Результат интеллектуальной деятельности: Способ предупреждения несостоятельности трахео-трахеального анастомоза

Предлагаемое изобретение относится к медицине, в частности к торакальной хирургии.

Известно, что наиболее сложной проблемой торакальной хирургии является формирование трахеальных анастомозов. Частота развития осложнений колеблется от 6,2 до 43,9%. Наиболее грозным осложнением является несостоятельность анастомоза, которая возникает в 3,6-26,3%, грануляционный стеноз - в 3,6-9,7%, послеоперационная летальность достигает 18,1% (Татур А.А., Леонович С.И. Радикальное хирургическое лечение Рубцовых стенозов трахеи // Московский хирургический журнал. - 2011. - № 1. - С. 8-12).

Основной причиной возникновения несостоятельности трахео-трахеального анастомоза является натяжение, возникающее вследствие резекции патологически изменённого участка трахеи и последующего её укорочения, а так же нарушение регенерации тканей из-за неточного сопоставления слоев сшиваемых стенок трахеи (Хирургия рубцовых стенозов трахеи: Руководство для врачей / под. ред. Л.Н. Бисенкова. - СПб.: Логос, 2012. - стр. 15).

Известно, что для профилактики несостоятельности анастомоза укрепляют швы трахеи. Для этого после формирования анастомоза связывают между собой швы держалки, предварительно наложенные на проксимальный и дистальный концы трахеи (Паршин В.Д., Волков А.А.. Паршин В.В., Вишневская Г.А. Шов после циркулярной резекции трахеи. // - Хирургия. Журнал имени Н.И. Пирогова. - 2011 № 12 - С. 4-10).

К недостаткам этого способа следует отнести то что, швы держалки проводят через все слои стенки трахеи с захватом хрящей, в связи с чем, в просвете трахеи находится дополнительный шовный материал. Кроме этого при завязывании швов-держалок не исключено повреждение трахеи и деформация анастомоза.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ предупреждения несостоятельности анастомоза путем наложения трех дополнительных укрепляющих швов на переднюю стенку трахеи, из которых один по срединной линии и по одному шву на боковые поверхности трахеи.

После формирования анастомоза накладывают дополнительные укрепляющие швы, при этом в шов захватывают хрящевые полукольца, расположенные выше и ниже анастомоза, а нить шва проходит через все слои стенки трахеи (Peter N. Schilt, MD1 , Swapna Musunuru, MD1 , Mimi Kokoska, MD1 , Bryan McRae, MD1 , Daniel , MSI , and Stacey L. Halum, MD - The Effect of Cartilaginous Reinforcing Sutures on Initial Tracheal Anastomotic Strength: A Cadaver Study Otolaryngol Head Neck Surg .2012 Oct; 147(4):722-5).

К недостаткам известного способа, как и аналогичного можно отнести то, что швы проходят через все слои стенки трахеи в области фиксируемых хрящевых полуколец, в связи с этим внутри просвета трахеи находится дополнительное количество шовного материала, что замедляет эпителизацию и ухудшает условия регенерации трахео-трахеального анастомоза, и может приводить к разрастанию грануляционной ткани в просвете трахеи. Кроме этого в шов захватываются хрящи трахеи, что повышает риск их повреждения и смещения при затягивании шва.

Задачей заявляемого технического решения является разработка способа предупреждения несостоятельности трахео-трахеального анастомоза путем укрепление области анастомоза.

Техническим результатом предлагаемого способа является, предупреждение несостоятельности анастомоза за счет дополнительного укрепления области анастомоза и его надежной фиксации.

Технический результат предлагаемого способа предупреждения несостоятельности трахео-трахеального анастомоза включает наложение укрепляющих швов на переднебоковую поверхность трахеи в области анастомоза.

Отличительные приемы заявляемого способа лечения заключаются в том, что укрепляющие швы накладывают никелид-титановой нитью. Для этого нить проводят через адвентициальную оболочку от анастомоза вверх на 2 хрящевых полукольца трахеи, после чего короткий конец нити берут на держалку. Длинный конец нити используют для наложения армирующего шва, для чего проводят его на противоположную сторону переднебоковой поверхности трахеи ниже анастомоза на 2 хрящевых полукольца, затем через адвентициальную оболочку вверх до анастомоза, далее поверх анастомоза и затем через адвентициальную оболочку вверх на 2 хрящевых полукольца трахеи, после чего вниз на другую сторону переднебоковой поверхности трахеи и затем вверх через адвентициальную оболочку до анастомоза. После этого концы нитей связывают между собой.

Проведенный сопоставительный анализ с прототипом показал, что предлагаемый способ отличается от известного вышеперечисленными приемами и, следовательно, соответствует критерию изобретения «новизна».

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и другими техническими решениями в торакальной хирургии, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от известных.

Авторам заявляемого способа неизвестно использование предлагаемого «адвентициального» армирующего шва для укрепления трахео-трахеального анастомоза.

В отличие от известного способа предлагаемый шов проходит через адвентициальную оболочку трахеи. Экспериментальными работами авторов заявляемого способа установлено, что наиболее выраженная воспалительная реакция на шовный материал возникает в слизистой и подслизистой оболочках, а наименьшая - в адвентициальной. Поэтому проведение шовного материала через адвентициальную оболочку вызывает наименьшую воспалительную реакцию, а также обеспечивает отсутствие дополнительного шовного материала в просвете трахеи. Крестообразное расположение нитей обеспечивает равномерное распределение нагрузки в области анастомоза при его натяжении.

Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии технического решения к критерию «изобретательский уровень».

Способ, составляющий заявляемое изобретение, предназначен для использования в торакальной хирургии. Возможность его осуществления подтверждена описанными в заявке приемами. Заявляемый способ расширяет возможности тактики хирургического вмешательства при формировании трахео-трахеальных анастомозов, обеспечивая его укрепление, следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Сущность предлагаемого способа формирования трахео-трахеального анастомоза поясняется фигурами 1-9, где: 1 - хрящевое полукольцо трахеи, 2 - нить основного шва трахеи, 3 - короткий конец нити, 4 - место первого вкола, 5 - длинный конец нити, 6 - нить, проведенная через адвентициальную оболочку, 7 - место второго вкола, 8 - место третьего вкола, 9 - место четвертого вкола, 10 - узел, связанный из длинного и короткого концов нитей, 11 - сформированная соединительная ткань в области имплантации никелид-титановой нити в адвентициальной оболочке трахеи, 12 - инкапсуляция шовного материала, 13 - имплантированная никелид-титановая нить, 14 - основной шов, 15 — разрыв трахеи. На фиг. 1—5 приведены схемы наложения армирующего шва по заявляемому способу, на фиг. 6 - фото микропрепаратов трахеи в области анастомоза при использовании предлагаемого способа, на фиг. 7-9 представлены макропрепараты трахеи после проведения ранотензиометрии.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом. Предварительно экспериментальному животному - самцу крысы линии «Wistar», под общей анастезией выполняют цервикотомию, проводят доступ к шейному отделу трахеи путем послойного рассечения тканей. Трахею мобилизуют тупым путем, резецируют два хрящевых полукольца трахеи после чего выполняют наложение трахеотрахеального анастомоза непрерывным однорядным швом с захватом хрящей.

Для осуществления заявляемого способа после формирования анастомоза выполняют наложение адвентициального укрепляющего шва никелид-титановой нитью (диаметр 120 мкм, НЛП «МИЦ» (г. Томск), сертификат соответствия РОСС RU.АЯ79Н14192 от 12.04.2011 г.).

Способ осуществляют следующим образом. На переднебоковой поверхности трахеи, выше линии анастомоза, выполняют первый вкол и нить проводят через адвентициальную оболочку трахеи (фиг. 1, где: 1 - хрящевое полукольцо трахеи, 2 - шовный материал основного шва, 3 - короткий конец никелид-титановой нити, 4 - первая точка вкола, 5 - длинный конец нити используемый для формирования шва, 6 - нить, проведенная через адвентициальную оболочку обозначена штрихом). Короткий конец нити 3 берут на держалку, длинный конец нити 5 используют для наложения армирующего шва. Второй вкол делают ниже линии анастомоза с другой боковой стороны трахеи, нить также проводят через адвентицию (фиг. 2, где 7 - место второго вкола, 6 - нить, проведенная через адвентициальную оболочку). Третий вкол иглы выполняют выше линии анастомоза, на стороне второго вкола, нить также проводят через адвентицию (фиг. 3, где 8 - место третьего вкола), четвертый вкол иглы (фиг 4, где 9 - точка четвертого вкола), делают ниже линии анастомоза на стороне первого вкола, нить так же проводят через адвентициальную оболочку. После этого короткий конец нити на держалке и оставшийся длинный конец нити связывают между собой (фиг. 4, где 10 - узел, сформированный завязыванием короткого конца нити 3 и длинного конца нити 5).

После формирования армирующего «адвентициального» шва рану послойно ушивают. Обработку кожного шва проводят раствором бриллиантового зеленого.

Предлагаемый способ поясняется примером конкретного выполнения.

Экспериментальные исследования проведены на 48-ми самцах крыс линии «Вистар» возрастом более 6 месяцев, массой тела 280-350 гр. Животных разделили на две группы: экспериментальную и контрольную. Экспериментальную группу составили 24 крысы, которым после резекции трахеи с наложением трахео-трахеального анастомоза выполняли его укрепление адвентициальным армирующим швом. В группе контроля - резекция трахеи с наложение анастомоза без дополнительного его укрепления.

Обе группы животных содержались в условиях вивария при свободном доступе к воде и пище, соответственно нормативам ГОСТа «Содержание экспериментальных животных в питомниках НИИ» (виварий I категории, вет. удостоверение № 0015220 от 25 марта 2009 г, служба ветеринарии Иркутской области). Эксперименты на животных выполнены в соответствии с правилами гуманного обращения с животными, которые регламентированы «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных», утвержденных Приказом МЗ СССР № 742 от 13.11.84 г. «Об утверждении правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» и №48 от 23.01.85 г. «О контроле за проведением работ с использованием экспериментальных животных», а также основывались на положениях Хельсинской Декларации Всемирной Медицинской Ассоциации от 1964 г., дополненной в 1975, 1983 и 1989 гг. Работа проведена с разрешения комиссии по медицинской этике.

Под общим обезболиванием выполняли цервикотомию путем послойного рассечения мягких тканей, обнажили шейный отдел трахеи. Трахею мобилизовали тупым путем. Затем выполняли резекцию двух полуколец трахеи с последующим формированием трахео-трахеального анастомоза непрерывным однорядным швом с захватом хрящевых полуколец. При формировании анастомоза использовали монофиламентную нерассасывающуюся нить Пролен 7-0. После формирования анастомоза выполняли наложение «адвентициального» армирующего шва, Для этого на передне-боковой поверхности трахеи выше линии анастомоза выполняли первый вкол и никилид-титановую нить проводили через адвентициальную оболочку трахеи вверх на 2 хрящевых полукольца. После этого короткий конец нити был взят на держалку, а длинный конец нити использован для последующего наложения армирующего шва. Второй вкол иглы выполнен на противоположной боковой стороне трахеи ниже линии анастомоза на 2 хрящевых полукольца, при этом нить проходит по передней поверхности трахеи и далее через адвентициальную оболочку вверх до анастомоза. После этого нить проведена поверх анастомоза вверх и выполнен третий вкол, после чего нить проведена через адвентициальную оболочку вверх на 2 хрящевых полукольца трахеи выше линии анастомоза. Далее нить проведена вниз на другую сторону переднебоковой поверхности трахеи и был выполнен четвертый вкол иглы. Затем нить проведена через адвентициальную оболочку вверх до анастомоза, после чего концы нитей (на держалке и оставшийся длинный конец) были связаны между собой.

После формирования укрепляющего адвентициального шва рана послойно ушита. Обработка кожного шва раствором бриллиантового зеленого.

В последующем животных содержали в боксах по 6 особей. Подопытные животные имели свободный доступ к пище и воде. Животных выводили из эксперимента на 3, 7, 14 и 21 сутки.

Авторами проведено исследование качественного и количественного состава микрофлоры трахеи по всем срокам выведения животных из эксперимента и в норме.

Образцы помещали в пробирки с виноградно-сахарным бульоном. Пересев на твердые среды (среда Эндо, 5% кровяной агар, желточно-солевой агар, сабуро) осуществляли стандартной петлей методом секторных посевов (метод Gould в модификации Рябинского-Родомана) не позднее 3-х часов с момента забора. Чашки инкубировали при температуре 37°С в течение 18-24 ч, после чего подсчитывали число колоний, выросших в разных секторах.

У животных без оперативного вмешательства все посевы были стерильными.

При сравнении результатов бактериологических анализов контрольной и экспериментальной групп установлено, что в экспериментальной группе 66,6% полученных бактериологических анализов были стерильными против 16,6% в контрольной группе.

Для оценки прочностных характеристик анастомоза в контрольной и экспериментальной группах проводили ранотензиометрию. Для этого, после выведения животного из эксперимента, извлекали органокомплекс - трахея, пищевод, легкие, сердце. Отсекали область анастомоза, удаляли пищевод. Трахею с анастомозом помещали в тензиометр. При проведении ранотензиометрии оценивали место разрыва и вес (гр), необходимый для разрыва трахеи. Результаты показателей ранотензиометрии контрольной и экспериментальной групп приведены в таблице.

Авторами установлено:

- на третьи сутки: в контрольной группе разрыв происходил при усилии (в среднем) 305 гр; в экспериментальной группе при усилии в 450 гр.

- на 7 сутки: в контрольной группе - 340 гр; в экспериментальной - 450гр.

- на 14 сутки: в контрольной группе - 370 гр, в экспериментальной - 450 гр.

- на 21 сутки: в контрольной группе - 450гр, в экспериментальной - 490 гр.

Полученные данные ранотензиометрии свидетельствуют о том, что вес нагрузки, необходимый для разрыва трахеи животных контрольной группы только к 21 суткам приблизился к таковому, который был у животных экспериментальной группы на 3-й сутки. При этом усилие, требующееся для разрыва трахеи животных экспериментальной группы, на протяжении всего срока эксперимента, был больше чем у животных контрольной группы. Так же установлено, что в контрольной группе разрыв происходил в области хрящевого полукольца трахео-трахеального анастомоза, а в экспериментальной группе - в области хряща, где заканчивалась армирующая нить, при этом анастомоз трахеи оставался состоятельным. Однако где укрепление анастомоза не проводилось, т.е. на задней поверхности трахеи, разрыв происходил по линии анастомоза.

После выведения животных из эксперимента фрагмент трахеи с сформированным анастомозом забирали на гистологическое исследование. Забранный материал фиксировали в растворе «Иммунофикс». После фиксации препарат рассекали в сагиттальной плоскости. Окраску препаратов проводили гематоксилин-эозином и по Ван-Гизону.

При изучении гистологических препаратов установлено: с третьих суток отмечается активация фибробластов в области имплантации никелид-титановой нити; с седьмых суток - развитие соединительной ткани в области имплантации нити. К 21 суткам, как в контрольной, так и в экспериментальной группах установлено заживление трахео-трахеального анастомоза. При этом в экспериментальной группе в области укрепляющего «адвентициального» шва сформирована соединительно-тканная капсула, состоящая из плотной оформленной соединительной ткани (фиг. 6, где 1 - хрящ трахеи, 11 - соединительная ткань в области имплантации никелид-титановой нити со стороны адвентиции, 12 - инкапсуляция шовного материала в под слизистой оболочке). В контрольной группе - нет развития соединительной ткани со стороны адвентиции в зоне анастомоза.

Таким образом, данные гистологии подтверждают укрепление зоны анастомоза предлагаемым способом.

Применение в клинической практике укрепляющих «адвентициальных» швов при формировании трахео-трахеального анастомоза, позволит укрепить область анастомоза и снизить натяжение тканей и, тем самым, предупредить несостоятельность анастомоза.