Научный руководитель: д.м.н., профессор Островский Н.В.

Введение

Почечно-клеточный рак занимает 9 место среди всех опухолей различной локализации у взрослых. В 70% случаев удается диагностировать локализованную опухоль почки на ранней стадии её развития (диаметр менее 4 см), при которой возможно проведение органосохраняющей операции – резекции. При травме почки, мочекаменной болезни, аномалиях мочевыводящих путей, нефротуберкулезе и множестве других заболеваний почек также выполняется резекция почки. Таким образом, являются актуальными вопросы обеспечения адекватного гемостаза во время и после операции. Лигатурные методики гемостаза могут применяться при любых видах резекции, при этом ткани почки ушивают с использованием простого узлового, П-образного, непрерывного обвивного, двойного и некоторых других швов. В связи с этим возникает вопрос выбора методики окончательного гемостаза, вида гемостатического шва, силы его затягивания и т.д. [4].

Применение методов математического моделирования позволяет качественно описать процессы, происходящие в биомеханической системе, и, сократив объем экспериментальных исследований, получить необходимые результаты, что позволит избежать потенциальных ошибок во время операции и улучшить результаты лечения больных [2, 3].

Цель исследования

Изучить при помощи метода конечно-элементного моделирования взаимодействия нити и поверхности почки при наложении гемостатического шва во время ее резекции, определение наиболее приемлемого вида хирургического шва.

Материалы и методы

Материалом послужили 40 нативных почек, изъятых у 20 трупов людей мужского пола в возрасте от 40 до 65 лет. Использовались стандартные анатомические методики, методы статистического анализа и компьютерного моделирования. Построение моделей проводилось в системе автоматизированного проектирования SolidWorks 2008. Материал паренхимы предполагался однородным, изотропным и идеально-упругим. Механические характеристики паренхимы взяты в виде p₁=1060 кг/м³ (плотность тканей почки), v=0,4 (коэффициент Пуассона), Е=2.5∙10⁶ Н/м² (среднее значение модуля Юнга для почечной ткани). На полученную модель были наложены 3 вида гемостатических шва. В программе  Ansys Workbench на нить наложено давление в направлении затягивания шва, соответствующее силе затягивания в 1 Н [1] и на внутреннюю поверхность лоханки – давление, равное 6300 Па. В системе Transient Structural проведен анализ полученных данных.

Результаты

В ходе проведения натурного эксперимента и морфологического исследования были получены следующие данные: толщина капсулы почки – 0,05-0,12 мм, толщина паренхимы – 13,0-20,0 мм, толщина лоханки – 0,5-2,0 мм. Модель верхнего полюса почки была построена со следующими параметрами: толщина капсулы – 0,1 мм, толщина паренхимы – 16,0 мм, толщина лоханки – 1,82 мм.

Проведен анализ результатов распределения напряжений и деформаций. При наложении непрерывного обвивного шва наблюдается высокое давление на паренхиму почки в зоне наложенного шва, а соседние участки стремятся к растяжению.

При выполнении П-образного шва наблюдаются избыточные деформации ткани в плоскости резекции, но по сравнению с непрерывным обвивным швом, зона деформирования тканей почки меньше по площади и отсутствуют зоны разряжении вблизи швов.

При наложении двойного лигатурного шва наблюдаются: небольшая зона максимальных деформаций в области шва; зона между соседними швами испытывает такое же давление, как и ткань вдалеке от зоны шва; отсутствие прорезывания тканей при затягивании узла; минимальная затронутость тканей почки.

Обсуждения

Анализ результатов распределения напряжений и деформаций выявил преимущество двойного лигатурного шва по сравнению с П-образным и непрерывным обвивным. Все вышеперечисленные преимущества позволяют прикладывать к шву большую силу при затягивании, не опасаясь его прорезывания и усиления кровотечения.

Выводы

Полученные в ходе исследования данные позволяют считать наиболее подходящим для использования в качестве метода окончательного гемостаза двойной лигатурный шов, обеспечивающий оптимальные условия для заживления тканей в области резекции.