продолжением стадии альтерации с экссудативным компонентом и начальными признаками репаративных процессов в виде формирования примитивной соединительной ткани.
В срезах, полученных через 14 суток, четко выделены отграничения зоны некротических изменений и формирование молодой соединительной ткани с ранними прогрессирующими фибропластическими реакциями (рис. 1). Зона некроза четко отграничена, несколько уплотнена. В прилежащих к зоне некроза тканях отмечено четко выраженное формирование мелких капилляров. Сосуды тесно прилежат друг к другу, между ними имеются тонкие соединительно-тканные прослойки с наличием клеток фибропластического ряда, а также лимфоцитов и макрофагов. Количество лейкоцитов уменьшено в сравнении с препаратами предыдущего срока исследования.
В артериолах отмечены признаки набухания эндотелиальных элементов, усиление пролиферативной активности гладкомышечных клеток и пролиферация клеток адвентициального слоя. Стенки артериол утолщены, в них имеются признаки плазматического пропитывания. Между сосудами, при окраске основными и дополнительными красителями, встречается четко формирующаяся соединительно-тканная «сеть». Фибропластические изменения затрагивают прилежащие участки мышц и жировую клетчатку, отмечено формирование нежно петлистой основы. Каждое мышечное волокно окружено новообразованной соединительной тканью с наличием молодых сосудов и незначительного количества клеток гистиоидного типа. Со стороны перимизия отмечается усиление пролиферативной активности. Клетки перимизия увеличены в объеме, гиперхромные.
В строении тканей области операционного поля через 1 месяц отмечено разрастание волокнистой фиброзной ткани с пролиферацией мелких сосудов (рис. 2).
Сосуды с набухшим эндотелием, в отдельных сосудах ангиоматозные почки, встречаются сосуды с гипертрофией медиального слоя. Воспалительная инфильтрация носит очаговый скудный характер с локализацией преимущественно вокруг протеза, встречаются немногочисленные многоядерные клетки. В участках, прилежащих к имплантату, отмечено исчезновение отека, воспалительной инфильтрации, формирование более плотной фиброзной ткани.
Таким образом, к окончанию месяца можно говорить о завершающей стадии репаративных процессов с формированием плотной соединительной ткани с ангиоматозом операционного поля, что может характеризовать положительную сторону регенерации, отсутствие воспаления также подтверждает отсутствие патологических изменений.
а
б
Рис. 1. Ткань операционного поля через 14 суток:
а - формирование коллагенового каркаса в зоне операционного поля, ангиоматоз,
окраска пикрофуксином (ВанГизон), ×20; б - коллагенизация операционной раны,
окраска по Гейденгану, ×40
а
б
Рис. 2. Ткань операционного поля через 1 месяц:
а - формирование плотной фиброзной ткани с новообразованными сосудами и гистиоидными элементами, окраска гематоксилин-эозином, ×20; б - плотная оформленная соединительная ткань без воспаления, окраска по Ван Гизону, ×40
В ткани области операционного поля через 3 месяца отмечено наличие четко сформированной фиброзной ткани с гранулемами инородных тел, с формированием волокнистой плотной ткани (рис. 3).
а
б
Рис. 3. Ткань операционного поля через 3 месяца:
а, б - четко выраженная рубцовая ткань без воспалительных патологических
изменений, окраска по Ван Гизону, ×40
Сосуды в фиброзной ткани с гипертрофией стенок в периваскулярных зонах. Завершающая стадия характеризуется исчезновением воспалительного компонента и окончательным формированием четко выраженной соединительной ткани.
Заключение
Проведенные экспериментальные исследования показали, что основные изменения при рекомендованном методе ненатяжной герниопластики при ПОВГ заключаются в формировании новообразованной, четкой соединительно-тканной «капсулы» с достоверными признаками прогрессирования фибропластических изменений по срокам давности процесса. Изменения структур в исследуемом материале носили диффузный характер с заинтересованностью мелких артерий и сопровождались признаками воспаления. Нарушения гемодинамики, наблюдаемые на ранних стадиях исследования, клеточная реакция, выраженные сосудистые изменения, а также гипертрофия гладкомышечных клеток создают плацдарм для формирования соединительно-тканных элементов и последующего успешного процесса заживления. Отмечено стадийное развитие формирования соединительной ткани: первая стадия - в течение первой недели, выражается в наличии новообразованной соединительной ткани в виде тонких коллагеновых прослоек; вторая стадия - через две недели после пластики, с четко формирующейся соединительно-тканной «сетью» между сосудами, фибропластические изменения затрагивают и распространяются на прилежащие участки мышц и жировую клетчатку; третья стадия - через месяц после герниопластики, отмечена завершением репаративных процессов и формированием полноценной соединительной ткани. Отсутствие воспалительных изменений в исследуемых тканях исключает развитие патологических реакций. Таким образом, при протезировании передней брюшной стенки у животных полипропиленовым протезом рекомендованным оригинальным методом, репаративные процессы происходят стадийно, закономерно с формированием полноценной соединительной ткани и отсутствием патологических изменений.
Рецензенты:
Михайлова Н.Н., д.б.н., профессор, зав. кафедрой биологии и МПБ ФГОУ «Кузбасская государственная педагогическая академия», г. Новокузнецк,
Сиволапов К.А., д.м.н., профессор кафедры челюстно-лицевой хирургии и стоматологии общей практики Новокузнецкого государственного института усовершенствования врачей, г. Новокузнецк.
Работа поступила в редакцию 09.10.2011.