Злобина Ольга Вячеславовна, к. м. н., доцент, заведующая кафедрой гистологии
410012, Саратов, ул. Большая Казачья д.112
Olga V. Zlobina, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor, Head of the Department of Histology
Saratov
Глухова Иулиания Вячеславовна, студент 6-го курса
410012, Саратов, ул. Большая Казачья д.112
Iulianiya V. Glukhova, 6th year student
ulitsa Bolshaya Kazachya 112, Saratov, 410012
Глухова Анна Вячеславовна, студент 6-го курса
410012, Саратов, ул. Большая Казачья д.112
Anna V. Glukhova, 6th year student
ulitsa Bolshaya Kazachya 112, Saratov, 410012
Пичхидзе Сергей Яковлевич, д. т. н., профессор
Саратов
Sergey Ya. Pichkhidze, Dr. Sci. (Tech), Professor
Saratov
Актуальность: Развитие инфекционных осложнений после операции представляет собой значимую проблему современной хирургической практики. Такие осложнения удлиняют срок госпитализации пациентов, ухудшают самочувствие и вызывают образование косметических дефектов в зоне шва. Для предотвращения развития инфекционных осложнений после операций была разработана и успешно протестирована инновационная методика имплантирования лабораторных животных новым хирургическим шовным материалом. Материал уникален тем, что покрыт специальным покрытием из гидроксиапатита кальция, обогащённым ионами металлов с доказанными антибактериальными свойствами. Результаты эксперимента подтверждают эффективность предложенной технологии (Патент РФ №RU 2819984 C1 от 28 мая 2024 г.).Цель: Изучить репаративные процессы в скелетной мышечной ткани после имплантации хирургического шовного материала, модифицированного металл-замещенным гидроксиапатитом кальция в эксперименте.Материалы и методы: Выполнено экспериментальное исследование на 40 белых крысах-самцах. Для моделирования линейной резаной раны использовали стерильный хирургический скальпель. Рана располагалась над трапециевидной мышцей, смещаясь на 1 см от задней срединной линии тела животного. Длина разреза составила 2,5 см, выполненного сверху вниз вдоль позвоночника. Глубина проникновения составляла примерно 4 мм, включая подкожную жировую и мышечную ткани. Экспериментатор вручную накладывал швы послойно, используя простые узловые стежки без напряжения тканей. Швы наносились таким образом, чтобы обеспечить точное сопоставление краёв раны. Врач-хирург не обладал информацией о принадлежности используемого шовного материала к той или иной группе. Было сформировано 4 экспериментальные группы по 10 животных, соответственно составу шовного материала (немодифицированный, модифицированный гидроксиапатитом кальция, замещенным цинком, серебром, медью). На 10-е сут. проведен забор образцов мышечной ткани для изготовления гистологических препаратов. При морфологическом исследовании оценивали клеточный состав грануляционной ткани, ее площадь, степень периваскулярного отека, количество гемокапилляров. Результаты проведенных исследований представлены качественными и полуколичественными показателями, такими как поперечная исчерченность и периваскулярный отек. Качественные данные подверглись статистическому анализу с использованием программного комплекса MatLab версии R2018b и специального пакета Statistics Toolbox.Результаты: При морфометрическом исследовании гистологических образцов было выявлено, что площадь грануляционной ткани в опытной группе значительно меньше, чем в контрольной группе. В частности, показатель площади грануляции в группе, где использовались нити, покрытые цинк-замещенным гидроксиапатитом кальция, оказался на 49% ниже соответствующего показателя в контрольной группе. Также в опытных группах отмечали снижение количества гранулоцитов до 3,6 в поле зрения. При применении модифицированных нитей ткань характеризовалась обилием новообразованных гемокапилляров.Заключение: При имплантации шовного материала, модифицированного металл-замещенным гидроксиапатитом кальция, в мышечную ткань отмечается снижение выраженности воспаления, развитие условий для регенерации мышечной ткани. Наличие антибактериального эффекта и повышенной регенераторной активности исследуемого материала способно обеспечить актуальную задачу практической хирургии – профилактику развития послеоперационных осложнений в области хирургического вмешательства.
Background: The development of infectious postoperative complications remains a significant challenge in modern surgical practice. Such complications prolong patient hospitalization, worsen overall well-being, and cause cosmetic defects in the suture area. To prevent postoperative infectious complications, an innovative method of implanting a new surgical suture material in laboratory animals was developed and successfully tested. The material is unique due to its coating of calcium hydroxyapatite enriched with metal ions known for their antibacterial properties. The experimental results confirm the effectiveness of the proposed technology (Russian Patent No. RU 2819984 C1, dated May 28, 2024).Objective: To study the reparative processes in skeletal muscle tissue after implantation of surgical suture material modified with metal-substituted calcium hydroxyapatite in experiment.Materials and methods: An experimental study was conducted on 40 white male rats. To model a linear surgical wound, a sterile surgical scalpel was used. The wound was located over the trapezius muscle, 1 cm lateral to the posterior midline. The incision measured 2.5cm in length and was made from cranial to caudal along the spine. The penetration depth was approximately 4 mm, including subcutaneous fat and muscle tissue. The experimenter manually placed layered sutures using simple interrupted suture without tissue tension. Stitches were applied to ensure precise approximation of the wound edges. The surgeon was unaware of the group allocation of the suture material. Four experimental groups of 10 animals each were formed, according to the composition of the suture material (unmodified, modified with calcium hydroxyapatite, substituted with zinc, silver, copper). On day 10, muscle tissue samples were taken for histological preparations. Morphological analysis included assessment of cellular composition of granulation tissue, its area, the degree of perivascular edema, and the number of hemocapillaries. The research results are presented with qualitative and semi-quantitative data, such as transverse striation, perivascular edema. Qualitative data were statistically processed using the MatLab R2018b data analysis system of the Statistics Toolbox software package.Results: Morphometric analysis of histological preparations showed that the area of granulation tissue in the experimental groups was lower than in the comparison group, while the values in the group using filaments modified with zinc-substituted calcium hydroxyapatite were 49% lower compared to the control group. Also, a decrease in the number of granulocytes to 3.6 per high-power field was observed in the experimental group. Application of modified sutures resulted in tissue characterized by a high density of newly formed hemocapillaries.Conclusions: When implanting suture material modified with metal-substituted calcium hydroxyapatite into muscle tissue, a reduction in the severity of inflammation and the development of conditions favorable for muscle tissue regeneration are observed. The antibacterial properties and enhanced regenerative activity of the tested material may help address a key challenge in surgical practice – the prevention of postoperative complications at the surgical site.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.