Стратегия применения современных шовных материалов с антимикробными свойствами в абдоминальной хирургии

УДК 615.468.4.03:617.55

стратегия применения современных Шовных материалов с антимикробными свойствами в абдоминальной хирургии

В. А. Самарцев', В. Э. Вильдеман2, С. В. Словиков2, В. А. Гаврилов',

А. Е. Федоров2

'Пермская государственная медицинская академия им. ак. Е. А Вагнера, 2 Пермский государственный технический университет, г. Пермь

Шовный материал является единственным инородным телом, которое остается в тканях, в связи с этим может развиться инфекция области хирургического вмешательства (ИОХВ).

Необходимой предпосылкой развития иОХв является микробная контаминация. По данным США, ИОХВ — третьи по частоте встречаемости, составляют 14—16% среди госпитализированных пациентов. Среди хирургических больных они встречаются в 38% случаев. Частота ИОХВ в Европе, по некоторым данным, варьирует между 2 и 5% в соответствии с типом операции, особенностями пациента и продолжительностью операции. В присутствии нити необходимо меньшее количество возбудителей для развития инфекции. То есть для использования в контаминированной ране необходим специальный выбор нити для профилактики осложнений, такой как, например, 910, покрытый IRGACARE (Coated Vicryl Plus). Нами выполнены исследования механических и реологических свойств современных рассасывающихся шовных материалов. Представлена концепция «тотальной» антибактериальной профилактики ИОХВ с использованием шовных материалов с антимикробными свойствами для каждого этапа операции и слоя тканей.

Ключевые слова: шовный материал, инфекция, профилактика.

Введение

В последние годы внимание хирургов все больше привлекает роль шовного материала в исходе операции и дальнейшем качестве жизни больных. Шовный материал для большинства операций является единственным инородным телом, которое остается в тканях, в связи с этим возникают временное локальное раздражение в месте раны, воспалительная реакция в процессе рассасывания внут-рикожных швов, инфекция области хирургического вмешательства [1].

Инфекции области хирургического вмешательства (ИОХВ) — это тип госпитальных инфекций, которые возникают в области хи-

рургического вмешательства не позднее чем через 30 дней после операции или через 1 год после вмешательства с использованием импланта. Различают поверхностную ИОХВ разреза, глубокую ИОХВ разреза и ИОХВ органа или полости [5].

Необходимой предпосылкой развития ИОХВ является микробная контаминация. Чаще всего источником инфекции является эндогенная микрофлора кожи пациента, слизистых оболочек или полых органов. На втором месте инструменты, оборудование, имплантаты, шовный материал, а затем факторы операционной и медицинского персонала [3].

По данным ученых США, ИОХВ — третьи по частоте встречаемости, составляют 14—

Пермский медицинский журнал

2010 том XXVII № 5

16% среди госпитализированных пациентов. Среди хирургических больных они встречаются в 38% случаев [6]. Частота ИОХВ в Европе, по некоторым данным, варьирует между 2 и 5% в соответствии с типом операции, особенностями пациента и продолжительностью операции: 11% — в хирургии желудка; 1,5% — при протезировании коленного сустава; 7% — при герниопластике; 13% — при операциях на молочной железе; свыше 20% — при операциях на брюшной полости. Спектр возбудителей ИОХВ существенно не изменился в течение последней декады и варьируется с учетом различных операций. Самый распространенный возбудитель — Staphylococcus aureus, который встречается в 30—40% случаев; Escherichia coli и Staphylococcus epidermidis встречаются соответственно в 15 и 10% [5]. Необходимо отметить, что даже наиболее инертный шовный материал в контаминированной ткани усиливает риск инфекции. В присутствии нити необходимо 102 Staphylococcus аureus (MRSA) на 1 г ткани для колонизации раны, тогда как в отсутствие нити необходимо 106 возбудителей [3]. То есть для использования в контами-нированной ране необходим специальный выбор нити.

Современные синтетические рассасывающиеся шовные материалы обладают высокой прочностью, относительной инертностью и хорошими манипуляционными свойствами, они имеют одно несомненное преимущество перед другими шовными материалами — прогнозируемые сроки рассасывания. При этом срок рассасывания незначительно зависит от таких факторов, как толщина нити, тип ткани, условия кровоснабжения, ферментативная и иммунная активность и т. п. Связано это с тем, что рассасывание этих нитей происходит гидролизом. Во время биодегадации происходит потеря прочностных свойств нитей. Все синтетические рассасывающиеся шовные матери-

алы являются полимерами молочной кислоты и ее производных мономеров. Поэтому в ткани нить подвергается гидролизу, дефрагмен-тируется (этот срок называется сроком потери прочности нити), затем деполимеризует-ся, распадаясь на молочную и гликолевую кислоты и другие мономеры, которые в цикле Кребса распадаются до углекислого газа и воды. Этот второй срок полного рассасывания нити, он в 2—3 раза превышает срок полной потери прочности. От качества, химического состава и структуры материала зависит реакция тканей на его имплантацию, а также его биосовместимость с макроорганизмом [2].

Чтобы при наложении шва избежать риска развития ИОХВ, недавно на рынке введен новый рассасывающийся шовный материал с антисептическим покрытием: Polyglactin 910, покрытый IRGACARE (Coated Vicryl Plus). IRGACARE (триклозан) широко используется в медицине больше 30 лет. Обладает широким спектром антибактериальной активности. Триклозан блокирует ферменты бактерий, ответственные за синтез жирных кислот на уровне активного центра фермента, что снижает риск развития резистентных к трикло-зану штаммов; разрушает мембранные структуры клеток, включая клеточную стенку, и сохраняет эффективную антисептическую активность в течение 96 часов.

Этот новый шовный материал in vitro показал антибактериальную эффективность против Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, MRSA, MRSE, ванкомицинорезис-тентных Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli [4].

Цель исследования — оценка механических и реологических свойств синтетических рассасывающихся нитей: Vicryl Plus, Polysorb, Vicryl, Safil, Atramat, PDS Plus, Prolene; создание концепции тотальной антибактериальной защиты тканей области хирургического вмешательства.

Материалы и методы

ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа по экспериментальному исследованию синтетического саморассасывающегося шовного материала выполнена на базе Пермского государственного технического университета, в Центре экспериментальной механики? в сотрудничестве с Пермской государственной медицинской академией им. ак. Е. А. Вагнера с использованием двух типов электромеханических систем — Instron E3000 и Instron 5882, c ви-деоэкстензометром Instron AVE. Эксперименты проводились по одноосному растяжению образцов нитей в соответствии с ГОСТ P 53005—2008 и ГОСТ 6611.2—73. В ходе исследования изучали механические и реологические свойства рассасывающегося шовного материала при воздействии на него агрессивных биологических сред. Для экспериментов использовали синтетические нити 3/0, 2/0, 0 USP. Определялись допустимые нагрузки на нити в зависимости от времени нахождения в биологической среде. Оценивали влияние простого узла на механические свойства нитей в зависимости от времени нахождения в агрессивной биологической среде. Для исключения проскальзывания ни-

тей в системе Instron 5882 был использован видеоэкстензометр. При использовании ви-деоэкстензометра и нанесении меток фиксации на нить необходимо учитывать, что используемый материал не должен вступать в химическую реакцию с нитью, вызывая снижение ее механических характеристик.

Результаты и их обсуждение

Анализ сравнительных испытаний показал более высокую прочность и стабильность механических характеристик нитей производства компании «Ethicon». Исследование влияния желчи человека на свойства медицинского шовного материала показало, что при нахождении в желчи в течение 5, 10, 15 суток нить сохраняет высокие механические характеристики, что важно для биологического герметизма билиодигестивных соустий. При наличии на нити узла максимальная нагрузка снижалась на 30% (рис. 1).

Относительная деформация рассасывающихся нитей при увеличивающейся нагрузке колеблется от 16 до 18 мм (рис. 2, 3).

На текущий момент нами выполнена 61 операция с использованием шовного материала Vicryl Plus. Среди них резекций тонкой кишки в условиях перитонита — 15,

Рис. 2.Результаты испытания нитей в исходном Рис. 1. Результаты испытания синтетической состоянии: а — Vicryl Plus; б — Vicryl; в - Safil; г — Atramat;

рассасывающейся нити: а) без узла; б) с узлом д — P0lyS0rb

Пермский медицинский журнал

2010 том XXVII № 5

.......................и.............. и -FI

0 -,

/

/ t

\_ л

0 0,2 0,4 0,6

Деформация, %

Рис.3.Результаты испытания нитей, выдержанных в желчи 5 суток: а — Vicryl Plus; б — Vicryl; в — Safil; г — Polysorb; д — Safil с простым узлом

резекций желудка — 18, гастропанкреато-дуоденальных резекций — 8, гемиколонэкто-мий — 9, холедоходуоденоанастомозов — 7, холецистоеюноанастомозов — 5, гепати-коеюноанастомозов — 9. Разработана и тестируется концепция «тотальной» профилактики ИОХВ с использованием шовных материалов с антимикробными свойствами для каждого этапа операции и слоя тканей (табл.).

Выводы

Разработана и реализована оригинальная методика оценки механических свойств нитей с использованием видеоэкстензометра,

исследованы прочностные и деформационные свойства рассасывающихся нитей Vicryl Plus, Polysorb, Vicryl, Safil, Atramat ведущих мировых производителей. Выявлено снижение прочностных и деформационных свойств нитей при наличии узла. Воздействие желчи в течение 5, 10, 15 суток, панкреатического сока в течение 5 и 10 суток не приводит к снижению деформационных и прочностных свойств синтетического рассасывающегося шовного материала. При одинаковых деформациях рассасывающаяся нить с узлом выдерживает меньшую нагрузку.

Таким образом, шовные материалы линейки Plus (покрытые антисептиком Irgacare) — уникальные рассасывающиеся шовные материалы с антисептическим покрытием, которые подавляют рост основных возбудителей ИОХВ, уменьшают адгезию и колонизацию микроорганизмов, сокращают затраты лечебно-профилактических учреждений на лечение пациентов хирургического профиля.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бобровская Е. Проблема шовного материала в сосудистой хирургии/Е. А. Бобровская, В. А. Липатов,— Курский государственный медицинский университет, 2003.

2. Егиев В. Н. Хирургический шов/В. Н. Егиев,

Таблица

Тип операции Этап операции Оптимальный материал Размер

Открытая мини-лапа- ротомная Наложение межорганных анастомозов, устранение дефектов органов Vicryl Plus 2/0-3/0 MH-1

Установка импланта Prolene 2/0 MH-1

Ушивание апоневроза PDS Plus 0-1 CT-1

Сшивание мышц Vicryl Plus 0 CT-1

Сшивание подкожной жировой клетчатки Vicryl Plus 3/0 FS

Ушивание кожи Monocryl Plus 3/0-4/0 FS

B. М. Буянов, О. А. Удотов.— М.: Медпракти-ка-М, 2001.— 112 с.

3. Савельев В. С. Хирургические инфекции мягких тканей/В. С. Савельев и коллектив авторов.— М.: ООО «Компания БОРГЕС», 2009.— 90 с.

4. Antibiotic coating of abdominal closure sutures and wound infection/C. Justinger, M. R Moussavian, C. Schlueter, B. Kopp, O. Kollmar, M. K Schilling//Surgery— 2009.— № 145 (3).— P. 330—334.

5. Guideline for prevention of surgical site infection/A. J. Mangram, T. Horan, M. Pearson, L. Silver, W. Jarvis//Am. J. Infect Control.— 1999.— Vol. 27 (2).— P. 97—132.

6. Owens C. D. Surgical site infections: epidemiology, microbiology and prevention/

C. D. Owens, K. Stoessel//Journal of Hospital Infection.— 2008.— Vol. 70 (S2).— P. 3—10.

V. A. Samartsev, V. E. Vildeman, S. V. Slovikov, V. A. Gavrilov, A. E. Fedorov

STRATEGY OF USING MODERN SUTURE

MATERIALS WITH ANTIMICROBIAL PROPERTIES IN ABDOMINAL SURGERY

Since suture material is the only foreign body that remains in tissues, development of infection in the region of surgical intervention is possible. The necessary condition for development of infection of surgical intervention region (ISIR) is

microbial contamination. According to USA data, infections of surgical intervention region take the third place by occurrence rate and make 14—16% in hospitalized patients. Among surgical patients they occur in 38% of cases. ISIR occurrence rate in Europe by some data varies between 2 and 5% depending on the type of operation, peculiar features of a patient and duration of operation. Less number of pathogens to develop infection is needed when there is a suture. Thus, special choice of the suture is necessary to be used in contaminated wound for prevention of complications, for example, Polyglactin 910 coated IRGACARE (Coated Vicryl Plus). Mechanical and rheological modern absorbable suture materials were investigated. Conception of «total» antibacterial prevention of ISIR using suture materials with antimicrobial properties for each operation stage and tissue layer is presented in the paper.

Keywords: suture material, infection, prevention.

Контактная информация: Самарцев Владимир Аркадьевич, доктор мед. наук, профессор кафедры общей хирургии лечебного факультета Пермской государственной медицинской академии им. ак. Е. А. Вагнера, 614009, г. Пермь, ул. Петропавловская, 26, тел. 8 (342) 260-42-93

Материал поступил в редакцию 20.06.2010