В настоящее время сохраняется значительное количество пациентов, госпитализированных в хирургические стационары по поводу повреждения паренхиматозных органов брюшной полости [1, 2]. Данная категория пациентов требует особого внимания, так как их травмы могут осложняться массивным внутрибрюшным кровотечением. Несмотря на значительные диагностические возможности современных клиник (наличие аппаратов компьютерной томографии, тромбоэластографии в специализированных стационарах и др.) показатели летальности при повреждениях печени и селезенки остаются высокими (20–60% случаев) [3, 4]. Важную роль играет начало оказания помощи пациенту от момента травмы: чем меньше данный промежуток времени, тем более благоприятный прогноз [5].

Основной целью оказания помощи в таких случаях является эффективная остановка кровотечения, которую можно достигнуть не только интраоперационными хирургическими приемами, но и комбинацией кровоостанавливающих лекарственных средств [6]. Существуют различные варианты способов остановки кровотечения: от приема Прингла и атипичных резекций до ушивания раны поврежденного органа [7]. Однако на современном этапе предпочтение врачи отдают органосохраняющим операциям, которые стали возможны ввиду развития электрохирургии (а именно коагуляторов и высокоэнергетического оборудования для окончательного гемостаза), криохирургии (использование неравновесной или холодной плазмы) и разработки многокомпонентных полимерных губчатых имплантов (МПГИ), клеевых композиций (сульфакрилатные клеи) и др. [8]. К последним относят гели, губки, пластины, порошки, причем выбор формы изделия зависит от степени повреждения органа и локализации повреждения, варианта выполнения оперативного вмешательства (как правило, лапаротомия, лапароскопический доступ применяют крайне редко в ургентных ситуациях и он противопоказан при нестабильной гемодинамике) [9].

Известно множество полимеров и органических соединений, которые служат основой для таких изделий: желатин, коллаген, производные целлюлозы и др.

Такие МПГИ зарекомендовали себя как эффективные средства и их активно используют в клинической практике [10]. Актуальность исследований в данной области подтверждена большим числом публикаций отечественных и зарубежных авторов, посвященных тестированию МПГИ в эксперименте in vitro et in vivo ввиду стремления исследователей к получению наиболее эффективного кровоостанавливающего средства, которое будет обладать высокой адгезивной способностью и позволит в короткие сроки остановить кровотечение [11].

Цель исследования заключается в сравнительной оценке времени и объема кровотечения с использованием новых образцов губчатых кровоостаналивающих средств на основе коллагена в сочетании с Na-КМЦ в остром эксперименте in vivo.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В качестве материалов исследования использовали образцы новых МПГИ («Губка кровоостанавливающая комбинированная» заявка на патент РФ № 2023123284 от 07.09.2023), характеристика которых представлена ниже (табл. 1), а также используемых в клинической практике кровоостанавливающих средств.

Исследование выполняли на половозрелых крысахсамцах линии Вистар (массой 200–250 г) под общей ингаляционной анестезией, в двух сериях согласно числу травмируемых органов (печень и селезенка) по 60 животных в каждой (в 6 группах согласно числу видов тестируемых образцов) (табл. 1). Все оперативные вмешательства выполнены в стерильных условиях операционного блока лаборатории экспериментальной хирургии и онкологии НИИ Экспериментальной медицины ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России.

Травму печени моделировали по разработанному нами методу: производили срединную лапаротомию, после чего в рану выводили левую долю печени и выполняли ее краевую резекцию (10 × 5 × 5 мм) [12]. Травму селезенки моделировали аналогично, отсекая задний ее полюс соотвтествующих размеров.

На кровоточащую область разреза накладывали исследуемое средство, размерами 1,0 × 1,0 см с известной массой. В ходе эксперимента оценивали объем кровопотери (объем крови, впитанный одним образцом), время кровотечения. Объем кровопотери (V) определяли гравиметрическим методом по Е. М. Левитэ: разница в массе стерильного материала до операции (m₁, г) и после (m₂, г) его пропитывания кровью в ходе операции. Визуально регистрировали продолжительность кровотечения (t, с), отнимая от раны образец каждые 10 с, отметив окончание кровотечения отсутствием пропитывания тестируемого образца, момент остановки кровотечения фиксировали с помощью секундомера. Животных выводили из эксперимента путем CO₂индуцированной эвтаназии сразу после оперативного вмешательства.

Определяли показатели описательной статистики (медиана, 25-й и 75-й перцентили — Me [25; 75]). В качестве основной методики определения уровня статистической значимости отличий использовали непараметрический критерий Манна–Уитни ввиду небольших размеров выборки в экспериментальных группах исследования (n = 10), ненормальным распределением выборки по Колмогорову– Смирнову, при допустимом для экспериментальных медико-биологических исследований уровне p ≤ 0,05. В качестве программной среды использовали лицензионную версию программы Statistica 13 Рro (Dell Software Company; Round Rock, USA).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Согласно полученным в ходе исследования данным в серии 1 (травма печени), наименьшее значение времени кровотечения было отмечено в экспериментальной группе 6 с использованием новых МПГИ на основе морского коллагена и Na-КМЦ, что в 2,3 раза меньше, чем группе 1 (пластина коллагеновая, которую широко применяют в клинической практике) (табл. 2, табл. 3). Значимые различия обнаружены также практически во всех группах сравнения (не менее чем в 2 раза) и группой 6 (с наибольшей концентрацией коллагена — 50%). Помимо этого, при сравнении значений группы 4 (МПГИ с концентрацией коллагена 15%) и МПГИ, внедренных в клиническую практику (группы 1 и 2), отмечены значимые различия.

Описанные выше данные (сравнение значений показателя «Времени кровотечения») подтверждены результатами оценки показателя «Объем кровопотери» в указанных группах исследования (табл. 2, табл. 4). Минимальный объем кровопотери зарегистрирован в группе 6, а наибольшие — в экспериментальной группе 3 (МПГИ без добавления коллагена).

Эффективность применения разработанных изделий подтверждают и данные исследования по травме селезенки (серия 2) (табл. 2, табл. 5, табл. 6). Статистически значимое уменьшение времени кровотечения (не менее чем в 1,5 раза) и объема кровопотери (в сравнении с прочими группами исследования) отмечено в случае применения МПГИ группы 6. В случае оценки показателя «время кровотечения» обнаружены значимые различия в сравнении с группой 4 и 6 (табл. 5). При оценке показателя «объем кровопотери» в данной серии эксперимента выявлены значимые различия (табл. 6).

Примечательно, что при оценке времени кровотечения в обеих сериях эксперимента не выявлено значимых различий между группой 5 новых образцов МПГИ и уже используемыми в клинической практике средствами. Но различия обнаружены при оценке объема кровопотери в сравнении с группой 1. Стоит также отметить, что и между группами новых образцов МПГИ имеют место значимые различия в сериях эксперимента по обоим показателям.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

В литературе широко представлены работы, посвященные оценке МПГИ на основе коллагена и производных целлюлозы (как правило, окисленная целлюлоза), которые уже внедрены в практику и являются своего рода стандартом для сравнения (к таким соовтетственно можно отнести Tachocomb и Surgicel Fibrillar). Тем не менее разработка новых образцов МПГИ в настоящее время — один из интенсивно развивающихся направлений ввиду высокого спроса на данные изделия и отсутствия удовлетворенности клинических специалистов имеющимися на рынке продуктами [13, 14]. Существуют целые школы и направления по изготовлению медицинских изделий, каждая из которых придерживается определенного мнения относительно их состава. В большинстве случаев (зарубежными фирмами-производителями, зарекомендовавшими себя на рынке изделий медининского назначения) в основе МПГИ используют коллаген животного происхождения или волокна окисленной и восстановленной целлюлозы, медицинский желатин и др. [15, 16].

Авторским коллективом накоплен опыт экспериментальной оценки МПГИ на основе морского коллагена (публикации об использовании которого в данном качестве в свободном доступе не представлены) и Na-КМЦ, которая известна своими положительными свойствами, такими как противоспаечная активность, адгезивные свойства и гемостатический эффект [17, 18].

Учитывая полученные данные, можно говорить о том, что увеличение концентрации коллагена в составе МПГИ повышает его эффективность, уменьшая время кровотечения и объем кровопотери соответственно. Механизм кровоостанавливающего действия коллагена изучен достаточно, и считается, что коллаген запускает процессы коагуляции и образования сгустка крови. Согласно нашим результатам, данное утверждение справедливо и при использовании изделий на основе морского коллагена глубоководного кальмара. И использование коллагена «морского» происхождения обладает рядом преимуществ, в частности низкой иммуногенной активностью (снижение риска анафилактических реакций, что возможно при использовании материалов на основе изделий из коллагена животного происхождения), при высокой гемостатической эффективности. Кровоостанавливающее действие коллагена потеинциирует порозная структура Na-КМЦ, которая адсорбирует жидкий компонент крови, увеличивая концентрацию форменных элементов в зоне контакта травмированной поверхности и МПГИ.

Такие изделия могут быть выполнены на производственных базах отечественных производителей изделий медицинского происхождения, без использования дорогостоящего импортного сырья. Последующие исследования данных изделий (реакция тканей макроорганизма, манипуляционные свойства МПГИ интраоперационно и в эксперименте in vitro) позволят оценить возможность и перспективность их внедрения в клиническую практику хирургических стационаров.

ВЫВОДЫ

Рабочей гипотезой исследования является предположение об увеличении эффективности МПГИ за счет внесения в его состав коллагена (в том числе и морского происхождения). Опираясь на полученные данные, можно утверждать, что гипотеза получила обоснование ввиду наличия статистически значимых различий и уменьшения времени кровотечения и объема кровопотери в группе с использованием МПГИ (состав которого представлен равными долями коллагена и Na-КМЦ). Результаты данной работы служат обоснованием для дальнейшего всестороннего тестирования разработанных МПГИ.