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

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.