Ispol'zovanie fibrin-kollagenovoy substantsii s vnesennymi antibakterial'nymi preparatami v abdominal'noy khirurgii

Full Text

Надежность кишечного шва, накладываемого в условиях перитонита или кишечной непроходимости, всегда вызывает сомнение. В ряде исследований обоснованно указывается на проницаемость кишечного шва для микрофлоры, находящейся в просвете кишки [1–4]. Описанный феномен «биологической негерметичности» наблюдается при любом типе кишечного шва, независимо от его вида и рядности, и сохраняется в течение 2–3 сут. Это, несомненно, оказывает неблагоприятное влияние на заживление кишечных швов и способствует развитию внутрибрюшных осложнений. Поэтому актуален поиск средств и способов повышения надежности кишечного шва и герметизации линии анастомоза. Предложенные в разное время аппликационные методы укрепления швов с помощью клеевых субстанций, прежде всего, таких как цианокрилатные и фибриновые клеи, не нашли широкого применения в клинической практике [1, 3, 5]. Разработанный в нашей клинике способ укрепления кишечного шва фибрин-коллагеновой субстанцией (ФКС) «Тахокомб» [6] приводит к увеличению механической прочности анастомозов. Помимо того, ФКС ускоряет процессы ангиогенеза и заживления кишечной стенки [7]. Целью работы явилось определение возможности ингибирующего воздействия ФКС, импрегнированной антибактериальными препаратами, на различные микроорганизмы (in vitro) и сравнительное исследование микробной проницаемости кишечного шва, укрепленного биополимером, в эксперименте. Материалы и методы Препарат Тахокомб представляет собой коллагеновую пластину с нанесенными на нее компонентами фибринового клея. Описание строения и адгезивных возможностей препарата приводилось нами ранее [8]. Коллагеновая основа препарата представляет собой пенистую структуру, хорошо адсорбирующую жидкость. Поглотительную емкость ФКС определяли двумя методами: 1) кусочки препарата размером 0,5і0,5 см взвешивали и погружали в дистиллированную воду на 5, 10, 15 и 30 с. Затем промокали на фильтровальной бумаге излишки жидкости и вновь взвешивали. По разности веса определяли количество поглощенной жидкости; 2) на кусочки препарата тех же размеров наносили микропипеткой определенный объем жидкости, не вызывающий деформации губки. Чувствительность микроорганизмов к антибиотикам, нанесенным на препарат, определяли методом диффузии антимикробного вещества из ФКС в засеянную плотную питательную среду. В качестве контроля использовали стандартные диски НИФЦ и фирмы «Difco», содержащие те же антибактериальные препараты. Метод дисков достаточно информативен, обеспечивает точность и воспроизводимость результатов анализа. Посевы осуществляли на элективные среды Махачкалинского производства – АГВ-агар и 3% кровяной агар. Характеристика микроорганизмов В исследовании использовалось 7 видов грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, наиболее значимых при абдоминальной патологии. Все микроорганизмы выделены из биологических сред больных. Виды изученных микроорганизмов: Staphyloccous aureus, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Escherichia coli, Proteus vulgaris, Klebsiella oxytoca, Pseudomonas aeruginosa. Характеристика антибактериальных препаратов Нами выбраны наиболее употребимые в клинической практике антибактериальные препараты 6 групп: ампициллин, гентамицин, цефтриаксон (Роцефин), ципрофлоксацин (Ципробай), меропенем (Меронем), метронидазол. Препараты выбирались согласно перечню, представленному в методических рекомендациях по экспериментальному (доклиническому) изучению лекарственных препаратов для местного лечения гнойных ран [9]. Приготовление инокулюма Непосредственно перед применением из односуточной культуры готовили взвесь бактерий в изотоническом растворе хлорида натрия по стандарту мутности (5 ЕД), изготовленному институтом им. Тарасевича. Взвесь в количестве 0,1 мл наносили на поверхность питательной среды и подсушивали 10–15 мин при комнатной температуре. После этого накладывали стандартные диски и кусочки ФКС той же площади. На кусочки ФКС наносили по 25 мкл растворов, содержащих такое же количество антибактериальных препаратов, как и стандартные диски. Посевы инкубировали в течение 18–20 ч при 36–37°С. Трактовку величин зон задержки роста культур для антибактериальных препаратов проводили по инструкции, утвержденной Минздравом (1986 г.). Экспериментальный материал включал 30 белых крыс-самцов массой 240–280 г. Целью эксперимента явилось сравнительное исследование микробной проницаемости межкишечного анастомоза, укрытого пластиной ФКС, насыщенной раствором антибактериального препарата. За 1 сут до наложения межкишечного анастомоза животным создавали модель перитонита по следующей методике. После изоляции кишечными зажимами терминального отдела тонкой кишки в ее просвет вводили изотонический раствор NaCl. Через 3 мин из просвета кишки эвакуировали содержимое, смешивали с аутокровью и вводили в брюшную полость животного. Релапаротомию и основные этапы эксперимента осуществляли через 24 ч. Тонкую кишку на расстоянии 5 см от слепой пересекали в поперечном направлении и накладывали однорядный контрольный анастомоз по типу конец в конец через все слои кишечной стенки. В 8 см проксимальнее первого формировали второй анастомоз по той же методике, на который затем наносили пластину ФКС размером 1і0,5 см, насыщенную раствором ципрофлоксацина в соотношении 0,1 мл/см2. Затем лапаротомную рану послойно ушивали наглухо. Микробную проницаемость анастомозов изучали на 1 и 3 сут после операции. Животным в стерильных условиях проводили релапаротомию, оценивали состояние анастомозов, затем брали материал для бактериологического исследования (у каждой крысы по 4 секторных посева: c поверхности пластины ФКС, прикрывающей анастомоз, с линии шва после удаления пластины острым путем, с поверхности контрольного анастомоза, из просвета кишки). Посев из кишки брали для идентификации флоры, которая могла высеваться с зон анастомозов, но поступать не из просвета кишки, а, например, при инфицировании брюшной полости во время первой операции. Исследование посевов проводили путем отпечатков на 3% кровяной агар методом секторных высевов. Степень микробной обсемененности по количеству выделенных колоний определяли согласно специальной таблице. Величины выражали в стандартных общепринятых колониеобразующих единицах на грамм исследуемого материала (КОЕ/г). Укрепление швов ФКС, импрегнированной антибактериальными препаратами, выполнили у 181 больного при операциях на желудке, двенадцатиперстной, тонкой и толстой кишке. Результаты и обсуждение In vitro При определении поглотительной емкости ФКС методом смачивания выявлено, что данная методика не позволяет стандартизировать получаемые данные. Экспозиция в 5, 10 и 15 с была слишком мала для пропитывания коллагеновой основы, а результаты достоверно не различались при сравнении их с сухой пластиной ФКС. При экспозиции в 30 с проявлялась более заметная разница по сравнению с сухой пластиной. Однако значительный разброс в весе всех испытываемых кусочков субстанции, на наш взгляд, делает этот метод экспериментально недостоверным и некорректным. В связи с этим нами использовано количественное нанесение определенного (градуированного) объема жидкости на губчатую поверхность препарата. В результате исследования установлено, что при нанесении 100 мкл (0,1 мл) жидкости на 1 см2 ФКС она поглощается полностью, не вызывая деформации пластины препарата и не снижая ее адгезивных свойств. При оценке результатов воздействия ФКС, импрегнированной антибактериальными препаратами, выявили, что представленные микробные культуры оказались абсолютно не чувствительными к метронидазолу. Препарат не подавлял роста ни в виде стандартного диска, ни в кусочках ФКС. Считаем, что это связано с отсутствием облигатных анаэробных неспорообразующих организмов, которые не включались в исследование. К ампициллину оказался чувствительным Enterococcus faecium, а остальные используемые в опыте микроорганизмы к нему были резистентны. Гентамицин и ципрофлоксацин оказались высокоактивными практически ко всем представленным микроорганизмам, а меропенем и цефтриаксон не влияли на Enterococcus faecium, хотя по отношению к другой флоре были высокоактивны в испытываемых образцах ФКС. Для объективизации результатов мы провели сравнительное исследование определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам, импрегнированным в обычную гемостатическую коллагеновую губку (ГКГ), хотя она и не обладает адгезивными свойствами. Антибиотики наносились стандартизованным методом. Метронидазол из эксперимента исключили. Исследование выполнили на 5 гноеродных видах микроорганизмов: Staphyloccous aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris, Enterococcus faecium. Результаты представлены в табл. 1. Таким образом, в большинстве (72%) случаев наблюдается преобладание по величине зон подавления роста ФКС, импрегнированной гентамицином, меропенемом, цефтриаксоном и ципрофлоксацином (см. табл. 1). Мы объясняем это тем, что ФКС более активно высвобождает антибактериальные препараты. Наиболее действенным препаратом в отношении перечисленных микроорганизмов оказался ципрофлоксацин. Экспериментальные данные Материал на микробиологическое исследование удалось взять у 15 крыс на 1-е сутки и у 11 крыс – на 3-и (рис. 1);. 3 крысы погибли от несостоятельности контрольного анастомоза, у 1 при разделении спаек был поврежден опытный анастомоз, в связи с чем посевы не брали. Количественная обсемененность опытного и контрольного анастомозов представлена в табл. 2. При сравнении микробной обсемененности опытного и контрольных анастомозов через 1 сут после операции получено достоверное различие результатов (p<0,01). Обсемененность опытных анастомозов (36,3±10,8 КОЕ/г) была в 3,5 раза ниже таковой контрольных (126,3±18,4 КОЕ/г) и 4 раза ниже этих показателей из просвета тонкой кишки (144,0±19,1 КОЕ/г). Обсемененность контрольного анастомоза достоверно не отличалась от количества микробных тел, высеянных из просвета кишки (p>0,05). Качественный состав микрофлоры, высеянной с области опытного и контрольного анастомозов, был идентичен микроорганизмам, высеянным из просвета кишки. В 6 сериях получены комбинации кишечной палочки и протея, а в 9 – монокультура кишечной палочки. Это соответствие подтверждает чистоту эксперимента. На 3-и сутки микробная обсемененность опытных соустий была в 20 раз ниже контрольных (4,9±2,2 и 101,8±15,6 КОЕ/г соответственно) и практически в 28 раз ниже обсемененности просвета кишки (138,6±31,5 КОЕ/г). Различия носят достоверный характер. Обсемененность контрольного анастомоза, не укрепленного биополимером, так же как в 1-е сутки, достоверно не отличалась от обсемененности просвета тонкой кишки (p>0,05). Качественный состав микрофлоры, полученной с зон опытного и контрольного анастомозов, был также полностью идентичен микрофлоре, содержащейся в просвете кишки, а, значит, инфицирования брюшной полости не было. Таким образом, количественная обсемененность опытных анастомозов, укрепленных биополимером, на 1 и 3-и сутки была значительно и достоверно ниже таковой контрольных соустий и просвета кишки. Отсутствие достоверной разницы между показателями количественной обсемененности просвета кишки и контрольных анастомозов косвенно свидетельствует о биологической негерметичности последних. Клинические данные В клинике пластические свойства биополимера ФКС использовали в прогностически неблагоприятных условиях при традиционных и лапароскопических операциях у 181 больного (табл. 3). При перфоративной гастродуоденальной язве мы отказались от двухрядного наложения шва и от дополнительного укрытия швов сальником на питающей ножке, так как это, по нашему мнению, увеличивает риск формирования стеноза, но не предупреждает несостоятельность швов. У 49 больных при наличии выраженного перифокального воспаления вокруг перфоративного отверстия при традиционной и лапароскопической операции производили однорядное ушивание язвы с нанесением поверх шва биополимера ФКС, насыщенного раствором ципрофлоксацина (рис. 2). Вмешательства выполняли в условиях распространенного перитонита. Осложнений не наблюдали. При эндоскопическом контроле грубых деформаций в зоне ушивания не было. Язвенные дефекты под действием стандартной противоязвенной терапии заживали быстрее (к 10–14-м суткам), что, вероятно, было связано с активацией местных репаративных процессов. В 14 случаях технически трудных резекций желудка с атипичным ушиванием культи двенадцатиперстной кишки при применении ФКС, импрегнированной антибактериальным препаратом, нам удалось избежать несостоятельности. Укрепление швов и анастомозов при операциях на тонкой и толстой кишке при перитоните и кишечной непроходимости проведено у 98 пациентов (табл. 4 и 5). В этой группе преобладали больные, которым были выполнены резекция (42 человека) и ушивание дефектов (12 человек) тонкой кишки. При этом несостоятельность шва отмечена у 1 больного при лапароскопическом ушивании раны тонкой кишки. Ререзекцию несостоятельных анастомозов с наложением повторных межкишечных соустий в условиях распространенного перитонита произвели у 6 пациентов (рис. 3). Осложнений не наблюдали. Попытки укрепления несостоятельных швов и анастомозов предприняты нами в 8 случаях (рис. 4). Во всех наблюдениях они носили вынужденный характер вследствие невозможности экстраперитонизации. В 7 случаях аппликации насыщенного раствором меропенема биополимера на ушитые зоны несостоятельности межкишечных соустий повторной несостоятельности не произошло. В 1 случае укрепления повторно ушитой несостоятельной культи двенадцатиперстной кишки образовался дуоденальный свищ, который довольно быстро закрылся самостоятельно. Эти клинические наблюдения, безусловно, не могут расцениваться как попытка внедрения новой лечебной тактики при несостоятельности кишечного шва. Однако использование методики укрепления биополимером несостоятельного соустья в отдельных экстраординарных ситуациях при невозможности выполнения других вмешательств можно считать оправданным. Правостороннюю гемиколэктомию (20 больных) с наложением илеотрансверзоанастомоза и укреплением его импрегнированным биополимером выполняли по поводу опухолей правой половины ободочной кишки, осложненных перфорацией с распространенным перитонитом либо кишечной непроходимостью. В 1 случае поводом для проведения подобной операции послужило острое нарушение мезентериального кровообращения с развитием некроза участка тонкой и правой половины ободочной кишки. Ушивание дефектов толстой кишки выполнили у 6 больных. У 1 пациента произведена резекция купола слепой кишки по поводу перфорации в зоне основания червеобразного отростка и выраженного тифлита (рис. 5). У 2 больных – субтотальная колонэктомия при обтурирующих опухолях сигмовидной кишки с кишечной непроходимостью. При операциях на толстой кишке все укрепленные швы и анастомозы оказались состоятельны. Одним из вариантов является также профилактика желчеистечения при операциях на билиарном тракте путем нанесения ФКС на травмированное коагуляцией ложе желчного пузыря, швы холедоха, билиодигестивные соустья. Эффективность методики подтверждена у 45 больных. В настоящее исследование включены 14 больных, которым проводили укрепление импрегнированным биополимером терминолатеральные билиодигестивные соустья. Несостоятельности анастомозов и подтекания желчи не наблюдали. Пластические свойства клеевой субстанции использованы нами у 7 больных (не включены в настоящее исследование) в совершенно новом качестве – для профилактики перфорации стенки кишки при адгезиолизисе в случаях возникновения обширной десерозированной поверхности или случайно нанесенной электротравмы (рис. 6). Противопоказаниями к применению метода считаем: 1) укрепление технически неправильно наложенного кишечного шва, так как в подобных ситуациях ФКС не предотвращает возможного развития осложнений; 2) закрытие кишечных свищей (рис. 7). Многочисленные попытки применения ФКС для закрытия как трубчатых сформированных, так и плоскостных несформированных свищей оказались неудачными. Заключение В результате проведенного исследования установлено, что антибактериальные препараты достаточно хорошо связываются ФКС и придают ей антимикробные свойства. При определении зоны задержки роста бактерий установлено, что антибиотики свободно диффундируют в питательную среду из пластин ФКС и обладают той же активностью, что и стандартные диски. ФКС более активно высвобождает антибактериальные препараты, чем ГКГ. В результате эксперимента показано, что аппликация препарата ФКС чисто механически снижает микробную проницаемость опытного тонкокишечного анастомоза, а пропитывание биополимера антибактериальными препаратами способствует созданию локальной асептической зоны и подавлению роста микрофлоры в области кишечного шва. Применение биополимера ФКС, импрегнированного антибактериальными препаратами, обосновано при наложении кишечного шва в нетипичных ситуациях и неблагоприятных условиях перитоните, кишечной непроходимости, выраженных воспалительно-инфильтративных изменениях кишечной стенки.

About the authors

B. K Shurkalin

O. N Rumyantsev

I. V Leonenko

S. S Medvedev

V. A Gorskiy

References

Supplementary files