RU2848131C1 - Method for studying the course of the wound healing process in modelling alloplasty in laboratory animals - Google Patents
Method for studying the course of the wound healing process in modelling alloplasty in laboratory animalsInfo
- Publication number
- RU2848131C1 RU2848131C1 RU2025103753A RU2025103753A RU2848131C1 RU 2848131 C1 RU2848131 C1 RU 2848131C1 RU 2025103753 A RU2025103753 A RU 2025103753A RU 2025103753 A RU2025103753 A RU 2025103753A RU 2848131 C1 RU2848131 C1 RU 2848131C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- determined
- biomechanical
- alloplasty
- morphological
- experiment
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техникиField of technology
Изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной абдоминальной хирургии, и может быть использовано в научных исследованиях, в моделировании лечения послеоперационных вентральных грыж.The invention relates to the field of medicine, namely to experimental abdominal surgery, and can be used in scientific research, in modeling the treatment of postoperative ventral hernias.
Уровень техникиState of the art
Послеоперационные вентральные грыжи развиваются у 4-15% больных, перенесших лапаротомию, и занимают второе место по частоте встречаемости после паховых грыж. Наиболее часто послеоперационные вентральные грыжи возникают после экстренных вмешательств, а в их структуре преобладают грыжи срединной локализации. Вопросы хирургического лечения вентральных грыж до сих пор остаются в ряду самых важных проблем абдоминальной хирургии (см. Belyansky I. et al. A novel approach using the enhanced view totally extraperitoneal (eTEP) technique for laparoscopic retromuscular hernia repair. Surg Endosc, 2018. Vol. 32. №3. рр. 1525-1532; см. Ермолов А.С. и др. Хирургическое лечение пациентов с большими и гигантскими послеоперационными вентральными грыжами. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова, 2019. №9. С. 38-43; см. Ермолов А.С. Выбор хирургической тактики в зависимости от величины вентральной грыжи и дефицита тканей брюшной стенки. Московский хирургический журнал, 2018. Т. 3. №61. С. 78).Postoperative ventral hernias develop in 4-15% of patients undergoing laparotomy and are the second most common type after inguinal hernias. Postoperative ventral hernias most frequently occur after emergency procedures, and midline hernias predominate. The issues of surgical treatment of ventral hernias still remain among the most important problems of abdominal surgery (see Belyansky I. et al. A novel approach using the enhanced view totally extraperitoneal (eTEP) technique for laparoscopic retromuscular hernia repair. Surg Endosc, 2018. Vol. 32. No. 3. pp. 1525-1532; see Ermolov A.S. et al. Surgical treatment of patients with large and giant postoperative ventral hernias. Surgery. Journal im. N.I. Pirogov, 2019. No. 9. pp. 38-43; see Ermolov A.S. Choice of surgical tactics depending on the size of the ventral hernia and the deficiency of abdominal wall tissue. Moscow surgical journal, 2018. Vol. 3. No. 61. P. 78).
На протяжении трех последних десятилетий приоритетным направлением является пластика с применением синтетических протезов (см. Blagovestnov D.A. et al. The role and place of prosthesis fitting methods of forward belly wall plasticity in primary median hernia surgery. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2011; Vol. 1. №18. pp. 153-155; Ramakrishna H.K., Lakshman K. Intra peritoneal polypropylene mesh and newer meshes in ventral hernia repair: what EBM says? Indian J Surg 2013. Vol. 75. №5. pp. 346-351). К настоящему времени она достигла того рубежа, когда назрела необходимость глубокого анализа накопленного опыта. Особую актуальность при этом приобрели вопросы, связанные с необходимостью индивидуального подхода к выбору способа протезирующей пластики с разработкой новых способов, с тщательным изучением непосредственных и отдаленных результатов и прогнозом поздних осложнений, связанных с миграцией сетки и рецидивом грыжи.Over the past three decades, the priority direction has been plastic surgery using synthetic prostheses (see Blagovestnov D.A. et al. The role and place of prosthesis fitting methods of forward belly wall plasticity in primary median hernia surgery. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2011; Vol. 1. No. 18. pp. 153-155; Ramakrishna H.K., Lakshman K. Intra peritoneal polypropylene mesh and newer meshes in ventral hernia repair: what EBM says? Indian J Surg 2013. Vol. 75. No. 5. pp. 346-351). By now, it has reached the point where there is a need for an in-depth analysis of the accumulated experience. Of particular relevance in this regard are issues related to the need for an individual approach to the selection of a method of prosthetic repair with the development of new methods, a thorough study of immediate and long-term results and the prognosis of late complications associated with mesh migration and hernia recurrence.
На современном этапе развития аллопластики сформирована четкая позиция о недостаточной надежности аутопластических методик при отсутствии дифференцированного подхода к их применению (см. Rodríguez M. et al. Polymer Hernia Repair Materials: Adapting to Patient Needs and Surgical Techniques. Journal Materials (Basel), 2021. Vol. 14. № 11. рр. 27-90; Sheen A.J. et al. Comparison of Mesh Fixation Techniques in Elective Laparoscopic Repair of Incisional Hernia-ReliaTack™ v ProTack™ (TACKoMesh) - A double-blind randomised controlled trial. BMC Surg, 2018. Vol. 18. №1. Р. 46).At the current stage of development of alloplasty, a clear position has been formed on the insufficient reliability of autoplastic techniques in the absence of a differentiated approach to their use (see Rodríguez M. et al. Polymer Hernia Repair Materials: Adapting to Patient Needs and Surgical Techniques. Journal Materials (Basel), 2021. Vol. 14. No. 11. pp. 27-90; Sheen A.J. et al. Comparison of Mesh Fixation Techniques in Elective Laparoscopic Repair of Incisional Hernia - ReliaTack™ v ProTack™ (TACKoMesh) - A double-blind randomized controlled trial. BMC Surg, 2018. Vol. 18. No. 1. p. 46).
Известен способ оценки основных способов аллопластики с целью оптимизации лечения больных с послеоперационными вентральными грыжами (см. https://stm-journal.ru/ru/numbers/2011/2/735/pdf), в котором сравнивают результаты разных способов аллопластики для разработки системы оптимизации хирургического лечения больных с послеоперационными вентральными грыжами. В способе рассматривают усовершенствованный вариант методики аллопластики sub lay и применяют метод герниоабдоминометрии с помощью КТ для определения адекватного вида пластики при гигантских и больших грыжах, что позволяет оптимизировать их лечение. Проведенный анализ осложнений и отдаленных результатов лечения у 132 пациентов с постоперационными вентральными грыжами показал, что наилучшие непосредственные и отдаленные результаты дает аллопластика по способу sub lay.A method for evaluating the main alloplasty techniques to optimize treatment for patients with postoperative ventral hernias (see https://stm-journal.ru/ru/numbers/2011/2/735/pdf) is known. It compares the results of different alloplasty techniques to develop a system for optimizing surgical treatment for patients with postoperative ventral hernias. The method considers an improved version of the sublay alloplasty technique and uses CT-assisted hernioabdominometry to determine the appropriate type of repair for giant and large hernias, allowing for optimized treatment. An analysis of complications and long-term treatment outcomes in 132 patients with postoperative ventral hernias showed that sublay alloplasty yields the best immediate and long-term results.
Известен способ прогнозирования и профилактики раневых осложнений в лечении послеоперационных вентральных грыж (см. https://dgmu.ru/wp-content/uploads/2023/04/Avtoreferat.-Data-razmeshheniya-25-aprelya-2023g..pdf), согласно которому на первом этапе эксперимента у подопытных животных создавали дефект брюшинно-мышечно-апоневротического слоя в зоне белой линии живота с целью получения модели вентральной грыжи. Второй этап операции проводили через 6 месяцев после формирования ПОВГ у 12 экспериментальных животных. Опыты были разделены на 2 серии: по 6 животных в каждой. В экспериментальной группе по разработанной методике проводилась протезирующая герниопластика с фиксацией имплантата, обработанного 2,5 % раствором арговита. В контрольной группе проводилось оперативное вмешательство, но без обработки сетчатого имплантата. Для проведения морфологических исследований в зоне оперативного вмешательства проводили взятие образцов ткани. Из периферической части апоневроза, мышц и имплантата брали фрагменты размером 2,5-1,5 см на 3, 7, 14-е сутки после операции для изучения динамики тканевой реакции в обозначенные временные точки на фоне обработки имплантата 2,5 % раствором арговита и без таковой.A method for predicting and preventing wound complications in the treatment of postoperative ventral hernias is known (see https://dgmu.ru/wp-content/uploads/2023/04/Avtoreferat.-Data-razmeshheniya-25-aprelya-2023g..pdf), according to which, at the first stage of the experiment, a defect in the peritoneal-muscular-aponeurotic layer in the area of the white line of the abdomen was created in experimental animals in order to obtain a ventral hernia model. The second stage of the operation was performed 6 months after the formation of the ventral hernia in 12 experimental animals. The experiments were divided into 2 series: 6 animals in each. In the experimental group, prosthetic hernioplasty with fixation of an implant treated with a 2.5% argovit solution was performed according to the developed technique. In the control group, surgery was performed, but without treatment of the mesh implant. To conduct morphological studies, tissue samples were taken from the surgical site. Fragments measuring 2.5-1.5 cm were taken from the peripheral aponeurosis, muscles, and implant on days 3, 7, and 14 postoperatively to study the tissue response dynamics at designated time points with and without implant treatment with 2.5% argovit solution.
Известно сравнение методов аллопластики передней брюшной стенки в эксперименте (см. http://www.nauteh-journal.ru/files/ce860e67-8501-4539-93ab-5482099c8ca2?ysclid=m7a9wcjhf2472913814). Ввиду внедрения разнообразных методов вентропластики передней брюшной стенки, а также отсутствия патогенетического обоснования показаний к каждому из них авторами статьи выполнена работа по изучению зависимости биомеханических и морфологических свойств протезирующей вентропластики от методики подшивания сеточного импланта. В качестве биологических моделей в эксперименте использовались 36 лабораторных крыс, породы «Стандарт», массой 400±50 г. В условиях острого эксперимента лабораторным животным под общей анестезией в асептичных условиях выполнялась аллопластика сетчатым имплантом (Эсфил, РФ) по технологии sublay. Были сформированы 2 группы наблюдения (по 18 прооперированных крыс в каждой группе) в зависимости от выполненного способа аллопластики. В 1-й группе производили аллопластику с фиксацией импланта сквозными П-образными швами, тогда как во 2-й группе имплант не фиксировался. На 21-е сутки производился забор материала для биомеханического и морфологического исследований. Было установлено, что разница биомеханических показателей после моделирования протезирующей аллопластики двумя разными методиками (с фиксацией и без фиксации) статистически не значима в области упруго пластичных деформаций. В ходе биомеханического и морфологического исследований было доказано, что прочность брюшной стенки при моделировании задней сепарационной аллопластики не зависит от способа фиксации импланта к брюшным мышцам. Таким образом, существует, описанная в специальной литературе, проблема оценки качества выполненной в эксперименте операции по моделированию вентропластики.A comparison of the methods of alloplasty of the anterior abdominal wall in the experiment is known (see http://www.nauteh-journal.ru/files/ce860e67-8501-4539-93ab-5482099c8ca2?ysclid=m7a9wcjhf2472913814). Due to the introduction of various methods of ventroplasty of the anterior abdominal wall, as well as the lack of pathogenetic substantiation of indications for each of them, the authors of the article carried out work on studying the dependence of the biomechanical and morphological properties of prosthetic ventroplasty on the technique of suturing the mesh implant. 36 laboratory rats of the Standard breed, weighing 400 ± 50 g, were used as biological models in the experiment. Under acute experimental conditions, alloplasty with a mesh implant (Esfil, Russia) using the sublay technology was performed on laboratory animals under general anesthesia in aseptic conditions. Two observation groups (18 operated rats in each group) were formed depending on the method of alloplasty performed. In Group 1, alloplasty was performed with implant fixation using through-and-through U-shaped sutures, while in Group 2, the implant was not fixed. On the 21st day, specimens were collected for biomechanical and morphological studies. It was found that the difference in biomechanical parameters after simulating prosthetic alloplasty using two different methods (with and without fixation) was statistically insignificant in the area of elastic-plastic deformations. Biomechanical and morphological studies demonstrated that the strength of the abdominal wall during posterior separation alloplasty is independent of the method of implant fixation to the abdominal muscles. Thus, the problem of assessing the quality of ventroplasty performed in the experiment, as described in the specialized literature, exists.
Однако указанные выше решения не позволяют выбрать методику выполнения операций аллопластики брюшной стенки, обеспечивающую снижение риска возникновения поздних раневых осложнений. При анализе отдаленных результатов применения различных способов вентропластики оценивают частоту возникновения рецидива грыжи, но в экспериментальной хирургии этот подход неприемлем.However, the above decisions do not allow for the selection of a technique for performing abdominal wall alloplasty that reduces the risk of late wound complications. Long-term outcomes of various ventroplasty techniques are analyzed by assessing the incidence of hernia recurrence, but this approach is unacceptable in experimental surgery.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Технической проблемой заявляемого решения является разработка способа оценки методики выполнения операции аллопластики брюшной стенки в эксперименте.The technical problem of the proposed solution is the development of a method for evaluating the technique of performing abdominal wall alloplasty surgery in an experiment.
Технический результат заключается в экспериментальном моделировании методики лечения послеоперационной грыжи, позволяющей снизить риск возникновения поздних раневых осложнений.The technical result consists of experimental modeling of a method for treating postoperative hernia, which allows for a reduction in the risk of late wound complications.
Технический результат достигается тем, что в способе исследования течения раневого процесса при моделировании аллопластики у лабораторных животных, согласно решению, после выполнения аллопластики на 7 и 14 сутки эксперимента проводят забор крови, определяют количество палочкоядерных нейтрофилов, СОЭ и индекс регенерации, на 14 сутки эксперимента выполняют забор гистологического материала, содержащего ткани брюшной стенки с трансплантатом, проводят биомеханическое и морфологическое исследования; при этом определение биомеханических свойств материала производят на разрывной машине «INSTRON-5944», определяют напряжение (МПа), деформацию с максимальным значением нагрузки (Н) и модуль Юнга (Па) в момент смены фаз биомеханического поведения и в момент максимальной деформации, предшествовавшей разрыву лоскута, определяют усредненные значения напряжения, нагрузки и модуля Юнга; определение морфологических свойств материала производят путем окрашивания срезов методом ОКГ по Зербино и Лукасевич, определяют наличие или отсутствие незрелого коллагена, лейкоцитарной инфильтрации, кистозных образований, атрофию мышечного волокна, определяют интеграцию сетчатого трансплантата с мышечными волокнами.The technical result is achieved by the fact that in the method for studying the course of the wound process in modeling alloplasty in laboratory animals, according to the solution, after performing alloplasty on the 7th and 14th days of the experiment, blood is collected, the number of band neutrophils, ESR and regeneration index are determined, on the 14th day of the experiment, histological material containing abdominal wall tissue with a transplant is collected, biomechanical and morphological studies are carried out; wherein the determination of the biomechanical properties of the material is carried out on the tensile testing machine "INSTRON-5944", stress (MPa), deformation with a maximum load value (N) and Young's modulus (Pa) are determined at the moment of change of phases of biomechanical behavior and at the moment of maximum deformation preceding the rupture of the flap, the average values of stress, load and Young's modulus are determined; The morphological properties of the material are determined by staining the sections using the OKG method according to Zerbino and Lukasiewicz; the presence or absence of immature collagen, leukocyte infiltration, cystic formations, muscle fiber atrophy are determined; the integration of the mesh transplant with muscle fibers is determined.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 – представлена таблица, отражающая усредненные значения показателей общего анализа крови (ОАК) на 7-е сутки; на фиг. 2 – представлена таблица, отражающая усредненные значения показателей общего анализа крови (ОАК) на 14-е сутки; на фиг. 3 – представлена таблица, отражающая результаты биомеханических испытаний экспериментальных образцов; на фиг. 4 – показана морфологическая картина образцов тканей фрагментов брюшной стенки образцов 1-й группы; на фиг. 5 – показана морфологическая картина образцов тканей фрагментов брюшной стенки образцов 2-й группы; на фиг. 6 – показана морфологическая картина образцов тканей фрагментов брюшной стенки образцов 3-й группы; на фиг. 7 – показана морфологическая картина образцов тканей фрагментов брюшной стенки образцов 4-й группы.The invention is explained by drawings, where Fig. 1 is a table showing the average values of the complete blood count (CBC) on the 7th day; Fig. 2 is a table showing the average values of the complete blood count (CBC) on the 14th day; Fig. 3 is a table showing the results of biomechanical tests of the experimental samples; Fig. 4 is a morphological picture of the tissue samples of the abdominal wall fragments of the 1st group; Fig. 5 is a morphological picture of the tissue samples of the abdominal wall fragments of the 2nd group; Fig. 6 is a morphological picture of the tissue samples of the abdominal wall fragments of the 3rd group; Fig. 7 is a morphological picture of the tissue samples of the abdominal wall fragments of the 4th group.
Осуществление изобретения Implementation of the invention
Способ включает проведение аллопластики группам лабораторных животных, анализ регенеративных процессов на 7-е и на 14-е сутки эксперимента путем забора крови для лабораторного исследования на наличие воспалительного процесса, забора материала для биомеханического и морфологического исследований на 14-е сутки, оценку биомеханических и морфологических свойств и выбор методики аллопластики по результатам полученных в результате оценки референсных значений.The method includes carrying out alloplasty on groups of laboratory animals, analyzing regenerative processes on the 7th and 14th days of the experiment by taking blood for laboratory testing for the presence of an inflammatory process, taking material for biomechanical and morphological studies on the 14th day, assessing the biomechanical and morphological properties and selecting an alloplasty technique based on the results of the reference values obtained as a result of the assessment.
Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.
Все манипуляции и содержание животных было регламентировано локальным этическим комитетом Медицинского университета «Реавиз» (протокол №9, 10.09.2024). Условия содержания в виварии лабораторных животных регламентированы РД-АПК 3.10.07.02-09 «Методические рекомендации по содержанию лабораторных животных в вивариях научно-исследовательских институтов и учебных заведений», приказом Министерства здравоохранения Российской Федерации от 01.04.2016 г. №199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики», ГОСТ 33216-2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила содержания и ухода за лабораторными грызунами и кроликами» (актуализированным от 01.01.2021).All manipulations and animal care were regulated by the local ethics committee of Reaviz Medical University (protocol No. 9, September 10, 2024). The conditions for keeping laboratory animals in the vivarium are regulated by RD-APK 3.10.07.02-09 "Methodological recommendations for keeping laboratory animals in vivariums of research institutes and educational institutions", order of the Ministry of Health of the Russian Federation dated April 1, 2016 No. 199n "On approval of the rules of good laboratory practice", GOST 33216-2014 "Guidelines for the care and maintenance of laboratory animals. Rules for the care and maintenance of laboratory rodents and rabbits" (updated January 1, 2021).
В качестве биологических моделей в эксперименте использовались 40 лабораторных животных - крыс, породы «Стандарт», массой 450±50 г. В условиях экспериментальной операционной животным под общей анестезией в асептичных условиях выполнялась аллопластика с фиксированным и нефиксированным антемускулярным и ретромускулярным расположением сетчатого трансплантата (Эсфил, РФ). Формировали 4 группы наблюдения (по 10 экспериментальных крыс в каждой группе) в зависимости от способа аллопластики. В 1-ой группе производили аллопластику ретромускулярно с фиксацией сетчатого трансплантата, во 2-ой группе производили аллопластику ретромускулярно без фиксации сетчатого трансплантата; в 3-й группе производили аллопластику антемускулярно с фиксацией сетчатого трансплантата, в 4-й группе производили аллопластику антемускулярно без фиксации сетчатого трансплантата.Forty laboratory animals, Standard rats weighing 450±50 g, were used as biological models in the experiment. In an experimental operating room, the animals underwent alloplasty with fixed and non-fixed antemuscular and retromuscular mesh graft placement (Esfil, Russia) under general anesthesia and aseptic conditions. Four observation groups were formed (10 experimental rats in each group) depending on the alloplasty technique. In the 1st group, retromuscular alloplasty with mesh graft fixation was performed, in the 2nd group, retromuscular alloplasty without mesh graft fixation was performed; in the 3rd group, antemuscular alloplasty with mesh graft fixation was performed, in the 4th group, antemuscular alloplasty without mesh graft fixation was performed.
Для моделирования аллопластики с ретромускулярным расположением сетчатого трансплантата после рассечения передней стенки влагалища прямых мышц живота формировали ретромускулярное ложе и размещали трансплантат размером 2×2 см, имитируя заднюю сепарационную аллопластику. Восстановлением белой линии живота укрывали трансплантат прямыми мышцами и передними пластинками их влагалищ.To simulate alloplasty with retromuscular placement of the mesh graft, after dissecting the anterior wall of the rectus sheath, a retromuscular bed was created and a 2x2 cm graft was placed, simulating posterior separation alloplasty. By reconstructing the linea alba, the graft was covered with the rectus muscles and the anterior plates of their sheaths.
Для моделирования аллопластики с антемускулярным расположением сетчатого трансплантата выполнялось рассечение передней брюшной стенки до фасциального слоя, формировали антемускулярное ложе и размещали трансплантат размером 2×2 см, имитируя заднюю сепарационную аллопластику. Восстановлением белой линии живота укрывали трансплантат подкожно-жировым слоем.To simulate alloplasty with antemuscular placement of the mesh graft, the anterior abdominal wall was incised down to the fascial layer, an antemuscular bed was created, and a 2x2 cm mesh graft was placed, simulating posterior separation alloplasty. The graft was covered with a subcutaneous fat layer after restoration of the linea alba.
Для оценки регенеративных процессов на 7-е и на 14-е сутки эксперимента проводился забор крови для лабораторного исследования. На 14-е сутки производился забор материала для биомеханического и морфологического исследований. Оценка биомеханических свойств путем производилась на разрывной машине «INSTRON-5944». С целью анализа данных испытаний брюшной стенки на растяжение, строили графики зависимости напряжений и деформаций от времени. Анализировали напряжение (параметр, необходимый для сравнения напряженности структурных элементов ткани, полученный путем произведения относительной разрывной нагрузки на плотность ткани; МПа), деформацию, с максимальным значением нагрузки (Н) и модуль Юнга (модуль упругости) (Па) в момент смены фаз биомеханического поведения и в момент максимальной деформации, предшествовавшей разрыву лоскута.To assess regenerative processes, blood was collected for laboratory testing on days 7 and 14 of the experiment. On day 14, samples were collected for biomechanical and morphological studies. Biomechanical properties were assessed using an INSTRON-5944 tensile testing machine. To analyze the abdominal wall tensile test data, stress and strain graphs were plotted over time. Stress (a parameter used to compare the tension of structural tissue elements, obtained by multiplying the relative tensile load by the tissue density; MPa), strain, with the maximum load (N), and Young's modulus (modulus of elasticity) (Pa) were analyzed at the moment of biomechanical behavior phase transition and at the moment of maximum strain preceding flap rupture.
Морфологическому исследованию подвергались образцы тканей из фрагментов брюшной стенки, содержащих трансплантаты. Срезы окрашивались методом ОКГ («оранжевый-красный-голубой»), модифицированным Д.Д. Зербино и Л.Л. Лукасевич (1993), который включает использование оранжевого, который используется для выявления коллагеновых волокон, красного (для окраски эритроцитов и других клеточных структур, содержащих гемоглобин) и голубого цветов (предназначен для контрастного выделения ядер клеток и некоторых компонентов соединительной ткани), а также их переходных оттенков. Это позволяло выявлять изменения в стенках сосудов, обусловленные наличием фибрина, и оценивать общую морфологическую картину тканей. Исследование и фотографирование препаратов проводились под световым микроскопом «Leica Scope A1» с интегрированной цифровой камерой «Leica DC-500» при увеличении в 100 раз.Tissue samples from abdominal wall fragments containing grafts were subjected to morphological examination. Sections were stained using the OKG (orange-red-blue) method modified by D.D. Zerbino and L.L. Lukasevich (1993), which includes the use of orange, which is used to identify collagen fibers, red (for staining erythrocytes and other cellular structures containing hemoglobin), and blue (designed to contrast cell nuclei and some connective tissue components), as well as their transition shades. This made it possible to identify changes in the vessel walls caused by the presence of fibrin and to evaluate the overall morphological picture of the tissues. The examination and photography of the preparations were conducted under a Leica Scope A1 light microscope with an integrated Leica DC-500 digital camera at 100x magnification.
Полученные цифровые данные с разрывной машины «INSTRON-5944» были обработаны методами вариационного математического анализа. Количественные данные в исследуемых группах были представлены в виде среднего арифметического (М), и среднеквадратического отклонения (SD; σ). Коэффициент доверия определяли как предельную ошибку выборки ΔXср., вычисляемую по формуле ΔXср.=tμср., т.е. предельная ошибка выборки равна t-кратному числу средних ошибок выборки. Различия интерпретировались как достоверные при вероятности ошибки менее 5% (p<0,05), т.е. если p>0,05, нулевая гипотеза - не отвергалась.The digital data obtained from the INSTRON-5944 tensile testing machine were processed using variation analysis. Quantitative data in the study groups were presented as the arithmetic mean (M) and standard deviation (SD; σ). The confidence coefficient was defined as the marginal sampling error ΔXср., calculated using the formula ΔXср.=tμср., i.e., the marginal sampling error is equal to t-fold the number of mean sampling errors. Differences were interpreted as significant at an error probability of less than 5% (p<0.05); i.e., if p>0.05, the null hypothesis was not rejected.
Так, в ходе эксперимента, при лабораторном исследовании крови крыс на 7-е сутки (фиг. 1) было выявлено небольшое повышение палочкоядерных нейтрофилов, индекс регенерации составлял 0,12 и скорости оседания эритроцитов (СОЭ) в общем анализе крови, что свидетельствует о незначительном воспалительном процессе. На 14-е сутки, в свою очередь эксперимента (фиг. 2) в группах с ретромускулярным положением сетчатого трансплантата показатели палочкоядерных нейтрофилов и СОЭ были в пределах нормальных значений. Однако в группах с антемускулярным положением сетчатого транплантата как и на 7 сутки, так и на 14 сутки наблюдалось стойкое увеличение палочкоядерных нейтрофилов и СОЭ, при этом индекс регенерации составлял 0,2, что говорит о сохраняющемся воспалительном процессе, что позволяет предположить о возможных осложнениях.Thus, during the experiment, a laboratory study of the rats' blood on the 7th day (Fig. 1) revealed a slight increase in band neutrophils, a regeneration index of 0.12, and an erythrocyte sedimentation rate (ESR) in the complete blood count, indicating a minor inflammatory process. On the 14th day of the experiment (Fig. 2), in the groups with a retromuscular position of the mesh graft, the band neutrophil and ESR indicators were within normal values. However, in the groups with an antemuscular position of the mesh graft, both on the 7th and 14th days, a persistent increase in band neutrophils and ESR was observed, while the regeneration index was 0.2, indicating a persistent inflammatory process, suggesting possible complications.
Кроме того, важно отметить, что при антемускулярном способе установления сетчатого импланта сохранялось повышение, как и лимфоцитов, так и моноцитов, в то время как на 14 сутки при ретромускулярном способе установления сетчатого импланта наблюдались референсные значения по данным показателям.In addition, it is important to note that with the antemuscular method of installing the mesh implant, an increase in both lymphocytes and monocytes was maintained, while on the 14th day with the retromuscular method of installing the mesh implant, reference values for these indicators were observed.
В дальнейшем, в результате сравнения показателей биомеханических свойств брюшной стенки были получены следующие усредненные значения нагрузки (Н), напряжения (МПа), и модуля Юнга (Па), представленные на фиг. 3. Следует уточнить, что до 35 секунд исследуемый материал вел себя как упругопластический, а после - уже были выявлены неупругие процессы разрушения. В связи с чем, сравнению подлежали характеристики до 35 секунд.Subsequently, by comparing the biomechanical properties of the abdominal wall, the following average values of load (N), stress (MPa), and Young's modulus (Pa) were obtained, presented in Fig. 3. It should be clarified that up to 35 seconds, the studied material behaved as elastic-plastic, while afterward, inelastic fracture processes were detected. Therefore, the characteristics for up to 35 seconds were subject to comparison.
Исследуя цифровые данные с разрывной машины «INSTRON-5944», представленных на фиг. 3, были выявлены наилучшие показатели в 1-ой и 2-ой группах (после выполненной аллопластики при ретромускулярном расположении сетчатого трансплантата). Однако следует уточнить, что между 1-ой и 2-ой группами не было выявлено значимых изменений, что дает основание полагать, что фиксация сетчатого трансплантата к тканям брюшной стенки не приводит к значимому улучшению прочностных характеристик оперированной брюшной стенки.Analyzing digital data from the INSTRON-5944 tensile testing machine, shown in Fig. 3, the best results were found in Groups 1 and 2 (after alloplasty with retromuscular mesh placement). However, it should be noted that no significant changes were observed between Groups 1 and 2, suggesting that fixation of the mesh graft to the abdominal wall tissue does not significantly improve the strength of the operated abdominal wall.
Морфологическими признаками благоприятного течения раневого процесса при моделировании аллопластики у лабораторных животных являются появление незрелого коллагена с заметными процессами капилляризации, а также интеграцией сетчатого транплантата с мышечными волокнами в срок до 14 суток после операции при минимальной лейкоцитарной инфильтрации (фиг. 4, 5); признаками неблагоприятного раневого процесса является отсутствие незрелого коллагена в срок до 14 суток после операции при выраженной лейкоцитарной инфильтрации, с визуализацией множественных кистозных образований, наличием клеток инородных тел, а также отмечающейся атрофией мышечного волокна (фиг. 6, 7). Для дополнительной интерпретации выявленных изменений и их использования для дальнейшей диагностики было установлено, что происходит закономерное изменение тинкториальных свойств молекул фибрина в стенках сосудов. Образование фибриновых свертков в микроциркуляторном русле происходит в результате того, что микроциркуляционное русло является морфологическим субстратом, в котором протекает кровь и лимфа, а также удаляются продукты метаболизма. Таким образом, микроциркуляция является широким понятием, которое включает в себя не только приток артериальной крови, богатой кислородом, БАВ (биологически активными веществами), а также питательными веществами, к тканевым структурам, но и где совершается обмен и отток венозной крови и лимфы, но и удаление продуктов катаболизма (В.В. Куприянов и соавт., 1975). Важно отметить, что различные повреждающие катаболиты, поступающие из тканей, в наибольшей концентрации оказываются именно в крови сосудов микроциркуляторного русла. В определенных условиях эти вещества могут оказывать патологические воздействия на состав крови. Однако по мере оттока венозной крови от органов концентрация этих вредных веществ уменьшается, поэтому такие эффекты обычно не наблюдаются в крупных сосудах. Анализируя полученные результаты при ретромускулярном положении сетчатого трансплантата, следует отметить, что на 14 сутки заметно наличие выраженных компенсаторных процессов, а также отсутствие диффузной лейкоцитарной инфильтрации всех слоев брюшины, чего нельзя сказать при результатах антемускулярного положения сечтатого трансплантата (фиг. 6, 7), при котором клеточная реакция была представлена очаговыми скоплениями нейтрофильных лейкоцитов с тенденцией к диффузному их распространению, а сосуды артериального и венозного звена были неравномерного кровенаполнения, при этом в зоне мягких тканей нарастал отек.Morphological signs of a favorable wound healing process in modeling alloplasty in laboratory animals include the appearance of immature collagen with noticeable capillarization processes, as well as the integration of the mesh graft with muscle fibers within 14 days after surgery with minimal leukocyte infiltration (Figs. 4, 5); signs of an unfavorable wound healing process include the absence of immature collagen within 14 days after surgery with pronounced leukocyte infiltration, with visualization of multiple cystic formations, the presence of foreign body cells, and marked muscle fiber atrophy (Figs. 6, 7). For additional interpretation of the identified changes and their use for further diagnostics, it was established that a regular change in the tinctorial properties of fibrin molecules in the vessel walls occurs. Fibrin clots form in the microcirculatory bed because the microcirculation acts as a morphological substrate for blood and lymph flow and the removal of metabolic waste products. Thus, microcirculation is a broad concept that encompasses not only the influx of arterial blood, rich in oxygen, biologically active substances (BAS), and nutrients, to tissue structures, but also the exchange and outflow of venous blood and lymph, as well as the removal of catabolic waste products (V.V. Kupriyanov et al., 1975). It is important to note that various damaging catabolites originating from tissues are found in the highest concentrations in the blood vessels of the microcirculatory bed. Under certain conditions, these substances can have pathological effects on blood composition. However, as venous blood flows away from the organs, the concentration of these harmful substances decreases, so such effects are usually not observed in large vessels. Analyzing the results obtained with the retromuscular position of the mesh graft, it should be noted that by day 14, pronounced compensatory processes are noticeable, as well as the absence of diffuse leukocyte infiltration of all layers of the peritoneum. This cannot be observed with the results of the antemuscular position of the mesh graft (Figs. 6, 7), in which the cellular reaction was represented by focal accumulations of neutrophilic leukocytes with a tendency toward diffuse distribution, and the arterial and venous vessels were unevenly filled with blood, with increasing edema in the soft tissue area.
Таким образом, результаты исследований показали, что метод ОКГ (в модификации Д.Д. Зербино и Л.Л. Лукасевич (1993)) позволяет достоверно выявлять фибрин, позволяя эффективно дифференцировать его от окружающих тканей, установить возраст и морфологическую структуру. Структура внутри- и внесосудистого фибрина несколько различалась, тогда как цвет фибрина при окраске не зависел от подшивания сетчатого трансплантата, однако следует отметить, что на 14 сутки при ретромускулярно расположении сетчатого трансплантата отсутствует лейкоцитарная инфильтрация, что является весьма ценный критерий.Thus, the study results demonstrated that the OKG method (as modified by D.D. Zerbino and L.L. Lukasevich (1993)) reliably detects fibrin, effectively differentiating it from surrounding tissues and establishing its age and morphological structure. The structure of intra- and extravascular fibrin differed slightly, while fibrin color during staining was independent of mesh graft placement. However, it should be noted that leukocyte infiltration was absent on day 14 with a retromuscular mesh graft, which is a highly valuable criterion.
При морфологическом исследовании, также было подтверждено, что фиксация сетчатого трансплантата к тканям брюшной стенки не приводит к значимому улучшению прочностных характеристик оперированной брюшной стенки, однако расположение сетчатого трансплантата имеет значение.Morphological examination also confirmed that fixation of the mesh transplant to the abdominal wall tissues does not lead to a significant improvement in the strength characteristics of the operated abdominal wall, but the location of the mesh transplant is important.
Таким образом, на основании анализа экспериментальных данных, можно сделать вывод о том, что морфологические признаки незрелости коллагена, клеточная картина лейкоцитарной инфильтрации послеоперационного рубца являются неблагоприятными признаками, ухудшающими качество вентропластики. Напротив, морфологические признаки зрелого коллагена послеоперационного рубца, минимальная лейкоцитарная инфильтрация, наличие в рубце фибробластов свидетельствуют о благоприятном характере раневого процесса и достаточном качестве выполненной вентропластики. Данные о значении морфологического исследования послеоперационного рубца на 14-е сутки после операции подтверждаются последующим испытанием оперированной брюшной стенки на разрывной машине: при неблагоприятной морфологической картине наблюдается снижение прочностных характеристик брюшной стенки.Thus, based on the analysis of the experimental data, it can be concluded that morphological signs of collagen immaturity and the cellular pattern of leukocyte infiltration in the postoperative scar are unfavorable indicators that impair the quality of ventroplasty. Conversely, morphological signs of mature collagen in the postoperative scar, minimal leukocyte infiltration, and the presence of fibroblasts in the scar indicate a favorable wound healing process and the satisfactory quality of the ventroplasty performed. The significance of morphological examination of the postoperative scar on the 14th day after surgery is confirmed by subsequent testing of the operated abdominal wall on a tensile testing machine: an unfavorable morphological pattern is associated with a decrease in the strength characteristics of the abdominal wall.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2848131C1 true RU2848131C1 (en) | 2025-10-16 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2066125C1 (en) * | 1992-10-07 | 1996-09-10 | Мария Степановна Дерюгина | Method for carrying out plastic restoration of gross defects of anterior abdominal wall |
| RU2230498C2 (en) * | 2002-06-03 | 2004-06-20 | Учебно-научный центр Медицинского центра Управления делами Президента Российской Федерации | Method for subaponeurotic combined alloplasty of anterior abdominal wall |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2066125C1 (en) * | 1992-10-07 | 1996-09-10 | Мария Степановна Дерюгина | Method for carrying out plastic restoration of gross defects of anterior abdominal wall |
| RU2230498C2 (en) * | 2002-06-03 | 2004-06-20 | Учебно-научный центр Медицинского центра Управления делами Президента Российской Федерации | Method for subaponeurotic combined alloplasty of anterior abdominal wall |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| SAMLI M.M. et al. Early tissue reactions in the rat bladder wall after contact with three different synthetic mesh materials. BJU Int. 2004 Mar;93(4):617-621. * |
| КАПРАЛОВ С.В. и др. Экспериментальное обоснование выбора методики установки сетчатого имплантата при вентропластике передней брюшной стенки. Оперативная хирургия и клиническая анатомия (Пироговский научный журнал). 2023;7(4):33-39. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Post et al. | Elucidating the role of graft compliance mismatch on intimal hyperplasia using an ex vivo organ culture model | |
| Elliott | Structure and function of mammalian tendon | |
| Leung et al. | Elastin and collagen accumulation in rabbit ascending aorta and pulmonary trunk during postnatal growth. Correlation of cellular synthetic response with medial tension. | |
| Molea et al. | Comparative study on biocompatibility and absorption times of three absorbable monofilament suture materials (Polydioxanone, Poliglecaprone 25, Glycomer 631) | |
| Eriksson et al. | The semitendinosus tendon regenerates after resection: a morphologic and MRI analysis in 6 patients after resection for anterior cruciate ligament reconstruction | |
| Fung | Stress, strain, growth, and remodeling of living organisms | |
| DE102019132865B4 (en) | METHOD AND DEVICE FOR THE ANALYSIS OF TISSUE SAMPLES | |
| Gupta et al. | Decorin regulates collagen fibrillogenesis during corneal wound healing in mouse in vivo | |
| Nizamoglu et al. | Three dimensional fibrotic extracellular matrix directs microenvironment fiber remodeling by fibroblasts | |
| Haubruck et al. | Flow cytometry analysis of immune cell subsets within the murine spleen, bone marrow, lymph nodes and synovial tissue in an osteoarthritis model | |
| RU2848131C1 (en) | Method for studying the course of the wound healing process in modelling alloplasty in laboratory animals | |
| Lin et al. | Aortic local biomechanical properties in ascending aortic aneurysms | |
| Suzuki et al. | Reconstruction of diaphragm using autologous fascia lata: an experimental study in dogs | |
| Ramaswamy et al. | Adipose-derived stromal cell secreted factors induce the elastogenesis cascade within 3D aortic smooth muscle cell constructs | |
| Dave et al. | Differences in α smooth muscle actin expression between fibroblasts derived from Dupuytren's nodules or cords | |
| Pans et al. | Immunohistochemical study of the rectus sheath and transversalis fascia in adult groin hernias | |
| Anderl et al. | Strain-induced collagen denaturation is rate dependent in failure of cerebral arteries | |
| Lacouth et al. | Physiological responses of Holothuria grisea during a wound healing event: An integrated approach combining tissue, cellular and humoral evidence | |
| Ahearne | Corneal extracellular matrix decellularization | |
| Parshin et al. | Different stages of the evolution of cerebral aneurysms: Joint analysis of mechanical test data and histological analysis of aneurysm tissue | |
| RU2331888C2 (en) | Method of post-surgical complications prediction in traumatology and orthopedics | |
| Pilotto et al. | Relationship between collagen fibril diameters and body size: Study of fish derma | |
| Wanhar et al. | The Effect of Dried Amnion Membrane Application in the Expression of Platelet Derived Growth Factors in the Healing Process of Stomach Stab Wound (Study on New Zealand Rabbit). | |
| RU2840702C1 (en) | Method for assessing quality of biograft for hernioplasty | |
| RU2838358C1 (en) | Method for assessing morphological maturity of skeletal muscles of broiler chickens |