4 курс / Акушерство и гинекология / Медицинские_материалы_и_имплантаты_с_памятью_формы_В_14_томах_Том
.pdf
8.2. Создание конструкций и технологий моделирования дефектов ректовагинальной перегородки 161
|
|
|
а |
б |
|
|
|
||
Рис. 8.7. Рентгенограмма ректовагиналь- |
Рис. 8.8. Спиралевидный зажим: а – конструк- |
|||
ной области собаки через 7 сут. Кольце- |
ция в нагретом состоянии; б – конструкция в |
|||
видный зажим, использованный для |
охлажденном состоянии |
|||
формирования свища |
|
|
||
Диаметр кольцевидного зажима 3,5 см, пуговчатых расширений – 1 см. Необходимость использования кольцевидного зажима предусмотрена в
связи с высокой промежностью у собак.
Методика формирования свища кольцевидным зажимом. Под внутривенным тиопенталовым наркозом в просвет прямой кишки и влагалища экспериментальных животных вводят на всю длину концы охлажденного кольцевидного зажима. По мере согревания пуговчатые концы зажима сближаются и плотно компрессируют ткани влагалищно-прямокишечной перегородки, что приводит к ее ишемии по всему диаметру концов зажима и развитию некробиотических изменений с последующим формированием ПВС на 7–8-е сут (рис. 8.7). После формирования свища зажим удаляют.
Для создания низких прямокишечно-влагалищных свищей использовали конструкцию в форме спирали в 3,5 оборота (рис. 8.8).
В зависимости от необходимого диаметра формируемого свища длина проволоки может быть от 3 до 10 см.
Методика формирования свища спиралевидным зажимом. Под внутривенным тиопенталовым наркозом из просвета прямой кишки через ректовагинальную перегородку во влагалище проводят на половину длины спиралевидный зажим в охлажденном и вытянутом состоянии. Постепенно, по мере согревания, проволока скручивается в спираль со стороны просвета прямой кишки и влагалища. Таким образом, ректовагинальная перегородка сдавливается между витками, развивается ишемия тканей, некробиотические изменения, в последующем формируется свищ.
С целью моделирования полного разрыва промежности мы использовали конструкцию в виде прямого зажима. Конец одной из бранш отогнут под прямым углом в сторону противоположной бранши, параллельно ее торцу, что исключает возможность выскальзывания тканей из зажима при компрессии (рис. 8.9). Длина зажима от 3 до 5 см.
162 Г л а в а 8. Пластика дефектов ректовагинальнойперегородкипористымникелидомтитана
а |
б |
Рис. 8.9. Зажим (а, б) для моделирования полного разрыва промежности
Методика моделирования полного разрыва промежности. Под внутривенным тиопенталовым наркозом проводим зажим в прямую кишку и влагалище. После нагревания ткани ректовагинальной перегородки и анального сфинктера оказываются сдавленными между браншами. Через 7–8 сут зажим отторгается, формируя модель разрыва промежности III степени.
8.2.4. Пластика дефектов ректовагинальной перегородки пористым никелидом титана (II этап)
На этом этапе была изучена возможность применения пористого никелида титана в качестве пластического материала для пластики дефектов ректовагинальной перегородки. Для достижения этой цели мы подвергли оперативному вмешательству 18 собак. Операции выполнялись на 3-м мес функционирования свищей, так как к этому сроку явления воспаления были субъективно наименее выражены, что подтвердили гистологические исследования.
Операции осуществлялись под внутривенным калипсоловым наркозом. Для премедикации использовали коктейль следующего состава: дроперидол – 0,5 мг, димедрол – 1,5 мг, анальгин – 50–70 мг на кг веса. Через 20 мин после начала премедикации животных фиксировали к столу и обрабатывали операционное поле. Подход к прямокишечно-влагалищному свищу осуществляли промежностным доступом. После ушивания дефектов в кишке мы размещали над ними пористый имплантат из никелида титана, пропитанный антибиотиками, и ушивали слизистую влагалища. Кожные швы на промежности накладывали наглухо в поперечном направлении.
В случае «длинного» свищевого хода последний брали на швы-держалки, пересекали и культи выворачивали в просвет влагалища и прямой кишки, где на них накладывали клипсы из никелида титана с эффектом памяти формы. Клипсы надежно пережимали культи свищевого хода и исключали их прошивание (рис. 8.10).
а |
б |
Рис. 8.10. Клипсы из никелида титана с эффектом памяти формы для клипирования культей свищевого хода
8.2. Создание конструкций и технологий моделирования дефектов ректовагинальной перегородки 163
Рис. 8.11. Рентгенограмма ректовагинальной области собак через год после пластической операции. Видна имплантированная пористая пластина
Для закрытия больших дефектов мы применили «обтуратор просвета полых органов». Операция осуществлялась следующим образом: свищевой ход зондировали полым зондом, в конец, выступающий в просвет прямой кишки монтировали обтурирующую пластину с фиксатором и протягивали во влагалище, таким образом оказывалось закрытым кишечное отверстие. Со стороны влагалища на фиксатор накладывали накладную пластину. Нагревающиеся от температуры окружающих тканей «усы» фиксатора распрямлялись и плотно ее прижимали к влагалищному отверстию. Свищ полностью обтурировался.
Для восстановления промежности при полном ее разрыве мы использовали промежностный доступ. После ушивания дефектов прямой кишки, влагалища, анального жома между линиями кишечных и влагалищных швов вводили пористый никелид титана, пропитанный антибиотиками, исключали сообщение между швами, что уменьшает риск распространения инфекции. На рану накладывали послойно швы в поперечном направлении.
В первые 2 сут после операции животные получали только воду, в последующие 3 сут – жидкую пищу, с 6-х сут переходили на обычное кормление.
Во всех наблюдениях заживление раны произошло первичным натяжением, случаев расхождения или нагноения швов не было. Ни в одном случае не отмечено отторжения имплантатов.
Гистологические исследования, проведенные на третьем этапе эксперимента, подтвердили инертность имплантатов пористого никелида титана по отношению к окружающим тканям (рис. 8.11).
8.2.5. Морфологическая характеристика тканей из зоны функционирующего свища (I этап)
Для моделирования дефектов ректовагинальной перегородки были использованы описанные выше три вида конструкций из непористого никелида титана с эффектом памяти формы. Мы не обнаружили какого-либо существенного различия в течение клинического процесса формирования дефектов, поэтому не сочли нужным описывать отдельно морфологиче-
164 Г л а в а 8. Пластика дефектов ректовагинальнойперегородкипористымникелидомтитана
скую картину тканей из зоны дефектов, сформированных с использованием той или иной конструкции.
Через 2 нед с момента моделирования, визуально в зоне сформированного дефекта отмечается выраженный воспалительный процесс, отечность тканей. Свищ функционирует.
При гистологическом исследовании тканей установлено следующее: в области сформированного свища эпителиальная выстилка влагалищной порции сохранена на всем протяжении. В подэпителиальной ткани отмечается скопление сегментоядерных клеток и сидерофагов вблизи сосудов, последние расширены и запустевают, капилляры умеренно расширены. Соединительная ткань подслизистой с явлениями отека, артериолы, как правило, спазмированы, эндотелиоциты выбухают в просвет, венулы расширены и полнокровны.
Слизистая прямой кишки отечна, просветы крипт резко расширены, эпителиоциты в состоянии деструкции и некробиоза, межкриптальная ткань в состоянии интерстициального отека, обильно инфильтрирована лимфоцитами и сегментоядерными клетками.
Подслизистая оболочка отечна, волокнистые структуры набухшие. Стенки сосудов выглядят гомогенными, эпителий набухает, выступает в просвет. Отмечается умеренный лимфоцитоз.
Мышечная пластина слизистой хорошо контурируется, миоциты в состоянии пареза, заметно расширены лимфатические капилляры.
В мышечной оболочке заметны явления отека, миоциты по-разному воспринимают красители, имеются очаги просветления миоплазмы. Лимфатические капилляры паретически расширены.
Адвентициальная оболочка прямой кишки со стороны свищевого хода резко утолщена. Отмечается общий отек, инфильтрация интерстиция лимфоидными клетками. Встречаются участки некроза отдельных мышечных пластов.
Поверхность свищевого канала эпителизирована не на всем протяжении. В непосредственной близости от свищевого хода расположены гиперемированные сосуды. Соединительная ткань отечна.
Через 3 нед с момента формирования свища на месте вмешательства визуально определялось отсутствие выраженного воспаления тканей. Свищ функционирует.
При гистологическом исследовании тканей установлено следующее: слизистая прямой кишки отечна, видны участки некроза в криптах, выражен интерстициальный отек. Подслизистая оболочка отечна. Мышечная оболочка спазмирована, резко расширены лимфатические сосуды.
Просветы сосудов прилежащих тканей расширены и запустевают, встречаются участки некроза мышечных и соединительнотканных клеток, фрагменты соединительнотканных волокон. Воспалительная инфильтрация менее выражена по сравнению с предыдущим сроком. Исследованные очаги некроза подвергаются резорбции.
8.2. Создание конструкций и технологий моделирования дефектов ректовагинальной перегородки 165
Всвищевом канале определяется клеточный детрит, большое количество сидерофагов и клеток воспалительного инфильтрата.
На 5-й нед с момента формирования свища визуально установлено, что свищ функционирует, в его просвете видны отдельные грануляции.
Гистологическое исследование тканей показало, что слизистая оболочка прямой кишки умеренно отечна, структура ее в целом сохранена, крипты расширены. Соединительная ткань между криптами характеризуется инфильтративным отеком, большим количеством фибробластов. Наблюдается некоторое утолщение мышечной пластинки слизистой и разрыхление подслизистой с явлениями лимфостаза.
Под базальной мембраной эпителия влагалища видны заметно расширенные капилляры, скопления лимфоидных клеток, встречаются сегментоядерные клетки; умеренно выражен периваскулярный отек.
Вобласти свищевого канала намечается эпителизация просвета. Эпителий плоский, иногда кубический. Под эпителием видны скопления фибробластов, пучки коллагеновых волокон. Воспалительная реакция выражена умеренно.
На 3-м мес с момента формирования свища визуально определяются признаки его функционирования. Просвет свищевого канала эпителизирован. Явлений воспаления окружающих тканей нет.
Гистологическим исследованием материала установлено: в свищевом ходе фестончатое расположение одно-двухслойного эпителия изредка с признаками многослойности. Базальная мембрана хорошо контурируется. Подлежащая соединительная ткань умеренно разрыхлена. Сосуды расширены, но не гиперемированы. Расширены лимфатические сосуды.
Через 11 мес от начала эксперимента у собак контрольной группы (свищ не оперировался) визуально отмечалось уплотнение тканей ректовагинальной перегородки; вокруг влагалищного отверстия функционирующего свища
–гиперемия, участки гнойного налета свищевого хода эпителизированы. При гистологическом исследовании тканей отмечалось, что слизистая
прямой кишки отечна, крипты единичные, резко расширены. В клетках некротические и некробиотические изменения. Бокаловидные клетки не определяются. Сосуды слизистой резко расширены и гиперемированы. Отмечается инфильтрация стромы клетками воспалительного инфильтрата. Сохранившаяся эпителиальная выстилка крипт представлена клетками мелкопризматической или кубической формы, цитоплазма их мутна. Подслизистая оболочка отечна, разрыхлена. Мышечная оболочка представлена истонченными пучками гладких мышечных клеток с явлениями дистрофии. Мышечные пласты инфильтрированы лимфоцитами, сидерофагами. Сосуды расширены, гиперемированы.
На границе между кишечным и влагалищным участком свищевого хода имеется образование в виде кратера, выстланное многослойным плоским эпителием. Непосредственно в зоне «кратера» видны расширенные сосуды, соединительная ткань разволокнена, отечна, выглядит набухшей. Эпителий
166 Г л а в а 8. Пластика дефектов ректовагинальнойперегородкипористымникелидомтитана
влагалища многослойный плоский, без признаков ороговения. Базальные клетки располагаются в один ряд. Последующие виды клеток беспорядочны. Фестончатость базальной мембраны не выражена, под ней большое количество гиперемированных сосудов с сидерофагами.
Гиперемия сосудов отмечается на протяжении всего свищевого хода. Лейкоцитарная инфильтрация кое-где приобретает диффузный характер. Мышечная оболочка, как со стороны влагалища, так и со стороны прямой кишки разрыхлена отечной жидкостью, кое-где встречаются очаги некроза, инфильтрация лейкоцитами незначительна.
Проведенные гистологические исследования подтвердили возможность формирования модели прямокишечно-влагалищного свища конструкциями из непористого никелида титана с эффектом памяти формы. Компрессия, развивающаяся при нагревании конструкций до температуры тела, достаточна для развития некротических изменений в тканях и последующего формирования свища.
8.2.6. Морфологическая характеристика тканей из зоны санированного свища (II этап)
Висследованиях, направленных на выяснение возможности санирования свища, был использован материал от собак, которым на фоне функционирующего в течение 3 мес прямокишечно-влагалищного свища производили его иссечение с последующей металлопластикой.
По прошествии 2 и 6 мес животные были выведены из эксперимента. Пластина пористого никелида титана, использованная в качестве пластического материала, и окружающие ткани из области санированного прямоки- шечно-влагалищного свища иссекались. Так как изготовление срезов с металлической пластиной невозможно, мы иссекали последнюю острой бритвой, и окружающие ткани изучались гистологически.
Материал, взятый через 2 мес с момента металлопластики, показал следующее. Слизистая оболочка прямой кишки вблизи иссеченной пластины без признаков воспаления. Прилежащая к металлической пластине соединительная ткань со стороны влагалища без особенностей. Сосуды в области пластины имеют обычный вид. Прямокишечная порция характеризуется умеренной гипертрофией мышечной оболочки, непосредственно прилегающей к пластине, и некоторым расширением лимфатических сосудов. Признаков воспаления и образования рубца в тканях, прилежащих к пластине, не отмечено.
Вматериале, взятом через 12 мес от начала эксперимента и 6 мес после операции, установлено, что эпителий влагалища имеет обычный вид. Соединительная ткань без особенностей, сосуды обычного вида, клеток воспалительного инфильтрата нет, мышечные волокна несколько разрыхлены на границе с пластиной. Прослойка соединительной ткани, прилежащей к имплантату, без особенностей.
8.2. Создание конструкций и технологий моделирования дефектов ректовагинальной перегородки 167
Прямокишечная порция свища, прилегающая к пластине пористого никелида титана, характеризуется умеренной гипертрофией гладкомышечных клеток, которые отделены от пластины узким участком соединительной ткани.
Таким образом, исследование материала из зоны санированного свища показало отсутствие как признаков рецидива заболевания, так и реакции несовместимости тканей на пористый. В поздние сроки отсутствуют признаки инкапсуляции: пластина окружена тонким слоем ориентированных коллагеновых волокон, поперечно-полосатыми мышечными волокнами со стороны влагалища и гладкими миоцитами со стороны прямой кишки.
8.2.7. Результаты спектрального анализа тканей ректовагинальной перегородки после имплантации никелида титана
Организм животных избирательно использует химические элементы, накапливая одни из них и элиминируя другие. Эти процессы происходят независимо от содержания элементов в окружающей среде. Поскольку нами впервые производилась имплантация пористой пластины из никелида титана в ректовагинальную перегородку, то необходимо было предварительно изучить накопление никеля и титана в окружающих тканях (Моска-
ленко В.И., 1992).
Исследование содержания металлов производилось в четырех группах по 5 животных. Первая и вторая контрольная группа состояла из животных с функционирующими ректовагинальными свищами (6 и 12 мес). В контрольных группах никелид титана не применялся. В 3-й группе забор материала производился через 6 мес после имплантации пористой пластины никелида титана, в 4-й – через 12 мес. Ткань для исследования в основных 3 и 4-й группах бралась в зоне непосредственного контакта с пластиной и на расстоянии 10 мм.
Данные содержания металлов в 1-й группе (ректовагинальный свищ в течение 6 мес, никелид титана не применялся) послужили фоном и составили: титан – 0,047 + 0,003 мг% (n = 5), никель не обнаружен.
В группе, где животным проведена имплантация никелида титана, через 6 мес после операции в зоне контакта с пластиной содержание титана составило 0,211+0,002 мг% (n = 5), никель не обнаружен. На расстоянии 10 мм от пластины титан содержался в количестве 0,078+0,002 мг% (n=5), никель в ткани отсутствовал.
Интенсивность накопления титана в тканях ректовагинальной перегородки через 12 мес характеризуется следующими показателями: в контрольной группе (ректовагинальный свищ, функционирующий в течение 12 мес, никелид титана не применялся) содержание титана в тканях ректовагинальной перегородки составило 0,052±0,002 мг% (n=5). Данный показатель на 0,005 мг% выше результата, полученного в контрольной группе через 6 мес после формирования ректовагинального свища. Известно, что титан выделяется
168 Г л а в а 8. Пластика дефектов ректовагинальнойперегородкипористымникелидомтитана
с калом. Возможно, при длительном функционировании ректовагинального свища титан накапливается в тканях ректовагинальной перегородки.
Вгруппе животных, исследованных через 12 мес после имплантации никелида титана, содержание титана в тканях в зоне контакта с пластиной составило 0,65±0,15 мг% (n=5). На расстоянии 10 мм титан обнаружен в количестве 0,089±0,002 мг%. Никель в данной группе не был обнаружен.
Таким образом, проведение спектрального анализа позволяет сделать следующие выводы.
Имеется незначительное накопление титана в тканях ректовагинальной перегородки у животных с функционирующими свищами в отсутствии никелида титана (Р<0,05).
При имплантации никелида титана через 6 мес отмечается достоверное увеличение содержания титана в тканях как в месте контакта (р<0,001), так и на удалении 10 мм (р<0,001). В свою очередь, в месте контакта титан накапливается в больших количествах, чем на расстоянии 10 мм (р<0,001).
Всрок 6–12 мес достоверно отмечается дальнейшее накопление титана в тканях на удалении 10 мм (р<0,002).
При использовании пористых пластин из никелида титана для пластики ректовагинальных свищей никель в окружающих тканях не накапливается.
Увеличение содержания титана в контактирующих с пластиной тканях, вероятно, объясняется необходимостью этого элемента для построения эпителиальной ткани.
Содержание титана в тканях по данным спектрального анализа.
8.3. Клинические результаты пластики дефектов ректовагинальной перегородки
8.3.1. Регистрация запирательной функции аппарата прямой кишки
Для измерения сократительной силы анального сфинктера в послеоперационном периоде мы модифицировали сфинктерометр, разработанный в Томском государственном университете им. В.В. Куйбышева (А.с. 1303859
СССР МКИ 01 9/12). Сфинктерометр относится к классу информационных приборов, никакого воздействия на пациента он не оказывает. Измеряемый параметр – величина сократительной силы – является механической характеристикой, поэтому для ее измерения электрическим путем необходимо давление преобразовать в электрический сигнал. Роль преобразователя механического сигнала в электрический в приборе играет датчик на основе МДПструктуры (рис. 8.12, металл-диэлектрик-полупроводник). Принцип его действия заключается в следующем: датчик состоит из германиевой пластины 1, на которую нанесена пленка дисульфида германия 2 толщиной 0,1–0,25 мкм, металлических контактов 3 и 4, металлического шарика 5, центрирующей
8.3. Клинические результаты пластики дефектов ректовагинальной перегородки |
169 |
Рис. 8.12. Схема датчика давления на основе структуры M-aGeS2-nGe: 1 – пластина Ge; 2 – пленка aGeS2; 3 – металлический контакт; 4 – омический контакт к германию; 5 – металлический шарик; 6 – центрирующая шайба; 7 – мембрана
шайбы 6 и мембраны 7. Давление на мембрану передается через шарик на металлический контакт 3 – полевой электрод. При этом наблюдается изменение одного из электрических параметров МДП-структуры: силы тока, емкости, частоты или амплитуды генерируемых структурой колебаний. После снятия давления шарик перестает давить на контакт, и изменяющийся параметр принимает первоначальное значение.
Устройство сфинктерометра. Сфинктерометр состоит из 2 частей – выносного датчика и регистрирующего прибора (рис. 8.13). На металлической опоре 1 укреплен датчик давления на МДП-структуре 2. Металлическая опора, защищенная резиновым чехлом 3, ввинчена в эбонитовую ручку прибора 4. Резиновый чехол фиксируется с помощью алюминиевой гайки 5. Электрические провода 6 служат для передачи сигнала от датчика на измерительный прибор. На рис. 8.14 приводится конструкция датчика на металлической опоре. В углублении на металлической опоре 1 расположена пластина германия с напыленной пленкой из дисульфида германия и металлическим электродом 2. Над ней с помощью винта 3 укреплена изолирующая пластина 4 с отверстием для металлического шарика 5, выполняющая роль центрирующей шайбы. К изолирующей пластине в одной точке приклеена упругая металлическая пластина 6, которая передает внешнее давление на шарик. Роль второго электрического контакта выполняет металлическая опора.
Резиновый чехол отлит из пенициллиновой резины, обладающей необходимой эластичностью и нетоксичностью.
Рис. 8.13. Схема выносного датчика сфинктерометра: 1 – металлическая опора; 2 – МДП-структура; 3 – резиновый чехол; 4 – эбонитовая ручка; 5 – электрические провода; 6 – электрические провода
170 Г л а в а 8. Пластика дефектов ректовагинальнойперегородкипористымникелидомтитана
Регистрирующий прибор. Работа регистрирующего прибора основана на методе преобразования емкости в пропорциональное ей напряжение, которое предполагает использование операционных усилителей (усилителей с отрицательной обратной связью). При помещении измеряемой емкости на вход усилителя выходное напряжение будет пропорционально ей: U вых.=wCx=2 fCx, где f – частота генератора. Данный метод имеет довольно большую точность и не нуждается в регулировке в процессе измерения.
Рис. 8.14. Схема датчика давления на металлической опоре: 1 – металлическая опора; 2 – МДП-структура; 3 – винт; 4 – изолирующая пластина; 5 – металлический шарик; 6 – упругая пластина
Принципиальная электрическая схема измерителя сократительной силы анального сфинктера состоит из следующих функциональных узлов: усилителя преобразования, генератора синусоидальных колебаний (ГСК), аналогоцифрового преобразователя (АЦП), блока индикаторов, блока питания.
Рис. 8.15. Принципиальная схема измерителя усилий