Некоторые тензометрические особенности белой линии живота в срединной лапаротомной ране (экспериментальное исследование)


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность Натяжение апоневроза в хирургическом лечении срединных грыж имеет место при различных способах
герниопластики. В то же время нормы этого показателя и допустимые величины на сегодняшний день не определены и в
связи с этим не используются в герниологии.
Цель исследования - оценка напряжения в области белой линии живота при срединной лапаротомии на разных уровнях;
разработка наиболее «физиологичного» способа тензометрии, релевантного условиям в «живой» ране; эксперименталь-
ное обоснование слабых мест белой линии живота.
Материалы и методы В статье описаны результаты экспериментального биомеханического исследования белой линии
живота на 15 нефиксированных трупах. Произведен срединный лапаротомный разрез. Выделена белая линия живота на
12см выше пупка и на такое же расстояние ниже пупка. Выполнено 6 продольных разрезов апоневроза по 4 см длиной каж-
дый. С помощью цифрового электронного динамометра, а также пинцетного механизма определена сила (Н), необходимая
для сведения краев апоневроза. Аналогично выполнены измерения для трех разрезов белой линии живота длиной 8см (выше
пупка, на уровне пупка и ниже пупка), а также для верхне и нижне срединных разрезов по 12см. Соответственно получен-
ным показателям вычислено напряжение (Н/см2).
Результаты и их обсуждение Было установлено, что напряжение в разрезе апоневроза выше пупка (1,82±0,46Н/см2)
статистически имеет более высокий показатель, чем ниже пупка (0,96±0,40Н/см2) с уровнем значимости р≤0,05. Причем
наибольший показатель отмечен в субксифоидальной области (2,66±1,2Н/см2), а наименьший в средней трети нижне-
срединного разреза (0,68±0,5Н/см2) (р≤0,01). Выдвинута гипотеза о том, что данный факт обусловлен в большей степени
горизонтальным положением тела. Исходя из того, что биофизической моделью передней брюшной стенки может быть
тонкостенный цилиндр выполнено математическое обоснование гипотезы. Расчетное изменение напряжения составило
2,4Н/см2, что весьма близко к эмпирическому – 2,0Н/см2.
Заключение Сделан вывод о том, что в горизонтальном положении тела напряжение апоневроза в нижне-срединной лапа-
ротомной ране меньше, чем в верхне-срединной, что в значительной степени нивелируется в ортостазе.
Ключевые слова белая линия, апоневроз, напряжение.

Полный текст

Вопросу натяжения апоневротических тканей передней брюшной стенки в современной герниологии придается большое значение [5, 8, 9]. Существуют публикации по хирургии грыж, лейтмотивом которых является положение о том, что натяжение апоневроза – один из наиболее ключевых негативных факторов, и его следует избегать или минимизировать [6, 10]. С натяжением апоневроза связывают такие осложнения, как синдром хронической боли, абдоминальный компартмент-синдром, возникновение рецидивов [11]. Однако есть исследования, которые говорят о том, что связь натяжения и хронической боли не установлена, а ушивание апоневроза край в край при аллопластике с натяжением уменьшает процент сером и рецидива [12].

Исходно апоневротические ткани передней брюшной стенки в физиологических условиях испытывают значительное механическое воздействие, создаваемое мышцами и давлением органов брюшной полости, которое частично компенсируется его кратковременностью и динамическим перераспределением. Более того, при отсутствии определенного напряжения возникает атрофия и истончение мышц, сухожильных растяжений, развиваются контрактуры, в том числе рефлекторные, нарушается деятельность брюшного пресса [4, 3]. Отчасти поэтому методики, так называемой, «аугментации» в герниологии на сегодняшний день являются более предпочтительными по сравнению с «бриджингом» [13].

Понятие натяжения связано с определенным действием по увеличению напряжения в ткани, а напряжение – это внутренние силы, возникающие в упругом теле [2].

Определение нормальных тензометрических характеристик соединительнотканного остова передней брюшной стенки является важным для оценки того критического натяжения, которое является допустимым при ушивании лапаротомной раны после операций на органах брюшной полости, а также при герниопластике [14].

Напряжение апоневроза зависит от множества факторов (возраст, конституция, мышечный тонус, внутрибрюшное давление и т.д.). Поэтому методы тензометрии передней брюшной стенки являются весьма вариабельными. Это прямые и непрямые методы, прижизненные и исследования на кадаверном материале [15, 16, 17].

Изучение тензометрических особенностей соединительнотканного остова передней брюшной стенки необходимо для оценки различных способов герниопластики и оптимального ушивания операционного доступа. Учитывая разнообразие факторов, оказывающих влияние на напряжение апоневроза, необходимо выделение из них доминирующих, а также использование единой методики исследования в эксперименте.

Цель исследования - оценка напряжения в области белой линии живота при срединной лапаротомии на разных уровнях; разработка наиболее «физиологичного» способа тензометрии, релевантного условиям в «живой» ране; экспериментальное обоснование слабых мест белой линии живота.

Материалы и методы

Исследование проведено на 15 нефиксированных трупах при температуре воздуха 22-240С. Трупов мужского пола было 10, женского - 5. Возраст умерших колебался от 28 до 76 лет, в среднем составив 59,6±8 лет. Время наступления смерти от 2 до 10 часов до момента эксперимента. Измерения выполняли следующим образом.

На коже маркировали длину срединной лапаротомной раны – 12 см выше пупочного кольца и 12 см ниже. Далее рассекали кожу и подкожную клетчатку. Белая линия живота освобождалась от клетчатки. Тушью маркировали линию разреза апоневроза – по центру белой линии с метками через каждые 4 см. Таким образом, получалось всего 6 отрезков намеченной линии – 3 выше пупка и 3 ниже пупка. После этого выполнялось рассечение каждого отрезка длиной 4 см с сохранением перемычек между ними не более 1мм шириной. Отмечалось расхождение краев на 5-10 мм (рис. 1).

Выполнено измерение толщины апоневроза шкалой скальпеля.

С помощью пинцетного механизма и цифрового динамометра (рис. 2) осуществляли регистрацию величины усилия, необходимого для сведения краев апоневроза.

Для равномерного сведения разреза использовали алюминиевые полоски размером 30*10мм с иглами в виде граблей и отверстием в центре для бранш пинцета (рис.3).

Регистрировались показания для всех 6 отрезков.

Затем выполнено объединение 1 и 2, 3 и 4, а также 5 и 6 отрезков, путем пересечения перемычек между ними, и регистрация усилия, необходимого для сведения краев апоневроза уже с пластинами 60х10 мм. Аналогично осуществлена оценка для разрезов, включающих 1,2,3 и 4,5,6 отрезки. То есть, выше пупочного кольца и ниже пупка с использованием пластин 100*10 мм.

Размер пластин определен экспериментально с учетом эллипсовидной конфигурации раны апоневроза с той целью, чтобы при сближении пластин происходило сведение краев равномерно по всей длине.

Далее был выполнен расчет напряжения (Н/см2) с учетом рычага тензометра и статистическая оценка разницы как для каждого из отрезков, так и для их объединений, описанных выше, для чего использовали пакет программ MS Excel и расчет критерия Манна-Уитни.

Результаты и их обсуждение

Толщина апоневроза белой линии оказалась в среднем 0,5±0,1 см.

При длине разрезов белой линии живота длиной 4 см для сведения краев апоневроза потребовалось различное усилие, в зависимости от локализации. Средние значения полученных измерений представлены в таблице 1.

При статистической обработке результатов было установлено, что на участке белой линии живота номер 5 (средняя треть расстояния между пупком и лоном) имеет место достоверно более низкое значение силы, необходимой для сведения краев раны, по сравнению с отрезками номер 1, 2 (р≤0,01) и № 6 (р≤0,05). Кроме того, отмечен более высокий показатель на отрезке 1 по сравнению с участком 4 (р≤0,05).

В таблице 2 отражены результаты, полученные при длине разрезов 8 см.

Нулевая гипотеза о равенстве совокупностей отвергнута при сравнении показателей силы, на отрезках 1+2 и 5+6 с уровнем значимости 0,05. В гипогастральной области потребовалось меньшее усилие для сведения краев апоневроза.

Результаты измерений при длине разрезов 12см представлены ниже (табл. 3).

Различия в показателях статистически значимы (р≤0,05).

Таким образом, установлено, что, несмотря на отсутствие мышечного тонуса у трупа, наличие окоченения и ригидности тканей при рассечении апоневроза белой линии живота происходит расхождение его краев на различную величину, в зависимости от длины разреза. Поскольку многократное сближение краев имеет постоянный показатель усилия, то можно говорить о том, что в данной ситуации расхождение связано лишь с упругими свойствами соединительной ткани. Мышечное окоченение в таком случае видимого значения не имеет.

Наибольшее усилие потребовалось для сопоставления краев апоневроза в средней трети расстояния между пупочным кольцом и мечевидным отростком, а наименьшее – в средней трети нижне-срединного отрезка.

Данное обстоятельство может быть связано с тем, что исследование выполнялось в горизонтальном положении тела. Между тем, в вертикальном положении на апоневротические структуры нижней части передней брюшной стенки дополнительное давление оказывают внутренние органы. Исходя из предположения, что давление внутренних органов максимально приближено к гидростатическому, выполнено биофизическое теоретическое обоснование полученных результатов.

Поскольку направление разреза апоневроза строго продольное, то математической моделью передней брюшной стенки можно считать сегмент цилиндра. Толщина апоневроза белой линии у исследованных трупов составила 5 мм при измерении шкалой ручки скальпеля.

Основанием рассматриваемого цилиндра является окружность с диаметром максимально близким к distantio interspinarum, которая по данным литературы составляет от 20 до 25 см [1, 7]. При этом соотношение толщины апоневроза и радиуса описанной окружности от 0,05 до 0,04. Это означает, что для расчета можно использовать уравнение Лапласа для тонкостенных оболочек (1):

Δσ = R*ΔP / δ , (1)

где R – радиус окружности цилиндра

Р – давление

δ – толщина стенки цилиндра

В связи с тем, что отрезок номер 5 на 12 см каудальнее отрезка 1, то в вертикальном положении тела давление в исследуемой зоне полости живота увеличится на 12 см водного столба, что составляет 0,11 Н/см2.

Подставив значения в формулу (1):

Δσ = 11 * 0,11 / 0,5 = 2,4 Н/см2

Разность полученных экспериментально показателей напряжения в отрезках 1 и 5 оказалась при округлении до сотых 2,00 Н/см2.

Заключение

Таким образом, теоретическое и экспериментальное значение разности напряжения в апоневрозе оказались очень близки. Выяснение доминирующих тензогенных факторов в разных зонах апоневротической ткани требует дальнейших исследований, в том числе и для последующего использования данных в клинической практике.

Таблица 1

Тензометрические показатели «коротких» ран белой линии живота

Порядковый номер отрезка

1

(субксифоидальный разрез)

2

3

4

5

6

(разрез над лоном)

 

Пупочное кольцо

 

σ (Н/см2)

2,66±1,2

1,96±0,58

1,44±1,06

1,04±0,92

0,68±0,5

1,42±0,58

Table 1

Strain indicators "short" wounds of line

Number of the segment

1

(subxiphoid incision)

2

3

4

5

6

(incision above the pubis)

 

Umbilicus

 

σ (N/cm2)

2,66±1,2

1,96±0,58

1,44±1,06

1,04±0,92

0,68±0,5

1,42±0,58

Таблица 2

Тензометрические показатели «средних» ран белой линии живота

Порядковый номер отрезка

1+2

3+4

5+6

 

Пупочное кольцо

 

σ (Н/см2)

1,98±0,84

1,14±0,66

1,06±0,44

Table 2

Strain indicators "medium" wounds of line

Number of the segment

1+2

3+4

5+6

 

Umbilicus

 

σ (N/cm2)

1,98±0,84

1,14±0,66

1,06±0,44

Таблица 3

Тензометрические показатели «длинных» ран белой линии живота

Порядковый номер отрезка

1+2+3

4+5+6

σ (Н/см2)

1,82±0,46

0,96±0,40

Table 3

Strain indicators "long" wounds of line

Number of the segment

1+2+3

4+5+6

σ (N/cm2)

1,82±0,46

0,96±0,40

Рис. 1. Схема разрезов апоневроза. / Fig. 1. The scheme incisions of the aponeurosis

Рис. 3. Пластина с иглами. Fig. 3. / Plate with needles

×

Об авторах

Павел Владимирович Внуков

Елецкая городская больница №2

Автор, ответственный за переписку.
Email: pvnukov@yandex.ru

Кандидат медицинских наук, зав. хирургическим отделением Елецкой городской больницей №2

Россия, ул. Костенко, 7, Елец, Липецкая обл., 399772, Российская Федерация

Юрий Михайлович Шептунов

Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко

Email: pvnukov@yandex.ru

Доктор медицинских наук, проф. кафедры хирургических болезней Института дополнительного профессионального образования Воронежского государственного медицинского университета имени Н.Н.Бурденко

Россия, ул. Студенческая, д. 10, г. Воронеж, 394036, Российская Федерация

Список литературы

  1. Aylamazyan E.K., Kulakov V.I., Radzinskiy V.E., Savel'eva G.M. Akusherstvo. Natsional'noe rukovodstvo [Obstetrics. National guideline.]. – М.: GEOTAR-Media, 2009; 763 (in Russ.).
  2. Aleksandrov A.V., Potapov V.D., Derzhavin B.P. Soprotivlenie materialov [Material resistance.]. – М.: Visshaya shkola, 2003; 560 (in Russ.).
  3. Belova A.N., Shchepetova O.N. Rukovodstvo po reabilitatsii bol'nykh s dvigatel'nymi narusheniyami [Guideline the rehabilitation of patients with movement disorders.]. - М.: Antidor, 1999; 872 (in Russ.).
  4. Belokonev V.I., Fedorina T.A., Kovaleva Z.V., Pushkin S.Yu., Nagapetyan S.V., Supil'nikov A.A. Patogenez i khirurgicheskoe lechenie posleoperatsionnykh ventral'nykh gryzh [Pathogenesis and surgical treatment of postoperative ventral hernias.]. Samara, 2005; 208 (in Russ.).
  5. Egiev V.N. Nenatyazhnaya gernioplastika [Tension-free hernioplasty.]. – М.: Mwdpraktika-М, 2002; 148 (in Russ.).
  6. Zhebrovskiy V.V. Khirurgiya gryzh zhivota [Surgery of abdominal hernia.]. – М.: MIA, 2005; 381 (in Russ.).
  7. Kraev A.V. Anatomiya cheloveka. Tom 1 [Human anatomy. Volume 1.]. – М.: Medicina, 1978; 496 (in Russ.).
  8. Narezkin D.V., Alibegov R.A., Ignat'ev S.V., Borsukov A.V., Sergeev O.A., Markova Ya.A. Nenatyazhnaya plastika ushchemlennykh gryzh [Tension-free plasty of strangulated hernias.]. Vestnik khirurgii imeni I.I.Grekova. 2011; 170: 1: 61-62 (in Russ.).
  9. Nekrasov A.Yu., Kasum'yan S.A., Vorontsov A.K., Sergeev A.V., Bezaltynnykh A.A. Nenatyazhnaya gernioplastika posleoperatsionnykh ventral'nykh gryzh [Tension-free hernioplasty of postoperative ventral hernias.]. Novosti khirurgii. 2011; 2: 21-25 (in Russ.).
  10. Muresan M, Muresan S, Bara T, Brinzaniuc K, Sala D, Suciu B, Radu N. The intraabdominal pressure A real indicator of the tension free principle during anterior wall repair procedure after incisional hernias. Ann. Ital. Chir. 2015; 86: 421-6.
  11. Kocijan R1, Sandberg S, Chan YW, Hollinsky C. Anatomical changes after inguinal hernia treatment: a reason for chronic pain and recurrent hernia? Surg. Endosc. 2010; 24(2): 395-9.
  12. Chelala E1, Baraké H, Estievenart J, Dessily M, Charara F, Allé JL. Long-term outcomes of 1326 laparoscopic incisional and ventral hernia repair with the routine suturing concept: a single institution experience. Hernia. 2015; 21.
  13. Conze J1, Binnebösel M, Junge K, Schumpelick V. Incisional hernia - how do I do it? Standard surgical approach. Chirurg. 2010; 81(3): 192-200.
  14. Dadhwal U.S. Tensiometry as a decision tool for abdominal wall reconstruction with component separation: letter to the editor. World J Surg. 2009; 33(12): 2730.
  15. Konerding M., Bohn M., Wolloscheck T., Batke B., Holste J-L., Wohlert S., Trzewik J., Forstemann Th., Hartung Ch. Maximum forces acting on the abdominal wall:Experimental validation of a theoretical modeling in a
  16. human cadaver study. Medical Engineering & Physics. 2011; 33: 789 792.
  17. Silveira R., Nahas F., Hochman B., Bazzano F., Amorim C., Ferreira L. Cadaver as an experimental a model for the study of midline incisional hernia. Acta Cirurgica Brasileira. 2011; 26: 4. http://dx.doi.org/10.1590/
  18. s0102-86502011000400011
  19. Silveira R., Nahas F., Hochman B., Bazzano F., Amorim C., Juliano Y., Passos V., Ferreira L. Mapping traction strength of the anterior rectus sheath in cadaver. Acta Cirurgica Brasileira. 2010; 25: 4.http://dx.doi.org/10.1590/s0102-86502010000400009

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Внуков П.В., Шептунов Ю.М., 2016

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах