Comparative analysis of dural reconstruction methods in open brain surgery for prevention of postoperative cerebrospinal fluid leakage

Cover Page


Cite item

Abstract

Aim. A comparative evaluation of dural reconstruction results using different material: patient’s own tissues (periosteal fragments, m. temporalis fascia or fascia lata), dural graft implants, collagen matrix, as well as evaluation of adhesive compositions effect for dural sutures sealing. Methods. Results of different types of dural reconstruction used in 243 patients operated between 2009 and 2012 were analyzed. Additional materials were required to complete dural reconstruction in 91 cases. Three patient groups were formed depending on the type of plastic material: patient’s own tissues, artificial materials and collagen matrix without suture fixation. In first two groups, sutures fixed plastic material, adhesive compositions or collagen materials were used as sealant in some cases. Effect in postoperative cerebrospinal fluid leakage preventing was assessed for different plastic materials, as well as for additional dural sealants. Results. Cerebrospinal fluid leakage frequency was similar (p >0.05) regardless of the type of plactic material (patient’s own tissues, dural graft implants, collagen matrix) use and was assessed as 26.2, 29.0 and 27.8% accordingly. In subgroups where sutures between dura mater and graft were additionally strengthened by adhesive compositions or collagen stripes, cerebrospinal fluid leakage rate (23.3%) was lower (p <0.05) compared to subgroups without sealant (44.4%). Conclusion. The type of plastic material does not matter for effective cerebrospinal fluid leakage prevention. Additional sealing of recovered dura mater reduces the risk of postoperative cerebrospinal fluid leakage.

Full Text

Значительная часть открытых плановых и экстренных нейрохирургических вмешательств на головном мозге по различным причинам сопровождается образованием дефекта твёрдой мозговой оболочки. В ряде случаев анатомо-физиологические особенности оболочки [11] (в частности, её ригидность) не позволяют при закрытии операционной раны ушить собственную твёрдую мозговую оболочку путём стягивания краёв. Необходимость герметичного закрытия дефекта твёрдой мозговой оболочки (независимо от его происхождения), хотя и остаётся предметом дискуссий [4], считается одним из условий предупреждения развития послеоперационной ликвореи [1], инфекционных осложнений, пролабирования мозга, предотвращения в последующем рубцово-спаечного процесса с формированием оболочечно-мозгового рубца в области оперативного доступа [3]. Нередко возникает необходимость заместить образовавшийся дефект твёрдой мозговой оболочки своеобразной «заплатой». Традиционно в качестве пластического материала применяют аутотрансплантаты (апоневроз, надкостницу, широкую фасцию бедра, жировую ткань) [1], аллотрансплантаты (консервированную трупную твёрдую мозговую оболочку) [5] и искусственные имплантаты (синтетические мембраны, матриксы на основе коллагена животного происхождения) [7, 9, 10]. Использование аутотканей предпочтительно [2], однако оно не всегда возможно ввиду недостаточного качества и дефицита пластического материала (надкостницы, апоневроза), а также сопровождается увеличением хирургической травмы и продолжительности операции. Известная пластика дефекта твёрдой мозговой оболочки по Бурденко-Брюнингу, включающая расщепление твёрдой мозговой оболочки больного на два листка с последующей пластикой дефекта отсепарированным одним из этих листков, возможна при неповреждённой мозговой оболочке и при значительных размерах дефекта черепа, когда возможно выкраивание лоскута рядом с дефектом. Этот способ также ведёт к дополнительной травме, так как предусматривает расщепление неповреждённого участка оболочки. Применение аллотрансплантатов ограничено из-за сложности их получения, обработки, консервации и хранения, а также нельзя не считаться с реакцией отторжения чужеродной ткани [2, 8]. В связи с этим, начиная с 70-х годов прошлого столетия, всё более широкое распространение получают искусственные имплантаты, которые удобны в плане хранения и применения и относительно доступны [5, 7, 10]. Однако постоянно растущий ассортимент данной продукции, поступающей от различных производителей, большой диапазон стоимости и агрессивность рекламной политики оставляют открытым вопрос об их преимуществе перед аутотканями пациента с точки зрения эффективности ликворостаза, развития послеоперационных осложнений и биосовместимости с тканями организма. Замещение дефекта можно осуществлять путём фиксации пластического материала к твёрдой мозговой оболочке различным шовным материалом [3], с использованием клеевых композиций [12], а также свободным укладыванием имплантатов из коллагенового матрикса на дефект [9, 10]. При этом частота послеоперационной ликвореи, по данным разных авторов, составляет от 2 до 42% [3, 6, 9, 12]. Такая разница, по-видимому, обусловлена, в том числе, и разным толкованием термина «ликворея»: развитие эксфузии ликвора из послеоперационной раны, очевидно, обусловлено (помимо неэффективного ликворостаза) недостаточным качеством сшивания апоневроза и кожи. Однако негерметичность субдурального пространства при удовлетворительном закрытии покровов черепа способна приводить к образованию ликворной «подушки» в результате эксфузии ликвора за пределы твёрдой мозговой оболочки, но не кожи, что может оставаться незамеченным до определённого времени. В связи с этим разработка и сравнение различных способов пластики и герметизации твёрдой мозговой оболочки остаются одной из нерешённых задач современной оперативной нейрохирургии. Цель работы - оценка результатов использования различных способов пластики и герметизации дефектов твёрдой мозговой оболочки с точки зрения эффективности ликворостаза и предотвращения послеоперационной ликвореи. Проведён ретроспективный анализ результатов закрытия твёрдой мозговой оболочки различными способами у 243 пациентов, оперированных в клинике нейрохирургии Военно-медицинской академии им. С.М. Ки- рова Министерства обороны Российской Федерации по поводу различной хирургичес­кой патологии головного мозга за период с января 2009 г. по сентябрь 2012 г. Пластика твёрдой мозговой оболочки потребовалась в 91 случае: онкологические заболевания головного мозга и его оболочек - 70 (76,9%) случаев, сосудистая патология - 13 (14,3%), черепно-мозговая травма - 8 (9,8%). Возраст пациентов составил от 19 до 77 лет, в среднем 48,3 года; мужчин было 44 (48,4%), женщин - 47 (51,6%). Эти наблюдения составили «область интереса» данного исследования и были разделены на три группы по способу закрытия дефекта твёрдой мозговой оболочки. В первой группе (42 пациента, 46,1%) пластику твёрдой мозговой оболочки осуществляли аутотканями (фрагментами надкостницы, апоневроза височной мышцы или широкой фасции бедра, рис. 1). Получение данного материала осуществлялось интраоперационно и требовало дополнительного этапа операции или отдельного оперативного вмешательства (при использовании широкой фасции бедра), что, очевидно, требовало дополнительного времени и манипуляций. При этом в 11 (26,2%) наблюдениях из этой группы фиксацию имплантата осуществляли с помощью непрерывного шва атравматическим монофиламентным полипропиленовым шовным материалом 5/0; в 31 (73,8%) наблюдении шов дополнительно герметизировали с помощью клеевых композиций DuraSeal (Covidien), BioGlue (CryoLife), Tissucol (Baxter), Histoacryl Blue (BBraun), полосок ТахоКомба или коллагенового матрикса. В зависимости от факта использования дополнительной герметизации были сформированы две соответствующие подгруппы. Во второй группе (31 пациент, 34,1%) замещение дефекта твёрдой мозговой оболочки осуществляли путём вшивания искусственных заменителей твёрдой мозговой оболочки (рис. 2) - синтетических мембран, широко представленных на рынке медицинской продукции: Dura Preclude (Gore), NeuroPatch (BBraun). При этом также были сформированы две подгруппы: в 7 (22,6%) случаях использовали только шовный материал, в 24 (77,4%) наблюдениях производили дополнительную герметизацию линии шва средствами ликворостаза, перечисленными выше. В третьей группе пациентов закрытие дефекта осуществляли свободно лежащим коллагеновым матриксом Duraform (Codman) или Liostypt (BBraun) без фиксации швами (рис. 3). Количество таких наблюдений составило 18 (19,8%). При этом не использовали шовный материал для фиксации имплантата, что технически упрощало и ускоряло этап закрытия твёрдой мозговой оболочки. Выбор способа пластики осуществлялся как при дооперационном планировании, когда заведомо была известна необходимость выполнения пластики (например, при иссечении поражённого опухолевым процессом участка твёрдой мозговой оболочки, расширяющей пластике), так и интраоперационно (при повреждении твёрдой мозговой оболочки во время доступа, декомпрессивных вмешательствах), когда показания к пластике дефекта твёрдой мозговой оболочки возникали в условиях дефицита времени, для получения пластического материала необходимых размеров и формы. Дополнительные методы герметизации шва твёрдой мозговой оболочки клеевыми композициями или полосками коллагенового матрикса использовали в случаях повышенного риска послеоперационной ликвореи: при вмешательствах в области основания черепа (особенно задней черепной ямки), относительно большой площади закрываемого дефекта, шве твёрдой мозговой оболочки сложной формы (например, после нанесения послабляющих разрезов на этапе доступа). Качество герметизации восстановленной твёрдой мозговой оболочки оценивали на основании факта развития в послеоперационном периоде наружной ликвореи или подапоневротического скопления ликвора, требующего эвакуации. Эффективность ликворостаза при различных методах закрытия твёрдой мозговой оболочки оценивали путём сравнения частоты развития после­операционной ликвореи в соответствующих группах наблюдений. Дефект твёрдой мозговой оболочки, требующий применения пластических материалов для его закрытия, присутствовал более чем у трети из 243 пациентов, перенёсших открытые операции на головном мозге (91 случай, 37,4%). В первой группе при использовании тканей пациента для пластики твёрдой мозговой оболочки послеоперационная ликворея или ликворная «подушка» зарегистрирована у 11 (26,2%) из 42 пациентов, среди них 5 наблюдений - в подгруппе без дополнительной герметизации шва, что составило 45,5% этой подгруппы [при этом повторное оперативное вмешательство по факту ликвореи потребовалось 1 пациенту (9,1%) с последующим благоприятным исходом], и 6 наблюдений - в подгруппе с дополнительным использованием клеевых композиций, что составило 19,4% этой подгруппы. Во второй группе (при использовании синтетических материалов) указанные осложнения возникли у 9 (29,0%) из 31 пациента, среди них 3 наблюдения - в подгруппе без дополнительной герметизации шва, что составило 42,9% этой подгруппы [при этом повторное оперативное вмешательство по факту ликвореи потребовалось 2 пациентам (28,6%) с последующим благоприятным исходом в виде купирования ликвореи], и 6 наблюдений - среди пациентов с дополнительным использованием клеевых композиций, что составило 25,0% этой подгруппы. В третьей группе наблюдений (при использовании свободно лежащего коллагенового матрикса) эксфузия ликвора отмечена в 5 (27,8%) из 18 наблюдений. Таким образом, частота развития послеоперационной ликвореи в трёх группах не имела статистически значимой разницы согласно критерию χ2 (p >0,05), и с точки зрения профилактики послеоперационной ликвореи применение различных пластичес­- ких материалов по описанным методикам остаётся одинаково приемлемым. При этом среди пациентов, у которых использовали дополнительные средства герметизации в виде клеевых композиций или полосок коллагена, укладываемых на линию шва твёрдой мозговой оболочки или на сам дефект оболочки даже без его ушивания (73 наблюдения во всех трёх группах), частота развития ликвореи (23,3%) статистически значимо (p <0,05 согласно критерию χ2) была ниже, чем в наблюдениях с использованием только шовного материала без дополнительной герметизации (8 случаев ликвореи в 18 наблюдениях - 44,4%) ВЫВОДЫ 1. Применение искусственных заменителей и коллагеновых имплантатов для пластики твёрдой мозговой оболочки сопровождается показателями герметичности, схожими с таковыми при использовании тканей пациента, при этом повышает удобство работы нейрохирурга, способствует сокращению продолжительности операции и уменьшению операционной травмы за счёт исключения этапа забора аутотрансплантата. 2. Дополнительная герметизация шва твёрдой мозговой оболочки с помощью клеевых композиций и аппликации коллагенового матрикса, даже без его вшивания, достоверно снижает риск послеоперационной ликвореи по сравнению с использованием только ручного микрохирургического шва.
×

About the authors

D E Alekseev

Military Medical Academy named after S.M. Kirov of Russian Federation Ministry of Defense, St. Petersburg, Russia

Email: dealekseev@mail.ru

E D Alekseev

Military Medical Academy named after S.M. Kirov of Russian Federation Ministry of Defense, St. Petersburg, Russia

D V Svistov

Military Medical Academy named after S.M. Kirov of Russian Federation Ministry of Defense, St. Petersburg, Russia

References

  1. Акобян О.Р., Шулев Ю.А., Трофимова Т.Н. МРТ-оценка эволюции свободного жирового аутотрансплантата, применяемого в хирургии основания черепа // Мед. визуализ. - 2005. - №3. - С. 21-28.
  2. Белоусов А.Е. Пластическая реконструктивная и эстетическая хирургия. - СПб.: Гиппократ, 1998. - 743 с.
  3. Тиглиев Г.С., Олюшин В.Е., Кондратьев А.Н. Внутричерепные менингиомы. - СПб.: Изд-во РНХИ им. проф. A.JI. Поленова, 2001. - 560 с.
  4. Barth M., Tuettenberg J., Thomé C. et al. Watertight dural closure: is it necessary? A prospective randomized trial in patients with supratentorial craniotomies // Neurosurgery. - 2008. - Vol. 63, N 4. - P. 352-358.
  5. Berjano R., Vinas F.C., Dujovny M. A review of dural substitutes used in neurosurgery // Crit. Rev. Neur. - 1999. - Vol. 9, N 4. - P. 217-222.
  6. Caroli E., Rocchi G., Salvati M., Delfini R. Duraplasty: our current experience // Surg. Neur. - 2004. - Vol. 61, N 1. - P. 55-59.
  7. Chappell E.T., Pare L., Salehpour M. et al. GORE PRECLUDE MVP dura substitute applied as a nonwatertight «underlay» graft for craniotomies: product and technique evaluation // Surg. Neur. - 2009. - Vol. 71, N 1. - P. 126-129.
  8. Moskowitz S.I., Liu J., Krishnaney A.A. Postoperative complications associated with dural substitutes in suboccipital craniotomies // Neurosurgery. - 2009. - Vol. 64, N 3. - P. 28-34.
  9. Narotam P.K., Qiao F., Nathoo N. Collagen matrix duraplasty for posterior fossa surgery: evaluation of surgical technique in 52 adult patients // J. Neur. - 2009. - Vol. 111, N 2. - P. 380-386.
  10. Narotam P.K., Reddy K., Fewer D. et al. Collagen matrix duraplasty for cranial and spinal surgery: a clinical and imaging study // J. Neur. - 2007. - Vol. 106, N 1. - P. 45-51.
  11. Protasoni M., Sangiorgi S., Cividini A. et al. The collagenic architecture of human dura mater // J. Neur. - 2011. - Vol. 114, N 6. - P. 1723-1730.
  12. Than K.D., Baird C.J., Olivi A. Polyethylene glycol hydrogel dural sealant may reduce incisional cerebrospinal fluid leak after posterior fossa surgery // Neurosurgery. - 2008. - Vol. 63, N 1. - P. 186-187.

© 2014 Alekseev D.E., Alekseev E.D., Svistov D.V.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.





This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies