The use of polypropylene mesh in thoracoplasty: an experimental and clinical study

Full Text

Актуальной задачей терапии фиброзно-кавернозного туберкулеза легких остается совершенствование методов лечения для достижения ликвидации каверны и клинического выздоровления с минимальными остаточными изменениями. При развитии мультирезистентной устойчивости микобактерий, подобрать эффективные противотуберкулезные препараты не представляется возможным, вследствие этого возникает необходимость хирургического вмешательства на пораженном легком [1].
Выбор объема и способа торакопластики напрямую зависит от локализации и размеров каверны. Для создания эффективного коллапса деструктивной полости небольших размеров, в большинстве методов закрытия дефекта грудной клетки используются местные ткани [2]. При больших полостях и обширных дефектах легочной ткани для компрессии пораженного отдела, перспективным направлением является применение синтетических сетчатых эндопротезов [3, 4]. Эффективный избирательный коллапс полости деструкции с формированием локального фиброза приводит к ограничению воспалительной реакции и стабилизации специфического процесса [5, 6].
Целью настоящей работы явилось экспериментальное и клиническое исследование процесса репарации при торакопластике с применением полипропиленовой сетки “Surgipro”.
Материалы и методы
В 2017 году на базе легочного хирургического отделения Приморского краевого противотуберкулёзного диспансера выполнено 26 торакопластик с применением полипропиленовой сетки “Surgipro”. Средний возраст больных составил 41,8±2,5 года. Мужчин – 17 (65,4%) случая, женщин – 9 (34,6%). Пациенты поступали после курса антибактериальной терапии с установленным диагнозом фиброзно-кавернозный туберкулез легких.
Методика проведения авторского способа операции заключается в формировании нового плеврального купола и контролируемого коллапса верхушки легкого путем фиксации трансплантата из синтетической сетки, шириной от 2 до 5 см длиной до 15 см к I либо II грудинно-реберному сочленению и натягиванию к реберно-позвоночному отрезку не резецированного ребра после экстраплеврального пневмолиза верхушки легкого [7, 8]. Дренаж подключали к активной аспирации и удаляли, когда отделяемого за сутки становилось менее 100 мл. После операции все больные получали антибактериальную терапию с учетом чувствительности возбудителя к противотуберкулезным препаратам.
Для определения реакции тканей на полипропиленовую сетку“Surgipro” было проведено экспериментальное исследование на крысах линии Вистар – 12 половозрелых крысах-самцах массой 200-250 г. Поставка крыс осуществлялась из вивария Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН.
Имплантация полипропиленовой сетки “Surgipro” размером 1,0х1,0 см проводилась животным на заднебоковой поверхности грудной клетки справа (n=9). Лоскут ткани окружающий имплантат изучали спустя 1, 10 и 30 суток после операции. В качестве контроля материал взят от интактных крыс (n=3), которые содержались в одинаковых с экспериментальными животными условиях. Из эксперимента животных выводили путем декапитации на фоне тиопенталового наркоза, после чего образцы подлежащие исследованию заключали в полистирол и определяли клеточный состав. Для этого одни срезы окрашивали гематоксилин-эозином, метиленовым синим, а другие изучали флюоресцентно-гистохимическим методом для выявления катехоламинов (Furness, Costa, 1975). Отдельно вычисляли коэффициент дегрануляции тучных клеток (ТК) по формуле: А=С/В, где С – количество дегранулирующих клеток, В – общее число ТК. Значимость различий сравниваемых величин оценивали с помощью t-критерия Стьюдента.
Эксперимент проводился со строгим соблюдением требований Европейской конвенции (Страсбург, 1986) по содержанию, кормлению и уходу за подопытными животными, а также выводу их из эксперимента и последующей утилизации. В постановке опытов руководствовались требованиями Всемирного общества защиты животных (WSPA) и Европейской конвенции по защите экспериментальных животных. Исследование одобрено междисциплинарным этическим комитетом.
Математическая обработка результатов исследования проведена с использованием программы Microsoft Excel 2010, программы БИОСТАТ (Biostatistics Version 4.03 by StantonA. Glantz, USA 1998 г.).
Результаты и их обсуждение
Имплантация любого чужеродного материала влечет за собой воспалительно-репаративную реакцию окружающих тканей. Итог первых суток экспериментального вмешательства указывал на развитие вокруг имплантата экссудативной реакция по типу асептического серозного воспаления с появлением полинуклеарных лейкоцитов и тучных клеток веретеновидной и сферической формы с профильным полем 200-300 мкм2 в количестве 38±4 (р<0,05).
Через 10 дней выявлялась созревающая грануляционная ткань с нежной сетью коллагеновых волокон, численность полиморфноядерных лейкоцитов значительно уменьшилось, количество лимфоцитов, макрофагов и фибробластов увеличилось, появились гигантские многоядерные клетки инородных тел. Количество тучных клеток снижалось до 14±3 (р<0,05), коэффициент дегрануляции в популяции ТК выявляемой метиленовым синим составляет 0,7%.
К 30-м суткам признаки интерстициального воспаления редуцировались, число клеточных форм статистически значимо сокращалось, отмечалось запустевание сосудов, образовывалась фиброзная капсула, где среди рубцовой ткани встречались единичные островки грануляций. Количество ТК в этот период снижалось до минимального уровня (2-3 шт в поле зрения), что соответствовало контрольным значениям у не оперированных крыс (р>0,05).
Анализ историй болезни оперированных пациентов с фиброзно-кавернозным туберкулезом легких, выявил, что лекарственная устойчивость туберкулезной палочки к химиопрепаратам обнаружена у 15 (57,7%) пациентов. Вмешательство проводилось под эндотрахельным наркозом продолжительностью 88,3±5,6 минут. Кровопотеря во время операции составила в среднем 183,3±18,3 мл. В раннем послеоперационном периоде наблюдалось обострение туберкулезного процесса у 2 (7,7%), гиперэкссудация - 6 (23,1%) больных, что связано по нашему мнению с проблемой приверженности пациентов к лечению. Осложнений с техникой операции общехирургического характера не наблюдалось. Однако в одном случае при обострении специфического процесса с открытием бронхоторакального свища потребовалось повторное вмешательство на 30-е сутки, для закрытия дефекта, и снятию полипропиленовой сетки.
Биоптат взятый у больного на 30 сутки после имплантации изучали гистологическими методами на предмет процессов проходящих в окружающих имплантат тканях. Результаты исследования показали распространенный поствоспалительный реактивный фиброз, ангиоматоз с хроническим продуктивным воспалением из лимфоцитов, гистиоцитов и гигантоклеточной реакцией. Тучные клетки не выявлялись, что связано, по нашему мнению со стимулирующем влиянием ТК на фибриллогенез с активацией ими функции фибробластов. О чем также свидетельствует снижение числа ТК в гистологических срезах в эксперименте.
Имплантат применяемый нами из пропиленовой сетки вызывает избирательный коллапс полости деструкции и служит каркасом для врастания соединительной ткани при формировании нового плеврального купола. Возникающая воспалительная реакция вокруг эндопротеза распространяется на окружающие ткани и легкое, способствует формированию выраженного пневмофиброза и ограничению воспалительного процесса. Кроме того, сетка придает дополнительную прочность собственным тканям при закрытии дефекта грудной клетки.
Выводы
Таким образом, в ходе настоящего экспериментального и клинического исследования зарегистрировано, что применение полипропиленового сетчатого имплантата “Surgipro” активирует процесс продуктивного воспаления. Локально происходит эффективный избирательный коллапс полости деструкции с формированием фиброза, что приводит к ограничению воспалительной реакции и стабилизации специфического процесса.

About the authors

Sergei А Belov

Seaside regional antituberculous dispensary, Vladivostok

Author for correspondence.
Email: sur_belove@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5325-2891
SPIN-code: 6588-1047

candidate of medical science, thoracic surgeon of the 4th pulmonary surgical department

Russian Federation, 690041, Vladivostok, Fifteenth str., 2.

Alexander А Grigoryuk

Pacific State Medical University

Email: aa_grig@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7957-5872
SPIN-code: 4321-6702

candidate of medical science, associate professor of the department of Surgery Institute

Russian Federation, 690002, Vladivostok, Ostryakova str., 2.

Denis V Krasnov

Novosibirsk tuberculosis research institute

Email: Krasnov77@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-0727-9940
SPIN-code: 2821-4879

doctor of medicine, head of thoracic department

Russian Federation, 630040, Novosibirsk, Okhotskaya str., 81a

References

Supplementary files