Сетчатый протез из лавсана с антимикробными свойствами

Пеньков А.А. ФГАОУ ВО "Российский Университет Дружбы Народов имени Патриса Лумумбы" г. Москва.

Грыжи передней брюшной стенки на протяжении многих лет привлекают пристальное внимание исследователей в различных странах мира. Интерес специалистов к этому вопросу обусловлен значимостью последствий, связанных с грозным осложнением — ущемлением. В остром периоде заболевания высок риск жизнеугрожающих состояний, связанных с развитием патологических процессов в ущемлённом органе, которые могут привести к высокому уровню летальности. Грыжи передней брюшной стенки являются одним из наиболее распространённых хирургических заболеваний. Ими страдают 3–4% населения земного шара, что составляет от 8 до 18,3% всего контингента хирургических больных [1;2]. Некоторые авторы приводят совсем другие цифры, утверждая, что распространённость грыж передней брюшной стенки достигает 24% [3]. Каждый год во всём мире выполняется более 20 миллионов грыжесечений, что составляет до 15% от всех хирургических вмешательств [4;5]. При этом почти у каждого восьмого прооперированного возникает рецидив грыжи. От 5% до 25% грыжесечений выполняется в экстренном порядке, летальность при этом достигает 3% [6;7]. 

Применение методики герниопластики «без натяжения» собственных тканей

Применение методики герниопластики «без натяжения» собственных тканей при устранении грыж значительно сократило количество рецидивов. Для этой методики необходимы специальные расходные материалы, наиболее распространёнными среди которых являются полипропиленовые сетчатые протезы отечественного и импортного производства. Однако при их использовании сохраняется риск послеоперационных раневых инфекционных осложнений (по статистике 2–6%). Для улучшения результатов лечения во многих странах проводятся работы по поиску таких материалов, которые способствовали бы более благоприятному течению репаративных процессов в зоне имплантации и образованию прочного соединительнотканного рубца, снижающего вероятность рецидива грыжи. 

Требования к новым полимерным материалам для герниопластики

Новые полимерные материалы должны обладать оптимальной тканевой совместимостью, минимальной материалоёмкостью, устойчивостью к биодеструкции, а также иметь структуру, способствующую быстрому прорастанию соединительной тканью. Одновременно материал сеточного эндопротеза должен быть достаточно «жёстким» для сохранения формы (оставаться плоским, без тенденции к образованию морщин и скручиванию) и в то же время гибким и эластичным.

Отечественный производитель ЗАО «Плазмофильтр» с 2007 года серийно выпускает «Протез сетчатый для герниопластики с антимикробными свойствами» — ПСГА, соответствующий всем требованиям идеального имплантата. В данной статье мы рассмотрим преимущества лавсановых сетчатых протезов с антимикробными свойствами, а также правила их использования в клинической практике.

В качестве исходного материала производителем выбрана сетка из комплексных лавсановых нитей. Лавсановые сетчатые имплантаты обладают высокой биосовместимостью, что снижает риск отторжения и воспалительных реакций. Это связано с тем, что лавсан имеет химическую структуру, которая гистологически инертна для организма. Это в свою очередь способствует снижению местной иммунной реакции, которая в условиях своей несостоятельности может привести к осложнениям, в том числе инфекционного генеза. 

Устойчивость к инфекции зависит также от пористости имплантата. Возможна хроническая инфекция материала с размерами пор менее 15 микрометров, так как в них легко проникают микроорганизмы (размер порядка 1-2 микрометра), но не могут попасть макрофаги (18-35 микрометров) и лейкоциты (15-20 микрометров), то есть затруднен фагоцитоз внутри эндопротеза. Наличие в ране питательной среды и благоприятная температура способствуют колонизации эндопротеза микрофлорой. Пленочно-пористые эндопротезы, имеющие микропоры размером от 3 до 17 микрометров, в основном не прорастают соединительной тканью, а инкапсулируются как инородное тело. Капсула при этом не достигает прочности рубца из зрелой соединительной ткани, а вероятность инфицирования микропористого материала по указанной ранее причине достаточно высока. Аналогичная (с точки зрения инфицирования) ситуация возникает и у крупноячеистых сетчатых эндопротезов, изготовленных из комплексных (мультифиламентных) нитей, имеющих, в сущности, микропористую структуру. ПСГА лишен данных недостатков, так как сетка из лавсана пропитывается антимикробной композицией, состоящей из высокомолекулярного поливинилпирролидона и антисептика.

Эта композиция обеспечивает двойную антимикробную защиту, которая осуществляется антисептиком с нанокластерами серебра и блокирует пустоты между отдельными нитями из лавсана, предупреждая этим проникновение в имплантируемый материал микроорганизмов. После имплантации такой сетки, содержащей нанокластеры серебра, пролонгированный антимикробный эффект в тканях раны сохраняется до 5 суток, так необходимых для благоприятного течения репаративных процессов в ране. Нанокластеры серебра предупреждают формирование микробных биопленок и развитие нагноения вокруг протеза.

Пролонгированное антимикробное действие протеза ПСГА подтверждено данными медико-биологических исследований, выполненных по стандартным методикам. Высокомолекулярный полимер заполняет пространство между нитями - филаментами, устраняет тем самым капиллярность и фитильность комплексных лавсановых нитей протеза, превращая их в мононити. После имплантации полимер растворяется в тканевой жидкости и освобождает пустоты между нитями, что способствует прорастанию сетки соединительной тканью. При этом в течение первой недели исходная масса протеза уменьшается на 10%, сохраняя его прочность и эластичность. Сетка остается при этом мягкой и упругой, не нарушая нормального процесса заживления. 

Лучшей способностью быстро прорастать в организме с формированием полноценной рубцовой ткани обладают именно сетчатые эндопротезы. Существует мнение, что минимальный размер пор эндопротезов должен быть не менее 50 микрометров (хотя есть и другие предположения – 75 [8] и даже 100 мкм [9]). В работе указано, что в порах менее 100 микрометров недостаточно места для капиллярного проникновения. Минимальным размером пор автор [10] считает 1000 микрометров. Максимальный же размер пор не ограничен [11, 12]. В то же время экспериментально установлено, что в сетчатых эндопротезах при размере ячеек 5 мм и более (следует заметить, что в крупноячеистых сетках для сохранения прочности приходится увеличивать толщину стенки ячейки) соединительной тканью толщиной порядка 2-4 мм обрастают только стенки ячеек, а середина остается свободной, т.е. формируется грубый перфорированный непрочный рубец. Эти результаты в определенной степени согласуются с данными Goldstein H.S. [13], определившим, что сетки с очень крупными порами прорастаю медленно. Между тем существует мнение [14], что во всех модификациях сеток при формировании гранулемы вокруг стенки ячейки, превышающей половину размера просвета последней, гранулемы сливаются и образуют рубцовую пластину (явление, названное mesh bridging). Наиболее оптимальным размером ячеек должен находиться в пределах от 1 до 3 мм. ПСГА полностью соответствует современным представлениям о формировании прочного рубца, имея размер ячейки 3х3 мм и толщину нитей вместе с полимерным покрытием около 350 мкм.

Особенности работы с ПСГА

Правила работы с ПСГА не отличаются от работы с полипропиленовыми аналогами. Данный имплантат не требует дополнительной обработки и вымачивания. В процессе подготовки к работе в операционной необходимо извлечь протез из упаковки. При этом следует удостовериться в сохранности потребительской тары, в противном случае сетчатый протез будет признан непригодным и заменён. Выкройка сетчатого протеза осуществляется с учётом размеров мышечно-апоневротического дефекта тканей и других топографо-анатомических особенностей раны при помощи ножниц. При операциях на паховых грыжах для предотвращения рецидива размер сетки должен быть достаточным, чтобы она выступала за лобковый бугорок и точно охватывала семенной канатик внутренним кольцом. Фиксация протеза к тканям может быть выполнена как над, так и под апоневрозом. В зависимости от состояния мышечно-апоневротического дефекта может быть использован двухслойный протез. Пришивание сетчатого протеза осуществляется хирургической нитью №3.0, поставляемой вместе с ПСГА и обладающей антимикробными свойствами. Швы накладываются на расстоянии не менее 2 сантиметров от края сетки. Рекомендуется использовать атравматические колющие иглы, которые не повреждают сетку. 

Таким образом, существенным фактором, определяющим благоприятное течение имплантации герниопротеза, является подавление инфекта. Нанокластеры серебра являются эффективным средством, предупреждающим образование микробной биопленки на поверхности имплантата. Идеальным выбором для герниопластики представляется сетка из комплексных лавсановых нитей, пропитанная антимикробным составом. Имплантация такой сетки сопровождается активным протеканием репаративных процессов в области вокруг имплантата.

Литература:

1. Затевахин, И.И. Абдоминальная хирургия. Национальное руководство, краткое издание / И.И. Затевахин, А.И. Кириенко, В.А. Кубышкин. – М.: Гэотар-Медиа, 2016. – 912 с.
2. Everhart, J.E. Digestive diseases in the United States: epidemiology and impact / J.E. Everhart // Bethesda. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, 1994. – Vol. 94. – P. 471-507.
3. Burcharth, J. The prevalence of umbilical and epigastric hernia repair: a nationwide epidemiologic study / J. Burcharth, M.C. Pedersen [et al.] // Hernia. – 2015. – Vol. 19(5). – P. 815-819.
4. Курдо, С.А. Применение аллопластических методик в лечении послеоперационных вентральных грыж / С.А. Курдо, В.А. Иванюгин, П.П. Ким // Материалы ХI съезда хирургов РФ. – Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2011. – С. 192-193.
5. Kingsnorth, A. Hernias: inguinal and incisional / A. Kingsnorth, K. LeBlanc // Lancet. – 2003. – Vol. 362. – P. 1561-1571.
6. Затевахин, И.И. Абдоминальная хирургия. Национальное руководство, краткое издание / И.И. Затевахин, А.И. Кириенко, В.А. Кубышкин. – М.: Гэотар-Медиа, 2016. – 912 с.
7. Beadles, C.A. Trends in emergent hernia repair in the United States / C.A. Beadles, A.D. Meagher, A.G. Charles // JAMA surgery. – 2015. – Vol. 150, №.3. – P. 194-200.
8. Klinge U., Klosterhalfen B., Müller M. et al. Shrinking of polypropylene mesh in vivo: an experimental study in dogs //. - Eur. J. Surg. - 1998. - Vol. 164. - P. 965 -969. 
9. Воскресенский П.К., Емельянов С.И., Ионова Е.А. и др. «Ненатяжная герниопластика» под общей редакцией Егиева В.Н. - М.: Медпрактика-М, 2002. - 148 с.
10. Грубник В.В., Лосев А.А., Баязитов Н.Р., Парфентьев Р.С. Современные методы лечения брюшных грыж. - Київ: Здоровʼя, 2001. - 280 с.
11. Klosterhalfen B., Junge K., Klinge U. The lightweight and large porous mesh concept for hemia repair // Expert Rev.Med. Devices. - 2005. - Vol. 2, Nº1. - P. 103-117.
12. Mühl T., Binnebösel M., Klinge U.,Goedderz T. New objective measurement to characterize the porosity of textile implants // J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2008 Jan; 84(1): 176-83. 
13. Amid P.K. Classification of biomaterials and their related complications in abdominal wall surgery // Hernia. - 1997. - Vol. 1. - P. 15-21. 
14. Жуковский В.А. Полимерные эндопротезы для герниопластики. - СПб.: Эскулап, 2011. – 104 с.