rpmjResearch'n Practical Medicine JournalResearch and Practical Medicine Journal2410-1893"QUASAR", LLC10.17709/2410-1893-2022-9-4-7rpmj-801Research ArticleОригинальные статьи. ХирургияOriginal Articles. SurgeryЗонирование реакции тканей области имплантации после протезирующей пластики при грыжах живота в экспериментеZoning of the reaction of the tissues of the implantation area after prosthetic repair in abdominal hernias in experimenthttps://orcid.org/0000-0001-6392-2692ЛукоянычевЕ. Е.LukoyanychevE. E.

Лукоянычев Егор Евгеньевич – кандидат медицинских наук, доцент, консультант

Нижний Новгород

SPIN: 7896-4581,

AuthorID: 625639

Egor E. Lukoyanychev – Cand. Sci. (Med.), associate professor, consultant

Nizhny Novgorod

SPIN: 7896-4581,

AuthorID: 625639 

https://orcid.org/0000-0001-7998-9277ИзмайловС. Г.IzmailovS. G.

Измайлов Сергей Геннадьевич – доктор медицинских наук, профессор, профессор-консультант

Нижний Новгород

SPIN: 3984-2070,

AuthorID: 755363

Sergej G. Izmajlov – Dr. Sci. (Med.), professor, professor-consultant

Nizhny Novgorod

SPIN: 3984-2070,

AuthorID: 755363

https://orcid.org/0000-0002-7910-8510ЕвсюковД. А.EvsyukovD. A.

Евсюков Дмитрий Алексеевич – врач-хирург

127018, г. Нижний Новгород, ул. Октябрьской революции, д. 66А

SPIN: 3082-9288,

AuthorID: 1122638

Dmitriy A. Evsyukov – surgeon

66A Oktyabrskaya revolyutsii str., Nizhny Novgorod 127018

SPIN: 3082-9288,

AuthorID: 1122638

d.a.evs@mail.ruНикольскийВ. О.NikolskijV. O.

Никольский Виктор Олегович – доктор медицинских наук, доцент консультант

Нижний Новгород

SPIN: 8734-7578,

AuthorID: 595204 

Victor O. Nikolskij – Dr. Sci. (Med.), consulting-professor

Nizhny Novgorod

SPIN: 8734-7578,

AuthorID: 595204

https://orcid.org/0000-0001-7387-2860МироновА. А.MironovA. A.

Миронов Андрей Александрович – кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры нейротехнологии ИБМ ННГУ им. Н. И. Лобачевского; доцент кафедры нормальной физиологии им. Н. Ю. Беленкова ПИМУ; руководитель группы сопровождения испытательного комплекса доклинических и трансляционных исследований ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава России

Нижний Новгород,

Санкт-Петербург

SPIN: 1635-3308,

AuthorID: 139658,

ResearcherID: E-3309-2014,

Scopus Author ID: 55561808200 

Andrey A. Mironov – Cand. Sci. (Biol.), associate professor, department of neurotechnology, IBM, Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod (UNN); associate professor, department of normal physiology named after N. Yu. Belenkov Privolga Research Medical University; head of the support group of the testing complex for preclinical and translational studies, Almazov National Medical Research Center

Nizhny Novgorod,

St. Petersburg

SPIN: 1635-3308,

AuthorID: 139658,

ResearcherID: E-3309-2014,

Scopus Author ID: 55561808200

ПанюшкинА. В.PanyushkinA. V.

Панюшкин Алексей Вячеславович – заведующий отделением хирургии

Нижний Новгород

Aleksey V. Panyushkin – chief of the surgical department

Nizhny Novgorod

Городская клиническая больница № 7 им. Е. Л. БерезоваРоссияCity Clinical Hospital No. 7 named after E. L. BerezovaRussian FederationПИМУ; ННГУ им. Н. И. Лобачевского; НМИЦ им. В. А. АлмазоваRussian FederationPrivolga Research Medical University; Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod (UNN); Almazov National Medical Research CenterRussian Federation202201122022947282Copyright © Лукоянычев Е.Е., Измайлов С.Г., Евсюков Д.А., Никольский В.О., Миронов А.А., Панюшкин А.В., 20222022Лукоянычев Е.Е., Измайлов С.Г., Евсюков Д.А., Никольский В.О., Миронов А.А., Панюшкин А.В.Lukoyanychev E.E., Izmailov S.G., Evsyukov D.A., Nikolskij V.O., Mironov A.A., Panyushkin A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rpmj.ru/rpmj/article/view/801Цель исследования

Цель исследования. Разработка критериев оценивания реакции тканей области имплантации после протезирующей пластики грыжевых ворот в эксперименте с применением новых цифровых технологий обработки изображений.

Материалы и методы

Материалы и методы. Эксперимент выполнен на 13 разнополых крысах чистой линии Wistar. Под наркозом выполнялась имплантация сетчатого протеза 4 × 2 см в слой аналогичный надапоневротической пластике. Приготовление и окраска каждого препарата выполнялась в двух вариантах: гематоксилин-эозином и по Маллори на разных стёклах. Сезоны выполнения опытов – зима, лето. Выполнение микрофото проводили на микровизоре медицинском проходящего света «Микровизор μVizo‑103» (АО «ЛОМО», Россия) с матрицей 3.2 Мпкс (полные размеры кадра 1024 × 882 пкс, ширина инфополосы 88 пкс) объективами «Планахромат» и «Стигахромат» с цифровым масштабом × 1 (т.е. без цифрового увеличения). Обработка микрофото выполнялась с помощью программы ImageJ 1.53k (версия для публичного использования). Критерием включения микрофото в расчёты показателей было наличие в препарате вросшего волокна имплантата или полость, окружающая имплантат.

Результаты

Результаты. Зона, прилегающая к имплантату, шириной порядка 50 мкм («зона изменений прилегающих тканей») значимо отличается от «зоны изменений отдаленных тканей» более яркой воспалительной реакцией за счет большего абсолютного количества лимфоцитов (р = 0,019) и фибробластов (р = 0,017), гигантских клеток инородных тел (р < 0,001), большей площадью сосудов (р < 0,001) и экстравазаций (р = 0,002). Изучение «зоны изменений прилегающих тканей» имеет ключевое значение в оценке локальной реакции организма на имплантацию. Выделены ключевые зоны области имплантации: «полость, окружающая имплантат», «зона изменений прилегающих тканей», «зона изменений отдаленных тканей». Расчёт показателей в пределах данных зон позволяет получать более детализованные результаты при сравнении групп исследования в эксперименте.

Заключение

Заключение. Предложен эффективный способ оценивания реакции тканей области имплантации после протезирующей пластики грыжевых ворот в эксперименте с применением новых цифровых технологий обработки изображений, которые могут употребляться с использованием обычного оптического микроскопа и стандартных способов окраски препаратов.

Purpose of the study

Purpose of the study. Development of criteria for evaluating the reaction of tissues in the implantation area after prosthetic repair of the hernia ring in an experiment using new digital image processing technologies.

Materials and methods

Materials and methods. The experiment was carried out on 13 Wistar rats of different sexes. Under anesthesia, a 4 × 2 cm mesh prosthesis was implanted in the layer similar to the onlay epiaponeurotic. The preparation and staining of each preparation was carried out in two versions: with hematoxylin-eosin and according to Mallory on different glasses. The seasons for performing experiments are winter, summer. Microphotography was performed on a medical transmitted light microvisor Microvisor μVizo‑103 (AD LOMO, Russia) with a 3.2 Mpx matrix (full frame size 1024 × 882 px, infoband width 88 px) with Planachromat and Stigachromat lenses with a digital scale × 1 (i.e. no digital zoom). Microphoto processing was performed using the ImageJ 1.53k program (version for public use). The criterion for including a microphoto in the calculation of indicators was the presence of an ingrown implant fiber in the preparation or a cavity surrounding the implant.

Results

Results. The zone adjacent to the implant, with a width of about 50 µm ("the zone of changes in adjacent tissues") significantly differs from the "zone of changes in distant tissues" by a more pronounced inflammatory reaction due to a larger absolute number of lymphocytes (р = 0.019 and fibroblasts (р = 0.017), giant cells of foreign bodies (р < 0.001), larger vascular area (р < 0.001) and extravasations (р = 0.002). The study of the "zone of changes in adjacent tissues" is of key importance in assessing the local response of the body to implantation. The key zones of the implantation area are identified: "the cavity surrounding the implant", "the zone of changes in adjacent tissues", "the zone of changes in distant tissues". The calculation of indicators within these zones allows you to get more detailed results when comparing study groups in the experiment.

Conclusion

Conclusion. An effective method for assessing the reaction of tissues in the implantation area after prosthetic hernia repair in an experiment using new digital imaging technologies that can be used using a conventional optical microscope and standard staining methods is proposed.

протезирующая пластикагрыжи животазона имплантацииprosthetic repairabdominal herniaimplantation zoneReferencesРябков М. Г., Измайлов С. Г., Лукоянычев Е. Е., Сабаури Р. В., Орлинская Н. Ю. Тактика при интраабдоминальной гипертензии у больных с острыми заболеваниями органов брюшной полости. Хирургия. Журнал им. Н. И. Пирогова. 2013;3:48–54.Riabkov MG, Izmailov SG, Lukoianychev EE, Sabauri RV, Orlinskaia NIu. Intraabdominal hypertension in patients with acute conditions of abdominal cavity. Pirogov Russian Journal of Surgery. 2013;3:48–54. (In Russ.).Тимербулатов М. В., Тимербулатов Ш. В., Гатауллина Э. З., Валитова Э. Р. Послеоперационные вентральные грыжи: современное состояние проблемы. Медицинский вестник Башкортостана. 2013;8(5):101–107.Timerbulatov MV, Timerbulatov ShV, Gataullina EZ, Valitova ER. Ipostoperative ventral hernias: current state of the problem. Bashkortostan Medical Journal. 2013;8(5):101–107. (In Russ.).Ермолов А. С., Благовестнов Д. А., Алексеев А. К., Упырев А. В, Ярцев П. А., Шляховский И. А. и др. Хирургическое лечение пациентов с большими и гигантскими послеоперационными вентральными грыжами. Хирургия. Журнал имени Н. И. Пирогова. 2019;9:38–43. https://doi.org/10.17116/hirurgia201909138Ermolov AS, Blagovestnov DA, Alekseev AK, Upyrev AV, Yartsev PA, Shlyakhovskiy IA, et al. Optimized approach to the surgical treatment of patients with large and giant postoperative ventral hernia. Pirogov Russian Journal of Surgery. 2019;9:38–43. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/hirurgia201909138Михин И. В., Кухтенко Ю. В., Панчишкин А. С. Большие и гигантские послеоперационные вентральные грыжи: возможности хирургического лечения. Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. 2014;2(50):8–16.Mikhin IV, Kukhtenko YV, Panchishkin AS. Large and giant postoperative ventral hernias: possibilities of surgical treatment (literature review). Journal of Volgograd State Medical University. 2014;2(50):8–16. (In Russ.).Brooks DC. Clinical features, diagnosis, and prevention of incisional hernias. UpToDate. 2018;1–16. Доступно по: https://www.uptodate.com/contents/clinical-features-diagnosis-and-prevention-of-incisional-hernias, Accessed 29.10.2022.Brooks DC. Clinical features, diagnosis, and prevention of incisional hernias. UpToDate. 2018;1–16. Available at: https://www.uptodate.com/contents/clinical-features-diagnosis-and-prevention-of-incisional-hernias, Accessed 29.10.2022Юрасов А. В., Эттингер А. П., Шестаков А. Л. Основные тенденции хирургического лечения грыж. Резолюция ХII научной конференции «Актуальные вопросы герниологии». М., 2015.Yurasov AV, Ettinger AP, Shestakov AL. The main trends in surgical treatment of hernias. Resolution of the XII Scientific Conference “Topical issues of herniology”. Moscow, 2015. (In Russ.).Калиш Ю. И., Аметов Л. З, Шаюсупов А. Р., Иигиталиев С. Х. Рецидивные грыжи после протезной пластики (обзор литературы). Хирург. 2015;10:52–60.Kalish Yu, Ametov L, Shayusupov A, Yigitaliev S. Recurrent hernias after prosthetic plastics. Khirurg. 2015;10:52–60. (In Russ.).Höer J, Lawong G, Klinge U, Schumpelick V. Einflussfaktoren der Narbenhernienentstehung Retrospektive Untersuchung an 2.983 laparotomierten Patienten über einen Zeitraum von 10 Jahren. Chirurg. 2002 May 1;73(5):474–480. https://doi.org/10.1007/s00104-002-0425-5Höer J, Lawong G, Klinge U, Schumpelick V. Einflussfaktoren der Narbenhernienentstehung Retrospektive Untersuchung an 2.983 laparotomierten Patienten über einen Zeitraum von 10 Jahren. Chirurg. 2002 May 1;73(5):474–480. German. https://doi.org/10.1007/s00104-002-0425-5Черкасов М. Ф., Хиндикайнен А. Ю., Помазков А. А. Методы диагностики, профилактики и лечения осложнений герниопластики. Астраханский медицинский журнал. 2016;11(4):50–64.Cherkasov MF, Khindikaynen AYu, Pomazkov AA. Methods of diagnosis, prevention and treatment of complications of hernia repair. Astrakhan Medical Journal. 2016;11(4):50–64. (In Russ.).Магомедов М. М., Магомедбеков Р. Э., Исмаилов Г. М. Системная воспалительная реакция при аллопластических методах лечения паховых грыж. Вестник новых медицинских технологий. 2017;(2):139–144. https://doi.org/10.12737/article_59099e6cbbb6f5.58108559Magomedov MM, Magomedbekov RE, Ismailov GM. Systemic inflammatory response in alloplastic treatment of the inguinal hernias. Journal of New Medical Technologies. 2017;(2):139–144. (In Russ.). https://doi.org/10.12737/article_59099e6cbbb6f5.58108559Сарбаева Н. Н., Пономарева Ю. В., Милякова М. Н. Макрофаги: разнообразие фенотипов и функций, взаимодействие с чужеродными материалами. Гены и клетки. 2016;(1):9–17.Sarbaeva NN, Ponomareva JV, Milyakova MN. Macrophages: diversity of phenotypes and functions, interaction with foreign materials. Genes and Cells. 2016;(1):9–17. (In Russ.).Шехтер А. Б., Розанова И. Б. Тканевая реакция на имплантат. Под ред. В. И. Севастьянова. М.: Биосовместимость, 1999, 174–211 с.Shekhter AB, Rozanova IB. Tissue reaction to the implant. Edited by Sevastyanov VI. Мoscow: “Biocompatibility” Publ., 1999, pp. 174–211 pp. (In Russ.).Алексеева Н. Т. Участие клеточного компонента в регенерации раны. Журнал анатомии и гистопатологии. 2014;3(1):9–15.Alexeeva NT. The participation of cell component in regeneration of wounds. Журнал анатомии и гистопатологии. Journal of Anatomy and Histopathology 2014;3(1):9–15. (In Russ.).Захаров В. П., Братчено Д. В., Корнилин Д. В., Мякинин О. О., Храмов А. Г. Оптический контроль сеточных имплантатов. Компьютерная оптика. 2012;36(3):405–411.Zakharov V. P., Bratcheno D. V, Kornilin D. V., Myakinin O. O, Khramov A. G. Optical control of mesh implants. Computer optics. 2012;36(3):405–411. (In Russ.).Захаров В. П., Белоконев В. И., Братченко И. А., Тимченко П. Е., Пономарева Ю. В., Вавилов А. В. и др. Применение конфокальной лазерной микроскопии для контроля сеточных имплантатов в герниологии. Квантовая электроника. 2011;41(4):318–323.Zakharov VP, Belokonev VI, Bratchenko IA, Timchenko PE, Ponomareva YuV, Vavilov AV, et al. The use of confocal laser microscopy for the control of mesh implants in herniology. Quantum electronics. 2011;41(4):318–323. (In Russ.).Easton RL. Digital Image Mathematics Image Processing Notes. 2012, 239 p. Доступно по: https://www.cis.rit.edu/class/simg718/718_DIP_notes_small.pdf, Дата обращения: 01.02.2022.Easton RL. Digital Image Mathematics Image Processing Notes. 2012, 239 p. Available at: https://www.cis.rit.edu/class/simg718/718_DIP_notes_small.pdf, Accessed: 01.02.2022.Мишина Е. С. Морфологические особенности регенерации волокнистой соединительной ткани при использовании сетчатых эндопротезов с нанесением ионов серебра (экспериментальное исследование). Дисс. … докт. мед. наук. М., 2016, 216 с.Mishina ES. Morphological features of the regeneration of fibrous connective tissue when using mesh endoprostheses with the application of silver ions (experimental study). Diss. Moscow, 2016, 216 p. (In Russ.).Peskin A, Wilthan B, Majurski M. Detection of dense, overlapping, geometric objects. Int J Artif Intell Appl. 2020;11(4):29–40. https://doi.org/10.5121/ijaia.2020.11403Peskin A, Wilthan B, Majurski M. Detection of dense, overlapping, geometric objects. Int J Artif Intell Appl. 2020;11(4):29–40. https://doi.org/10.5121/ijaia.2020.11403Глухов А. А., Аралова М. В. Патофизиология длительно незаживающих ран и современные методы стимуляции раневого процесса. Новости хирургии. 2015;(6):673–679. https://doi.org/10.18484/2305-0047.2015.6.673Glukhov AA, Aralova MV. Pathophysiology of long-term non-healing wounds and modern methods of stimulation of the wound process. News of surgery. 2015;(6):673–679. (In Russ.). https://doi.org/10.18484/2305-0047.2015.6.673

The authors declare that there are no conflicts of interest present.