Хирургия... В буквальном переводе с древнегреческого этот термин (hiros – рука, urgos – действие) обозначает не много ни мало - «искусство рукодействия». Тем не менее ассоциативные образы, возникающие при произнесении слова «хирургия», в различных слоях общества могут иметь совершенно противоположную окраску. С каким же общим действием ассоциируется проведение хирургических операций? Если мы зададим этот вопрос простому обывателю, то получим, очевидно, ответ-ассоциацию «РЕЗАТЬ». Если же аналогичным вопросом зададутся хирурги-профессионалы, то ответ, очевидно, будет принципиально иной – «ШИТЬ».  Действительно, в мире недостаточно осведомленном, в мире литературных шаблонов и клише символом хирургии является скальпель, вполне справедливо ассоциирующийся у большинства людей с болью и разрушением. Напротив, в профессиональном хирургическом мире символом операции в большей степени являются проходящие через ткань игла с нитью, закономерно связываемые с восстановлением разрушенного, а значит – с выздоровлением пациента.

Цель и средства.

В настоящее время в хирургической практике для соединения тканей в процессе оперативного вмешательства используется целый ряд стандартных методик, а именно: формирование нитяного шва, формирование механического скрепочного шва, имплантация в ткани металлоконструкций, внесение в дефект ткани органических и синтетических клеевых композиций, лазерная и ультразвуковая сварка тканей, компрессионное соединение тканей магнитами, стяжение покровных тканей липким пластырем. Несмотря на относительное многообразие методик и их избирательную востребованность в различных областях хирургии, основным и универсальным способом соединения тканей сейчас, как и много веков назад, является формирование хирургического шва с помощью иглы и нити. При этом, после проведения нити через участки тканей, подлежащих сведению (ушиванию), ее концы фиксируются друг относительно друга тремя – восемью петлями хирургического узла (производное широко известного морского узла).

Закономерен вопрос: а зачем вообще нужен шов в хирургии? В известном приближении можно сказать, что хирургический шов необходим для сближения, сопоставления и иммобилизации краев раны тканей на период ее заживления. То есть нам необходима нить, надежно фиксирующая ткани ровно столько, сколько заживает рана. При шве кожи, например, необходима фиксация краев раны в течение 7-10 суток, при шве желудка или кишки – в течение 14-25 суток, при шве связок и других соединительно-тканных структур – 150-180 суток, при шве сосудов сопоставление краев раны нитью должно продолжаться неопределенно долго, как правило - многие годы. С одной стороны - вроде бы все просто и очевидно. Но, c другой стороны (и это во многом уже философская сторона вопроса), самим формированием хирургического шва мы часто создаем для организма целый ряд проблем весьма негативного свойства. Прежде всего – при проведении иглы через ткань мы сами формируем прокольный канал – в сущности новую рану. Кроме того, оставляя нить в тканях, мы внедряем во внутреннюю среду организма инородное тело, в ряде случаев даже содержащее на своей поверхности различные микроорганизмы. И очевидно, что возможность возникновения, выраженность и длительность реакции организма на нить будет непосредственно зависеть прежде всего от ее физико-химических свойств. В настоящее время «портрет идеальной хирургической нити» с максимально возможным набором позитивных черт и минимизацией негатива можно представить в виде концепции «5А». Согласно данной концепции хирургический шовный материал должен быть:

- Ареактивным (не вызывать выраженную тканевую реакцию)

- Атравматичным (дополнительно не травмировать ткани)

- Афитильным (не обладать «фитильным эффектом)

- Абсорбируемым (после заживления раны бесследно исчезать из тканей)

- Антисептическим (препятствовать развитию инфекции в ране).

«Дела давно минувших дней…»

Мы никогда не узнаем, когда для сведения краев раны впервые были применены игла и нить. Мы можем лишь предположить, что их история во многом синхронна с историей хирургии. Тем не менее, весьма любопытен  парадокс: за много веков своего существования, при бесспорном прогрессе оперативной хирургии, самые часто используемые и потому самые востребованные хирургические инструменты не претерпели в своей сути существенных изменений. Первые сведения о применении иглы и нити при производстве хирургических операций мы находим в древнеегипетских папирусах, датируемых серединой второго тысячелетия до нашей эры, где имеются указания на то, что древнеегипетские жрецы, последователи врачевателя Имхотепа, значительные по размерам раневые дефекты ушивали с помощью медной иглы и хлопковой нити. В дошедших до наших дней строках Аюрведы (IX век до нашей эры) описаны сшивание ран льняными, пеньковыми, сухожильными нитями, а также конским волосом. В IV веке нашей эры выдающийся врач-энциклопедист Сушрута описал оригинальный способ соединения краев кожной раны и раны кишечной стенки с помощью челюстей гигантских черных муравьев: после того, как муравей сжимал края раны своими челюстями, его декапитировали и голову с челюстями удаляли после заживления раны. В древнем Китае методика соединения краев раны с помощью шва стала известной уже во II веке до нашей эры. В то время в качестве шовного материала использовали нити джута и жилы животных. Позднее, в эпоху Хань (II-III век нашей эры) для формирования хирургического шва применялись шелк, нити конопли, жилы телят, ягнят и тигров. Клавдий Гален (I век нашей эры) в качестве шовного материала животного происхождения, способного к исчезновению из раны через определенный срок, использовал нити, скрученные из подслизистого слоя кишки овец (этимология термина «кетгут» относится к понятиям kitgut или kitstring, обозначавшим шнурок, закрывавший ранец римского легионера). Таким образом, уже к началу средневековья хирургический шов - наиважнейший элемент хирургической операции - обладал вполне современными нам свойствами. Для формирования шва использовались металлические иглы с вдетыми в них нитями. В качестве шовного материала использовались нити растительного и животного происхождения (прежде всего – шелк и кетгут), а также металлическая проволока. Хирурги различали нити с постоянной прочностью и нити, способные к рассасыванию. В последующие столетия, вплоть до начала XX века прогресс хирургического шва касался почти исключительно методики его формирования, никоим образом не затрагивая его «материальный субстрат» - по прежнему использовались хлопковые, шелковые и кетгутовые нити, медные и железные иглы. Уже в те далекие времена был подмечен целый ряд негативных качеств используемого шовного материала. Прежде всего – способность нитей самостоятельно вызывать выраженный воспалительный процесс в тканях (сейчас это свойство называют аллергенностью и связывают с наличием в структуре этих натуральных волокон молекул растительного и животного белка, инициирующих местный иммунный ответ организма). Кроме того потенциально позитивное свойство кетгута – его способность к рассасыванию в тканях (абсорбции) - разбивалось о негатив непредсказуемости реальных сроков потери прочности этой нити и исчезновения ее из тканей.

От классики к модерну. 

Лишь прогресс тонких химических технологий, позволивший создавать синтетические материалы с заданными свойствами, определил возможность появления качественно новых хирургических нитей. В 1938 химики концерна DuPont изобрели материал «тоньше паутинки, прочнее стали и элегантнее шелка». Таким материалом стал первый полиамид нейлон (NYLON = New York + London), в нашей стране больше известный под названием капрон. При первом же опыте использования в качестве хирургического шовного материала полиамидные волокна (Ethilon®, Nurolon®) показали себя как прочные, эластичные, негигроскопичные нити с принципиально меньшим, по сравнению с шелком и кетгутом, негативным местным влиянием на живые ткани. Рождение еще одной группы шовного материала относится к 1946 году, когда появилась технология производства нового волокнообразующего полимера, являющего по своей химической структуре полиэфиром (полиэстером). В СССР материал с данной технологией производства появился в 1949 году и получил название лавсан. Опыт использование полиэстера (Ethibond®) в качестве шовного материала позволил сделать вывод о его значительно большей (по сравнению с ранее использовавшимися материалами) прочности, хороших манипуляционных свойствах, меньшим, по сравнению с полиамидами, влиянием на ткани организма. И нейлон (капрон), и полиэстер (лавсан) обладали одним общим качеством: хирургические нити из этих материалов являлись полифиламентными, то есть состояли из множества скрученных или сплетенных волокон. Данное качество, с одной стороны являясь позитивным (повышение прочности нити), с другой стороны определяло наличие у нити так называемого «пилящего эффекта» (можно воспринимать данный термин буквально), и, кроме того, способствовало активному впитыванию нитью жидкости из раны – так называемый «фитильный эффект». В 1963 году K. Zigler и G. Natta были удостоены Нобелевской премии по химии за разработку технологии синтеза полипропилена. Данный год вполне можно считать годом рождения не только современной рыболовной лески, но и принципиально нового – монофиламентного – шовного материала. Особенности химической структуры полипропилена - линейность молекулярных компонентов - повысила прочность, биологическую инертность и высокую стабильность полипропилена в тканях организма. Благодаря монолитной структуре, полностью исключающей абсорбцию, полипропилен не рассасывается и не подвергается биодеградации. Не будет большим преувеличением сказать, что нити из полипропилена (Prolene®) явились революционной инновацией в сердечно-сосудистой хирургии. Сегодня, благодаря своей идеально гладкой поверхности, полипропилен служит «золотым стандартом» атравматичности шовного материала. Тем не менее данная нить, являясь нерассасываемой (неабсорбируемой), до конца не может считаться идеальным материалом для хирургии внутренних органов. Многолетние поиски нитей, объединяющих в себе прочность, биологическую инертность и абсорбируемость увенчались появлением в 1970 году в клинической практике шовного материала Dexon® (сплетенные в нити филаменты сополимера гликолевой кислоты), ознаменовавшим рождение принципиально нового класса хирургического шовного материала – полигликолидов. В 1974 году компанией Ethicon был изготовлен и завоевал лидирующие позиции в клинической хирургии вплоть до настоящего времени (наиболее часто используемый в мире шовный материал) сополимер лактида и гликолида - полиглактин-910 (Vicryl®), принципиально дольше сохраняющий свою прочность в тканях. Производные полигликолевой кислоты при высокой механической прочности, биологической инертности и хороших манипуляционных свойствах обладают уникальным качеством, отличающим их от остального шовного материала – способностью к запрограммированному по времени процессу гидролиза до углекислого газа и воды в тканях организма. В отличие от кетгута, рассасывание которого происходит вследствие воздействия клеточных ферментов, абсорбция полигликолидов не зависит от состояния макроорганизма и является гарантированной в строго определенный срок. Принципиально важным изменением в структуре полифиламентных полигликолидных нитей послужило создание внешней гладкой оболочки нити, что привело к появлению так называемых комплексных нитей (Coated Vicryl®), приближающихся по свой атравматичности к монофиламентам, но при этом сохраняющих свои позитивные полифиламентные свойства. Без преувеличения можно сказать, что именно в начале 70-х годов XX века и началась эра современных хирургических шовных материалов -  биологически интертных атравматичных нитей, способных к абсорбции. При этом признанной вершиной шовного материала для хирургии внутренних органов на сегодняшний день являются монофиламентные абсорбируемые нити: нити, идентичные по свой атравматичности полипропилену, но в то же время подверженные запрограммированному гидролизу. В 1980-х годах в клинической практике начали использоваться монофиламентные нити из полидиоксанона (PDS®): атравматичные, беспрецедентно долго (по сравнению с полигликолидами) сохраняющие свою высокую прочность в тканях, более эластичные и менее реактогенные, чем абсорбируемые полифиламенты. Усовершенствованный вариант нити PDS® – PDS II® в настоящее время позиционируется не только как материал для работы на внутренних органах, но и как материал, подходящий вследствие длительного поддержания прочности, для плотных анатомических структур раны (раньше для этих целей использовали только неабсорбируемые нити). С другой стороны потребности клинической практики, прежде всего – эстетической хирургии, привели к тому, что в начале 1990-х годов были созданы монофиламентные хирургические нити со средним и коротким сроком рассасывания – Biosyn® и Monocryl®.  В настоящее время, помимо указанных выше нитей из полиамида (нейлон, капрон), полиэстера (лавсан), полипропилена, полигликолида и полидиоксанона, в различных областях хирургии применяются и нити из материалов с принципиально иной химической структурой. Так для сердечно-сосудистой хирургии стали доступными уникальные монофиламентный шовные материалы из полибутэстера (нить, способная к обратимому растяжению при увеличении диаметра сосуда во время пульсовой волны  - Pronova®) и политетрафторэтилена (микропористая нить, герметично  заполняющая собой прокольный канал в стенке кровеносного сосуда,  - Gore-Tex®). В травматологии и ортопедии для сопоставления и фиксации костных фрагментов используется шовный материал, являющийся ни чем иным, как проволокой из нержавеющей стали различного диаметра. В эстетической хирургии в ряде случаев прибегают к так называемым “золотым нитям” – тонкой проволоке из золота 999 пробы. К слову: «тончайшими» называют хирургические нити с диаметром 0,010 - 0,019 мм, применяемые в микро- и офтальмохирургии; наиболее часто хирургами разных специальностей используются нити, диаметр которых находится в диапазоне 0,1 – 0,8 мм.

Наконец, еще одним по истине революционным усовершенствованием хирургического шовного материала, во многом изменившим его уже не физико-химические, а биологические свойства, стало введение в структуру нити антимикробных компонентов – антибиотиков и антисептиков. Очевидная предпосылка данного нововведения – попытка исключить саму возможность развития бактериальной инфекции в ушитой хирургической нитью ране. Несмотря на то, что современный шовный материал надежно стерилизуется в процессе производства оксидом этилена или гамма-излучением, изначально стерильная нить нередко подвергается бактериальному обсеменению уже в ходе оперативного вмешательства. Применявшиеся в 60-80-е годы XX века нити с антибиотиками на какое-то время создали впечатление о решении проблемы профилактики инфицирования шовного материала. Однако современный «кризис антибиотиков» вследствие колоссальной распространенности мультирезистентных бактерий сделал данное впечатление печальной иллюзией. Лишь внедрение в клиническую практику нового поколения шовного материала  - нитей семейства Plus (Vicryl Plus, Monocryl Plus, PDS Plus), импрегнированных мощным антисептиком триклозаном, доказало реальность перспективы полного контроля над хирургической инфекцией.

Хирургические иглы: на острие мысли.

Даже мимолетный взгляд на хирургическую иглу позволяет легко понять, что данное изделие – гораздо больше, чем просто заточенный отрезок металлической проволоки. Логично предположить, что инструмент, призванный для консолидации разрушенных тканей и, в конечном счете, для сохранения здоровья и жизни, соединил в себе не меньше конструктивных и высокотехнологичных решений, чем изделия, направленные на принципиально противоположный результат – клинки штыков, сабель, шпаг и кинжалов. На самом деле на острие хирургической иглы и в прямом и в переносном смысле сконцентрирован колоссальный объем инженерной мысли. Хирургическая игла, как и хирургическая нить, должна отвечать целому ряду критериев, в совокупности определяющих ее качество и приемлемость для использования. Лучшие хирургические иглы – это иглы, которые изготовлены из нержавеющей стали высокого качества, имеют наименьшую толщину при требуемой прочности, устойчиво удерживаются иглодержателем, cпособны проводить через ткани шовный материал, нанося при этом минимальную травму, достаточно остры, чтобы проходить через ткани c минимальным сопротивлением, достаточно жестки, чтобы при этом не сгибаться, достаточно ковки, чтобы не ломаться во время операций, cтерильны, устойчивы к коррозии, не способствуют проникновению в рану микроорганизмов и инородных веществ. Для изготовления качественных хирургических игл используется нержавеющая сталь 300-400 серий по AISI, отличающаяся от нержавеющей стали с более низким номером серии наличием ферритинового лигирования, во многом определяющего прочность и упругость металла (лучшим на сегодняшний материалом для хирургических игл является сплав Ethalloy из стали AISI 455 c титановым и никелевым компонентами). Оригинальными конструктивными решениями, оптимизирующими свойства игл, является I-образное поперечное сечение иглы (повышаются ее прочность и манипуляционные качества), угол заточки острия в 220, позволяющий легко и в то же время без деформации проникать игле в ткань, а также специальное силиконовое покрытие иглы, облегчающее ее скольжение в тканях. Технология Ethicon Multipass заключающаяся в нанесении на иглу двух слоев силикона при разных температурных режимах, обеспечивает минимизацию трения перемещением слоев силикона относительно друг друга.

Исторически первыми хирургическими иглами были иглы с ушком. Главное негативное свойство таких игл (не говоря уже о необходимости заряжания нити в иглу перед каждым швом) – проведение через ткань широкого ушка со сдвоенной нитью, многократно повышающее травматичность данной процедуры для тканей. В настоящее время стандартом во всех областях хирургии является применение так называемых атравматичных игл. В данных иглах нить в процессе производства вводится и фиксируется в конце иглы, противоположном заточенному. При этом диаметр иглы и нити практически идентичны, нить является как бы продолжением иглы. Стандартной технологией соединения иглы и нити является запрессовывание конца нити в предварительно расщепленный участок иглы. Однако наиболее точной и надежной методикой прикрепления нити к игле является способ с изготовлением отверстий для нити с помощью лазерного сверления. При производстве сверхтонких нитей для микрохирургии и офтальмологии игла формируется непосредственно на конце нити напылением металла. В разных областях хирургии используют нити различной геометрической формы (прямые, изогнутые в 3/8, ½ и 5/8 окружности, сложноизогнутые, J-образные, лыжеобразные), иглы с различным сечением острия (колющие, режущие, обратно-режущие, колюще-режущие, тупоконечные). При этом простое изменение геометрии сечения острия иглы может кардинально изменить ее свойства. Так, в традиционных изогнутых режущих иглах, имеющих треугольное поперечное сечение, средняя грань проходит по внутренней, вогнутой кривизне. Простое перемещение средней грани с вогнутой на наружную, выпуклую кривизну увеличивает жесткость и прочность иглы на 40%, а также значительно уменьшает риск прорезывания ткани при проведении через нее иглы и последующем завязывании нити. Поистине все гениальное – просто! На первый взгляд таким же простым может показаться сам процесс проведения через ткани иглы с нитью и последующего формирования шва. Но это только на первый взгляд. Если в далеком и даже не очень далеком прошлом хирурги использовали в основном прямые иглы и работали с ними непосредственно пальцами, то в настоящее время практически повсеместно предпочтение отдано изогнутым иглам, проводимым через ткань специальным инструментом – иглодержателем. При этом работа с иглой в иглодержателе дает несколько очевидных преимуществ: точная и жесткая фиксация иглы во всех плоскостях с предотвращением ее неконтролируемых движений; увеличение силы, прикладываемой к игле; достижение максимальной точности движений иглы; обеспечение возможности формирования шва в труднодоступных участках раны; хорошая визуализация операционного поля во время наложения шва; и, наконец, безопасность работы с иглой для хирурга (последний момент является отнюдь не риторическим – случайный прокол иглой латексной перчатки и пальца часто грозит весьма серьезными последствиями для здоровья хирурга). В настоящее время известно 3 основные конструкции и более 30 модификаций иглодержателя для традиционной («открытой) и эндоскопической хирургии. Лучшие иглодержатели надежно фиксируют иглу в рабочей части инструмента за счет напыления на нее слоя карбида вольфрама,  эргономичны, позволяя быстро осуществить захват или высвобождение иглы и контролируемое ее проведение через ткань по заданной траектории, не повреждают иглы при захвате, а также сохраняют свои эксплуатационные свойства в течение длительного времени. При сочетании всех этих свойств иглодержатель в полной мере становится продолжением руки хирурга. Поэтому и неудивительно, что стоимость одного такого нехитрого на первый взгляд инструмента, чем-то внешне напоминающего обычные ножницы, может достигать у ведущих компаний-производителей нескольких сотен евро.

Завершая краткое описание основных свойств хирургических нитей и игл, хотелось бы еще раз заметить, что несмотря на невероятное многообразие нитей, игл и технических способов закрытия ран, в своей сути процедура формирования хирургического шва, очевидно, являясь ровесницей самой хирургии, на протяжении веков не изменилась и сегодня в своей сущности повторяет процедуру, выполнявшуюся еще врачевателями эпохи египетских фараонов и римских императоров: врач, пользуясь хирургической иглой, проводит нить через ткани, сопоставляет их, и, завязывая узел, формирует хирургический шов.

12 мая 2016 г.

Эта статья...
Читайте также
Ещё статьи из категории «Полезные статьи»
Контактные линзы: мочить или не мочить
Контактные линзы: мочить или не мочить
Если вы носите контактные линзы, то, наверное, не раз слышали рекомендацию снимать их на время принятия всевозможных водных процедур. В отношении купания...
Фремингемское исследование - тенденции в распространении фибрилляции предсердий
Фремингемское исследование - тенденции в распространении фибрилляции предсердий
Фокус на увеличении осведомленности в сочетании с направленными программами скрининга и профилактики факторов риска фибрилляции предсердий