Experimental Substantiation Efficiency of new Polymer Membrane for Sealing the Suture Line During the Formation of Colonic Anastomoses

Abstract


In modern abdominal surgery the problem of finding new ways and methods to prevent anastomotic leak joints when applied to the
colon remains open and constantly requires new improvements. The use of polymeric film materials can improve the mechanical
strength and tightness biological intestinal anastomosis.
The purpose of this study was to assess the effectiveness of the sealing seams, single line of colonic anastomoses using new models
of film implants based on carboxymethyl cellulose polymers.
Materials and methods. In experiments on rabbits found that on day 1 when sealing the sample polymer membrane-row suture
intestinal anastomosis in 2-fold increase in its mechanical strength compared to the control groups (control group 1 - intestinal
anastomosis using two-row intestinal suture technique - seam Schmid ( first row) and seam Mateshuka (second row); control group
2 -mezhkishechny anastomosis using a single row suture Schmid), where it is not used as an implant in the second row of stitches.
Results and their discussion. During surgery it found that the studied sample polymer film has optimum implant manipulation
properties required for sealing the intestinal suture line (flexibility, strength, adhesiveness, does not require additional fixation suture,
simple overlay membrane, reducing the time of formation of the anastomosis). Increased permeability decreases and increases the
level of the intestinal seam tightness, due to the high degree of adhesion of the polymer membrane, not even at background ensuing
regeneration serosa edges (phenomenon "biological leakage").
Conclusions. These preclinical data support the efficacy of new polymer membranes with sealing seams, single colonic anastomoses.
Keywords: polymer membranes, anastomotic sealing, seam strength, the intestinal seam.


Актуальность

Эндопротезирование коленных суставов (ЭКС) в последние годы занимает особое место среди достижений травматологии и ортопедии [3, 7, 10]. Вместе с тем, эта операция не всегда позволяет добиваться положительных результатов. Осложнения артропластики коленного сустава составляют от 2 до 27% среди всех случаев ЭКС [3, 5, 10, 11]. Структура негативных последствий артропластики коленного сустава (КС) неоднородна [5, 9, 11]. Значительную их часть составляют гнойно-воспалительные осложнения ЭКС [3, 7, 8].

В современной отечественной и зарубежной литературе и на научных форумах разного уровня проводятся оживленные дискуссии по вопросам, касающимся улучшения результатов ЭКС. Вместе с тем, данные о возможностях прогнозирования и профилактики гнойно-воспалительных осложнений при артропластике суставов и данные о результатах оказания медицинской помощи при наличии инфекции области хирургического вмешательства (ИОХВ) после эндопротезирования суставов остаются противоречивыми [2, 4, 6]. В связи с этим, изучение вопросов прогнозирования и профилактики ИОХВ при эндопротезировании коленного сустава является актуальной темой медицинских научных исследований.

Сохраняющийся риск развития гнойно-воспалительных осложнений при артропластике коленного сустава может быть расценен как побудительный мотив к разработке методик предоперационного планирования и подготовки, вариантов проведения хирургического вмешательства, а также способов ведения послеоперационного периода при эндопротезировании коленного сустава.

Цель

На основании определения факторов риска развития гнойных осложнений в зоне операции и выявления среди больных группы риска, а также разработки и применения алгоритма прогнозирования и профилактики инфекции области хирургического вмешательства улучшить результаты эндопротезирования коленных суставов

Материалы и методы

Эндопротезирование коленного сустава с 2008 по 2013 гг. в клинике травматологии и ортопедии СЗГМУ им. И.И.Мечникова (далее – клиника) перенесли 1057 пациентов. Средний возраст больных составил 62,1±5,6 лет (от 19 до 93 лет). Результаты лечения прослежены в сроки не менее 1 года у 988 пациентов (93,4%).

Среди этих 988 наблюдений выделены на две группы. Группу ретроспективного изучения (814 пациентов) составили больные, перенесшие в клинике ЭКС с 2008 по 2012 гг. (включительно). В проспективную группу включены 174 случая артропластики коленного сустава, прооперированные в 2013 году.

Во время ретроспективного изучения данные о больных, перенесших ЭКС, были разделены на две подгруппы: I – случаи, у которых в послеоперационном периоде не было инфекции области хирургического вмешательства (771 человек) и II – наблюдения ИОХВ после перенесенного эндопротезирования коленного сустава (43 больных).

При осуществлении исследования был проведен сравнительный анализ данных об этих двух подгруппах ретроспективного исследования с определением факторов риска развития гнойно-воспалительных осложнений при ЭКС и вычислением их количественной значимости. На основании ретроспективно выявленных рейтинговых значений прогностических факторов ИОХВ была создана математическая модель прогноза гнойно-воспалительных осложнений со стороны операционной раны у пациентов, перенесших артропластику коленного сустава.

Практическое применение программы прогноза инфекции области хирургического вмешательства осуществили у 174 пациентов (проспективное исследование), перенесших ЭКС в клинике в 2013 году.

Для реализации разработки модели развития ИОХВ при эндопротезировании коленного сустава применен метод последовательного анализа А.Вальда (1960) [1]. Этот метод дает возможность осуществить прогноз как на амбулаторном, так и на стационарном этапах обследования и лечения больного (в том числе и по неполному набору признаков). Также метод А.Вальда позволяет выявить рейтинговую значимость факторов риска (с целью определения ведущих из них) и осуществлять  целенаправленные профилактические мероприятия.

Результаты и обсуждение

В процессе ретроспективного изучения факторов риска среди 80 исследуемых параметров были выявлены 20, которые имели статистически достоверные различия в группах исследования. Из них 15 определялись до операции, 4 – во время артропластики коленного сустава и 1 – после хирургического вмешательства. Наиболее значимыми среди них были: длительность операции более 2 ч. «-9,6»; интраоперационная кровопотеря в объеме более 1 л «-5,8»; сопутствующая ревматическая болезнь «-6,2».

Для примера расчета коэффициента прогноза рассмотрим сведения о степени интраоперационной кровопотери. Этот показатель является одним из наиболее значимых при прогнозе ИОХВ у пациентов, перенесших артропластику коленного сустава (табл. 1). 

По данным табл. 1, с увеличением объема кровопотери растет риск развития гнойно-воспалительных осложнений в зоне операции. Если среди пациентов с неосложненным течением послеоперационного периода контингент больных с интраоперационной кровопотерей более 1 л составил 9%, то в группе больных с ИОХВ их было 16,3% (p < 0,05). Следовательно, такой фактор риска, как объем интраоперационной кровопотери должен быть использован (вместе с другими факторами) при составлении математической модели прогноза гнойно-воспалительных осложнений при ЭКС.

На следующем этапе осуществлялось вычисление индекса соотношения и коэффициента прогноза. Индекс соотношения представлял собой отношение частоты встречаемости признака при неосложненном течении послеоперационного периода к частоте встречаемости признака при осложненном местной инфекцией послеоперационном периоде. Коэффициентом прогноза являлся натуральный логарифм индекса соотношения, увеличенный 10-кратно для удобства в расчетах.

Представленный результат свидетельствует о том, что при наличии интраоперационной кровопотери более 1 л, коэффициент прогноза составляет «-5,8» (табл. 2), следовательно, риск развития ИОХВ возрастает.

После суммирования всех известных на момент обследования коэффициентов прогноза вычислялся индекс прогноза (ИП). Этот показатель определялся на дооперационном этапе (по 15 параметрам), и впоследствии уточнялся с учетом интраоперационных (по 19 показателям) и послеоперационных данных (по всем 20 критериям).

При расчете ИП доверительный интервал составил от «–14» до «+14» условных единиц (у. е.). При значении ИП менее «–14 у. е.», с вероятностью более 80% можно было ожидать развития ИОХВ в послеоперационном периоде. При значении ИП более «+14 у. е.», с такой же вероятностью прогнозировалось благоприятное течение послеоперационного периода. При ИП в интервале от «–14» до «+14 у. е». прогноз ИОХВ считали неопределенным.

Структура весовых коэффициентов критериев прогноза  развития ИОХВ у пациентов, перенесших эндопротезирование коленного сустава, представлена в табл. 2.  

Теоретически (с учетом данных математического моделирования) неблагоприятный прогноз в плане развития ИОХВ предопределялся у 9 (5,2%) больных из 174. У всех пациентов с высоким риском развития гнойно-воспалительных осложнений проводился комплекс профилактических мероприятий в соответствии с разработанным алгоритмом – лечение сопутствующей патологии с выполнением рекомендаций консультантов, антибиотикопрофилактика, трафик в операционной, УЗИ зоны операции в раннем послеоперационном периоде (рис. 1).

При проведении комплекса профилактических мер из 9 спрогнозированных случаев с высоким риском развития ИОХВ, реально гнойно-воспалительные осложнения в зоне хирургического вмешательства констатированы у 4 (2,3%) больных, перенесших ЭКС.

Выводы.Таким образом, применение математического моделирования развития ИОХВ и комплекса профилактических мероприятий у пациентов из группы риска позволило снизить уровень развития ИОХВ после артропластики коленного сустава с 5,3% до 2,3%, т.е. в 2,3 раза.  Анализ сведений ретроспективного изучения и проспективной апробации подтверждает правильность выбора факторов риска ИОХВ при эндопротезировании коленного сустава. 

Полученные данные демонстрируют, что использование современных технологических и организационных методик, применяемых при обследовании и лечении пациентов, нуждающихся в эндопротезировании коленного сустава, позволяет предотвратить местные инфекционные осложнения, улучшив результаты лечения таких больных без особых финансовых затрат. 

Mikhail Alexandrovich Inarhov

Federal State Educational Institution of Higher Education "Kursk State Medical University" of Ministry of Health of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: inarxov.m@mail.ru

Russian Federation, 305004, Kursk, st. K.Marks, 3, Russian Federation

assistant of the department of general surgery Kursk state medical university

Vyacheslav Aleksandrovich Lipatov

Federal State Educational Institution of Higher Education "Kursk State Medical University" of Ministry of Health of the Russian Federation

Email: inarxov.m@mail.ru

Russian Federation, 305004, Kursk, st. K.Marks, 3, Russian Federation

MD, professor of the department of operative surgery and topographic anatomy Kursk state medical university

Maria Alexandrovna Zatolokina

Federal State Educational Institution of Higher Education "Kursk State Medical University" of Ministry of Health of the Russian Federation

Email: inarxov.m@mail.ru

Russian Federation, 305004, Kursk, st. K.Marks, 3, Russian Federation

Ph.D. Associate Professor of the department of Histology, Cytology, Embryology Kursk state medical university

Dmitry Mutalifovich Yarmamedov

Federal State Educational Institution of Higher Education "Kursk State Medical University" of Ministry of Health of the Russian Federation

Email: inarxov.m@mail.ru

Russian Federation, 305004, Kursk, st. K.Marks, 3, Russian Federation

assistant of the department of operative surgery and topographic anatomy Kursk state medical university

  1. Lipatov V.A., Inarkhov M.A., Yarmamedov D.M., Mosolova A.V., Golovleva A.A. Dinamika degradacii bikomponentnyh plenchatyh implantatov na osnove polimerov celljulozy s zadannymi fizicheskimi i manipuljacionnymi svojstvami. [The dynamics of the degradation of bi-component implants filmy cellulose-based polymers with desired physical and handling properties.] Zabajkal'skij medicinskij vestnik. 2015; 2; 142-146.
  2. Tkachenko P.V., Lipatov V.A., Privalova I.L., Severinov D.A., Hmaro N.I. etiko - pravovye aspekty eksperimental'noj praktiki. [Ethic legal aspects of experimental practice.] Jelektronnyj nauchnyj zhurnal «INNOVA». 2016; 1(2); 29-35.
  3. Bakker I., Morks A., Hoedemaker H.C., Burgerhof J., Leuvenink H., Ploeg R., Havenga K. The C-seal trial: colorectal anastomosis protected by a biodegradable drain fixed to the anastomosis by a circular stapler, a multi-center randomized controlled trial. BMC Surgery. 2012; 12:23.
  4. Bebu I., Luta G., Mathew Th., Agan B. Generalized Confidence Intervals and Fiducial Intervals for Some Epidemiological Measures. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2016; 13(6).

Views

Abstract - 164

PDF (Russian) - 186

PlumX

Dimensions


Copyright (c) 2016 Inarhov M.A., Lipatov V.A., Zatolokina M.A., Yarmamedov D.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies