диссертации / 73
.pdf3.5 Сравнительное исследование передних и задних листков влагалища пря-
мой мышцы живота крысы, кролика и человека. (5серия).
У взрослых крыс с обеих сторон мышечные волокна наружной косой мышцы располагались косо вниз, накрывали наружный край прямой мышцы и переходили в передний листок. Мышечные волокна внутренней косой мышцы располагались косо вверх, доходили до латерального края прямой мышцы и переходили в фасци-
альное влагалище прямой мышцы живота. Одна часть фасции участвовала в фор-
мировании переднего листка, а другая – уходила под прямую мышцу, где соединя-
лась с фасцией поперечной мышцы. Объединенные фасции формировали задний листок. В мезогастральной области ламинарное анатомическое строение передней брюшной стенки крысы было похоже на строение передней брюшной стенки чело-
века. Это сходство отчетливо видно на поперечных срезах передней брюшной стенки крысы и человека (рис. 25). Основным отличием являлось отсутствие выра-
женного апоневроза наружной косой мышцы в гипогастральной области, мышеч-
ные волокна которой без образования фасциальной структуры переходили в наруж-
ный листок влагалища прямой мышцы живота.
А |
Б |
Рис. 25. Поперечный срез ПБС: А – крысы (макрофотография замороженного среза), Б – человека (копия иллюстрации из атласа анатомии человека под редакцией Синельникова Р.Д. и Синельникова Р.Р.).
В мезогастральной области ширина наружных листков составляла у большин-
ства животных 12 – 14 мм, ширина внутренних листков колебалась от 12 до 15 мм.
Поэтому практически у каждого животного для механических испытаний вырезали с одной стороны одну или две пробы поперек белой линии (вместе с белой линией),
111
а другой стороны одну пробу вдоль белой линии. Толщина переднего листка со-
ставляла в среднем 0.26 + 0.05 мм, толщина заднего листка была значительно меньше – 0.09 + 0.03 мм. При механических испытаниях у переднего и заднего листков выявили выраженную анизотропию по всем разрывным и эластическим характеристикам. У проб переднего листка поперек белой линии отмечали высокие значения разрывных нагрузок (32.9 + 5.6 Н/см) и малую разрывную деформацию
(20.5 + 2.5%), что свидетельствовало о способности этой фасции противостоять большим нагрузкам в поперечном направлении. Вдоль белой линии определили большое разрывное удлинение (90.1+ 15.9%) и низкую прочность (13.2 + 2.3 Н/см).
Кроме того, в продольном направлении жесткость переднего листка была значи-
тельно меньше (2.2 + 0.5 vs 49 + 9.7 Н/см), а эластическая растяжимость наоборот выше (30.3 + 5.1 vs 3.1 + 0.6%). Прочность заднего листка поперек белой линии составляла в среднем 8.5 Н/см и была в 3 раза ниже, чем у переднего. Вдоль белой линии его прочность находилась на крайне низком уровне – 1.4 Н/см. При этом деформация разрушения проб достигала 80%. Модули жесткости у переднего и зад-
него листков в поперечном направлении были выше, чем в продольном направле-
нии, соответственно, в 22 и 9.5 раз.
Принципиальных отличий от крыс в анатомическом строении мышечного слоя ПБС у взрослых кроликов выявлено не было. Кролики более крупные живот-
ные, поэтому продольный и поперечный размеры ПБС были в несколько раз больше, чем у крыс. В строение мышечного слоя отметили точно такое же количе-
ство парных мышц и их расположение друг относительно друга. Из особенностей обращал на себя внимание больший размер живота относительно туловища и его округлая форма. Ширина передних листков в мезогастральной области находилась в пределах от 17 до 20 мм, задних от 15 до 18 мм. Средние значения толщины со-
ставляли 0.45 + 0.6 и 0.23 + 0.4 мм. Мышечный слой у кроликов был ненамного толще, чем у крыс (около 4 мм) и находился в пределах от 5 до 6 мм, хотя вес и размер самих животных отличались в большей степени. Механические испытания передних и задних листков, также, как и у крыс, показали выраженную анизотро-
пию, которая проявилась как в прочности, так и в жесткости. Средние значения
112
разрывных нагрузок переднего листка поперек средней линии составили 56.1 + 4.4
Н/см, а вдоль – 31.9 + 3.8 Н/см. У заднего листка эти показатели были значительно ниже, соответственно, 15.8 + 3.2 Н/см и 3.9 + 1.7 Н/см. Модули эластичности про-
дольного и поперечного направлений как у переднего листка, так и у заднего имели значительные отличия (табл. 12).
Таблица 12. Механические показатели фасциальных листков крысы, кролика и че-
ловека.
Объ- |
Ли- |
Прочность, Н/см |
Деформация, % |
Модуль (Е), Н/см |
К |
|||
ект |
сток |
Поперек |
Вдоль |
Поперек |
Вдоль |
Поперек |
Вдоль |
Еп/Ев |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Крыса |
Перед- |
32.9 |
13.2 |
20.5 |
90.1 |
49.0 |
2.2 |
0.05 |
|
ний |
+ 5.6 |
+ 2.3 |
+ 2.5 |
+ 15.9 |
+ 9.7 |
+ 0.5 |
(22) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зад- |
8.5 |
1.4 |
22.4 |
79.3 |
18.5 |
1.9 |
0.1 |
|
ний |
+ 1.6 |
+ 0.2 |
+ 3.3 |
+ 11 |
+ 2.8 |
+ 0.3 |
(9.5) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кро- |
Перед- |
52.6 |
31.3 |
31.9 |
65.2 |
56.8 |
7.1 |
0.13 |
лик |
ний |
+ 8.2 |
+ 5.2 |
+ 5.1 |
+ 11.9 |
+ 9.8 |
+ 2.1 |
(8) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зад- |
15.8 |
3.9 |
25.4 |
76.9 |
27.6 |
4.5 |
0.16 |
|
ний |
+ 3.2 |
+ 1.7 |
+ 3.9 |
+ 10.2 |
+ 5.5 |
+ 1.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(6.1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жен- |
Перед- |
93.2 |
34.9 |
31.7 |
61.1 |
68.6 |
9.7 |
0.14 |
щина |
ний |
+ 2.1 |
+ 12.2 |
+ 1.2 |
+ 3.1 |
+ 6.3 |
+ 1.4 |
(7) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зад- |
74.6 |
10.8 |
28.2 |
89.9 |
29.2 |
5.9 |
0.2 |
|
ний |
+ 6.9 |
+ 3.5 |
+ 1.7 |
+ 10.1 |
+ 3.7 |
+ 1.3 |
(4.9) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Муж- |
Перед- |
139.3 |
70.9 |
27.9 |
43.8 |
99.1 |
14.2 |
0.14 |
чина |
ний |
+ 11.4 |
+ 6.8 |
+ 1.5 |
+ 3.3 |
+ 14.7 |
+ 1.2 |
(7) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зад- |
84.5 |
19.9 |
24.2 |
56.8 |
37.8 |
11.6 |
0.31 |
|
ний |
+ 5.3 |
+ 7.8 |
+ 1.3 |
+ 8.1 |
+ 5.1 |
+ 1.1 |
(3.3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
() – в скобках указано соотношение модулей эластичности поперек/вдоль.
113
У человека (помимо размеров) можно было выделить две главные анатоми-
ческие особенности ПБС. Прямые мышцы живота имели сухожильные перемычки,
которые плотно срастались с передним листком, и то, что в гипогастральной обла-
сти мышечные волокна наружной косой мышцы переходили в апоневроз, который занимал основную часть этой области. Механические свойства фасциальных лист-
ков у человека также, как и у лабораторных животных отличались вдоль и поперек белой линии. Максимальной прочностью и жесткостью листки обладали попрек белой линии, а наибольшей эластичностью вдоль. В корреспондирующих направ-
лениях прочность и жесткость переднего листка была выше, чем у заднего. Но эти отличия были менее выражены по сравнению с животными. Следует также отме-
тить, что прочность листков у мужчин в обоих направлениях была достоверно выше, чем у женщин (табл. 12).
Таким образом, в верхних и средних отделах живота ламинарное анатомиче-
ское строение передней брюшной стенки животных было похоже на строение ПБС человека. Основываясь на архитектуре мышц и механических свойствах фасциаль-
ных листков, можно сделать вывод, что взрослые лабораторные крысы и кролики являются хорошими кандидатами для моделирования и изучения нарушений мы-
шечных взаимоотношений, особенно в верхних и средних отделах живота.
3.6 Моделирование грыжевых дефектов. (6серия).
Модель с лапаротомией.
Закрытие лапаротомных ран на катетерах диаметром 2.4 и 4.8 мм не привело к развитию несостоятельности раны или образованию фасциальных дефектов ни у одного животного через 28 дней после операции. У всех животных из этих групп края раны были адаптированы, несмотря на то, что шовный материал был обнару-
жен лежащим в виде “катушки” в окружающих тканях. Даже после создания пнев-
моперитонеума рана оставалась интактной, хотя в таких условиях даже небольшие дефекты не могли остаться незамеченными. Растяжение брюшной стенки при со-
здании пневмоперитонеума не сопровождалось натяжением нити. Со стороны
114
брюшной полости к послеоперационной ране и шовному материалу были плотно подпаяны петли тонкой кишки, также, как и после обычной лапаротомии.
В группе, где закрытие раны производилось на катетере диаметром 7.2 мм,
одно животное было выведено из эксперимента на четвертый день после операции в связи с несостоятельностью раны и эвентрацией тонкой кишки. У двух остав-
шихся животных через 28 дней после операции была обнаружена подкожная эвен-
трация. Рана не зажила и в промежутки между швами под кожу выпали неповре-
жденные петли тонкой кишки.
У всех восьми животных, которым формировали дефект и закрывали его большим сальником, через 28 дней сформировались послеоперационные грыжи с хорошо выраженным грыжевым мешком. Спаек между кишкой и грыжевым меш-
ком обнаружено не было. Грыжевой мешок был механически стабилен и легко от-
делялся от кожи. Несмотря на то, что для внутреннего закрытия дефекта использо-
вали большой сальник, при ангиографии области грыжевого дефекта не было об-
наружено почти ни одного сосуда. В переходной зоне между грыжевой зоной и нормальной брюшной стенкой не было выявлено хаотично расположенных сосу-
дов или сосудистых конгломератов, которые обычно сопровождают выраженную воспалительную реакцию. Гистологически грыжевой мешок представлял собой хорошо выраженный слой плотной соединительной ткани, склерозированной с наружной стороны и выстланной мезотелиальными клетками с внутренней. Оста-
точная ткань сальника, как и признаки склероза или воспаления были отмечены лишь на отдельных участках.
Таким образом, неполное закрытие лапаротомной раны до определенного расстояния не приводило к эвентрации, как и к формированию послеоперационной грыжи. Увеличение расстояния между краями раны заканчивалось эвентрацией во всех случаев. Образование грыжи происходило при закрытии дефекта, когда ис-
пользовали эластичную ткань большого сальника, недостаточно прочную чтобы удерживать внутренние органы брюшной полости. Под действием механических нагрузок и ВБД ткань сальника растягивалась и замещалась соединительной тка-
нью. Несмотря на образование грыжи, модель сопровождалась рядом негативных
115
последствий. Значительное иссечение прямых мышц нарушало анатомию и функ-
циональную активность передней брюшной стенки, а подшивание сальника вызы-
вало смещение внутренних органов. Кроме того, лапаротомия и фиксация сальника способствовали развитию спаечного процесса в брюшной полости. Поэтому необ-
ходимо было найти способ формирования грыжи без лапаротомии, пересечения прямых мышц и подшивания сальника.
Модель без вскрытия брюшной полости.
У всех кроликов через 1 месяц после создания дефекта в мышечнофасци-
альном слое ПБС путем выделения задних листков, удаления белой линии и ча-
стичного иссечения прямых мышц, сформировались грыжевые дефекты и грыже-
вые выпячивания. Через 2 месяца у всех кроликов завершалось образование гры-
жевого выпячивания больших размеров и формировалось грыжевое кольцо (рис. 25 А, Б). При проведении диагностической лапароскопии у всех животных подтвер-
дили образование грыжевого дефекта, содержащего все компоненты вентральной грыжи. В условиях пневмоперитонеума под давлением 4 – 5 мм Hg ст. наружные размеры грыжи составили 50 – 60 мм. Кожа и подкожно-жировая клетчатка легко отделялись от грыжевого мешка. После удаления кожи мышечно-фасциальный слой ПБС был иссечен и определены внутренние размеры грыжевого кольца, кото-
рые находились около 30 – 35 мм в длину и 20 мм в ширину (рис. 25В). При гисто-
логическом исследовании грыжевой мешок был представлен фиброзной тканью, в
которой отсутствовали сосуды и клеточные включения (рис. 25Г).
116
А |
Б |
В Г
Рис. 25. Срединная грыжа ПБС у кролика. А – наружный размер, Б – вид изнутри, В – внутренний размер, Г – фиброзная ткань грыжевого мешка (микроснимок, увеличение х12.5, окраска гематоксилин и эозин).
Приблизительно в эти же сроки у всех крыс при использовании аналогичной методики создания мышечно-фасциального дефекта также сформировались после-
операционные грыжи, которые были легко выявлены при повышении ВБД от 5 до
10 мм Hg cт с помощью введения физиологического раствора в брюшную полость
(рис. 26А). При выделении грыжевого мешка кожа живота легко отделялась и была полностью удалена. Размеры грыжевых выпячиваний при тестовом повышении ВБД составляли 26 – 30 мм поперек средней линии и 32 – 36 мм вдоль (рис. 26Б).
Размеры грыжевого дефекта изнутри, измеренного после иссечение передней брюшной стенки, составляли в продольном направлении 23 – 28 мм и в поперечном направлении 20 – 24 мм. Ткань грыжевого мешка была истончена, что подтвер-
ждала ее повышенная светопроницаемость (рис. 26В). Гистологическое исследова-
ние показало, что грыжевой мешок состоял из гиалинизированной соединительной ткани, которая изнутри была выстлана слоем мезотелиальных клеток (рис. 26Г).
117
А |
Б |
В |
Г |
Рис. 26. Срединная грыжа у крысы. А – внешний вид сбоку при ВБД на уровне 5 – 7 мм Hg столба, Б – наружный размер после удаления кожи, В – истонченная ткань грыжевого мешка, Б – фиброзно-гиалинозное перерождение заднего листка (микрофотография, увеличение х100, окраска гематоксилин и эозин).
Таким образом, у обоих видов животных сформировались типичные средин-
ные грыжевые дефекты без каких-либо сопутствующих осложнений, которые
могли бы усложнить интерпретацию тканевых реакций на имплантацию протеза.
3.7 Сравнение биосовместимости стандартных сетчатых протезов с разной
трикотажной структурой. (7 серия).
В 7 серии в отдаленные сроки после имплантации провели сравнительные исследования биосовместимости стандартных сетчатых протезов, изготовленных на основе различных трикотажных переплетений. С этой целью моделировали гры-
жевой дефект и осуществляли sublay пластику с помощью 4 ПП протезов. Каждый протез представлял одно из трикотажных переплетений: Premilene (атлас), Esfil Standard (трико-атлас), Prolene (трико-сукно) и Paritene Standard (филейное). Все протезы укладывались направлением максимальной жесткости (при растяжении)
118
вдоль средней линии для того, чтобы их структура работала под воздействием бо-
ковых мышечных нагрузок в ПБС лабораторной крысы. Как избыточно жесткий из испытаний у крыс был исключен протез Dyna Standard.
Макроскопические исследования.
Через 6 месяцев после имплантации 4-х ПП стандартных сеток животные находились в хорошей форме и активном состоянии, о чем свидетельствовали до-
стоверный прирост веса в этих группах и величина прироста, не отличавшаяся от прибавки веса у контрольных животных (табл. 13). Как исключение, замедленная динамика веса была отмечена у двух животных после имплантации сетки Esfil S и Premilene, что проявилось в снижении среднего значения веса в этих группах.
Таблица.13. Прирост веса в группах после имплантации стандартных сеток.
Группа |
Esfil S |
Premilene |
Prolene |
Parietene S |
Контроль |
||||
Вес (г) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перед |
449 |
+ 26 |
430 |
+ 21 |
437 + 18 |
442 |
+ 23 |
422 |
+ 24 |
операцией |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Через 6 |
526 |
+ 39* |
516 |
+ 50* |
579 + 20* |
563 |
+ 31* |
555 |
+ 34* |
месяцев |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*Достоверно относительно исходного веса (p<0.05).
У животных в группе с пластикой сеткой Esfil S в одном случае произошло частичное отторжение протеза (рис. 26А), и образовалась краевая грыжа, выявлен-
ная при повышении внутрибрюшного давления до 10 мм рт.ст. Вокруг поврежден-
ного края протеза сохранялся воспалительный инфильтрат, к которому были под-
паян большой сальник. У остальных животных протезы интегрировались в мышеч-
ный слой ПБС. Спереди они были закрыты наружными листками, а со стороны брюшной полости отмечали наличие дефектов в задних листках, через которые вы-
ступала структура протеза. К области дефекта у двух животных были подпаяны тонкие пряди большого сальника.
В группе, где устанавливали протезы Premilene, у одного животного сфор-
мировался наружный свищ, и произошло сползание наружных листков апоневроза с поверхности протеза (рис. 26Б). Со стороны брюшной полости определялся вос-
119
палительный инфильтрат, отграниченный большим сальником. Еще у одного жи-
вотного обнажение передней поверхности протеза произошло на меньшей пло-
щади, кроме того был отмечен большой дефект в задних листках с подпаянным к нему сальником. У остальных животных имелись небольшие дефекты в задних листках и выраженное провисание нижнего края протеза в брюшную полость с при-
крепленными ним тонкими прядями сальника.
Гнойные воспалительные осложнения, связанные с имплантатом, отсутство-
вали у животных в группах Prolene и Parietene Standard. В группе Prolene только в одном случае было обнаружено небольшое расхождение передних листков и у трех животных отмечен дефект задних листков, причем у двух животных он имел боль-
шие размеры и частично прикрывался подпаянным к нему большим сальником. Не-
смотря на то, что при имплантации сетки были отделены от брюшной полости зад-
ним листком, их передний и задний край провисали внутрь (рис. 26В) и на отдель-
ных участках к ним подходили пряди сальника. Подобные сращения были обнару-
жены трижды в этой группе.
В группе Parietene S только у одного животного обнаружили сползание пе-
редних листков с протеза. При этом у всех животных в области протезированного дефекта с внутренней стороны произошло разрушение задних листков, которое у трех животных было небольших размеров, а в у двух случаях захватывало обшир-
ную область и было прикрыто гипертрофированным сальником (рис. 26Г). Прови-
сания краев сетки Parietene S было не так выражено, как у протезов в предыдущих группах и к ним не подпаивались пряди сальника.
Следует отметить, что во всех группах на макропрепаратах передних брюш-
ных стенок, когда их укладывали на ровную поверхность, было видно, что стан-
дартные сетки при неосложненном течении принимали округлую форму живота, и
поэтому, изнутри выглядели в виде вогнутой линзы.
120