Автореферат и диссертация по медицине (14.00.44) на тему:Применение стабилизированного аутоперикарда в кардиохирургии

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Санкт-Петербургский Государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

г. 1

и На правах рукописи

1 з т

ЦАРЬКОВ Виталий Михайлович

ПРИМЕНЕНИЕ СТАБИЛИЗИРОВАННОГО АУТОПЕРИКАРДА В КАРДИОХИРУРГИИ

(Экспериментально - клиническое исследование)

14.00.44. — сердечно-сосудистая хирургия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург 1997

Работа выполнена на кафедре госпитальной хирургии (заведующий кафедрой - доктор медицинских наук профессор А.М.Игнашов) Санкт-Петербургского Государственного медицинского университета имени академика И.П.Павлова.

Научный руководитель - кандидат медицинских наук доцент В.И.Гавриленков.

Официальные оппоненты:

член-корреспондент РАМН доктор медицинских наук профессор Ю.Л.Шевченко,

доктор медицинских наук профессор В.В.Гриценко.

Головное учреждение - Санкт-Петербургский институт кардиологии МЗ Российской Федерации.

Защита диссертации состоится "_"_1997

г. в часов на заседании специализированного совета по присуждению ученых степеней по хирургическим специальностям Санкт-Петербургского Государственного медицинского университета имени академика И.П.Павлова, шифр № Д 074.37.04. ( 197089, Санкт-Петербург, ул. Л. Толстого 6/8).

Автореферат разослан "_"_1997г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского Государственного медицинского института имени академика И.П.Павлова.

Ученый секретарь специализированного совета доктор медицинских наук профессор

Игнатов Анатолий Михайлович

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время перикард, артерии, вены и другие ткани ауто-, алло- и ксеногенного происхождения широко используются в сердечнососудистой хирургии в качестве пластического материала, для изготовления протезов клапанов сердца, сосудов и для других целей. Вместе с тем, отдаленные результаты операций с применением биологических материалов не во всех случаях являются удовлетворительными. Продолжается разработка новых биоматериалов и новых методов обработки биологических тканей. Нативный аутопери-кард был одним из первых пластических материалов, использованных в сердечной хирургии. Его хорошие биофизические свойства (прочность, эластичность, биологическая совместимость, наличие серозного покрова), а также выгодное анатомическое положение и стерильность обусловили широкое применение его в клинической практике, а по мнению некоторых хирургов (Королев Б.А. и Охотин И.К., 1968,1977; Sauvage L.R. et al., 1960, 1961, 1962, 1963, 1966; Hawe A. et al., 1970; Rosental A. et al., 1972) сделали его материалом выбора в сердечной хирургии. В то же время, неудобства манипулирования заплатой из нативного перикарда, ее недостаточная прочность при коррекции некоторых пороков сердца, подверженность тяжелым склеротическим изменениям и возможность полного рассасывания заставили большинство хирургов отказаться от его применения (Shumacher Н.В. et al., 1953, 1954; Rosental A. et al., 1972; Kawashima Y. et al., 1974; Seybold-Epting W. et al., 1977; Hjelms E. et al., 1981). Несмотря на доказанную в эксперименте достаточную прочность (Шевченко Ю.Л., 1978), в клинической практике отмечено образование аневризм аутоперикардиальных заплат при использовании их при пластике ДМЖП и выходного отдела правого желудочка и легочной артерии 6-25% (Rosental A. et al., 1972; Kawashima Y. et al., 1974; Seybold-Epting W. et al.,

1977; Ще1тз Е. et а1., 1981), случаи их полного рассасывания (БЬитасЬег Н.В. et а1., 1953, 1954). Это связано с макрофагальной реакцией со стороны организма на трансплантированный нативный аутоперикард, приводящей к дезорганизации его коллагеновых волокон.

С целью структурной стабилизации ксенобиопротезов А. Сагреп^сг, е! а1., в 1968 году предложили использовать раствор глутарового альдегида. Обработка аутопери-карда глутаровым альдегидом позволила, сохранив положительные свойства аутоперикарда, исключить неудобства манипулирования аутоперикардиальной заплатой, увеличить ее прочность, уменьшить клеточную реакцию со стороны организма и предотвратить денатурацию коллагена имплантата (СЬас1щг1е8 <1., е! а1.5 1988).

Опыт клинического применения стабилизированного аутоперикарда крайне мал (Любомудов В.Г. и соавт., 1993; СЬасЬдиеэ et а!., 1988; ГагШ М.Л. et а1„ 1988; Iquid.bashi.an Л.Р. е! а!., 1993;), практически не изучены отдаленные результаты его использования. Кроме того, почти не изучено влияние стабилизации аутоперикарда на его прочностные и, особенно, вязко-упругие свойства, не проведено сравнительное исследование этих свойств для нативного и стабилизированного аутоперикарда. Последнее особенно важно, так как в литературе отсутствует единая точка зрения на программу подобного исследования (Тапака Т.Т., Еаг^ У.С., 1974; Ыт К.О., Во^Ьпег Б-И., 1976; Ба1;о М. et а1., 1985). Остаются не изученными морфологические изменения, происходящие в стабилизированном аутоперикарде с течением времени, а также не проведен сравнительный анализ морфологических изменений в нативном и стабилизированном аутоперикарде.

Таким образом, до настоящего времени отсутствует экспериментальное обоснование возможности применения стабилизированного аутоперикарда в клинической практике, которое опиралось бы на изучение биомеханических и морфологических свойств аутоперикарда, не оп-

ределены оптимальные условия обработки последнего раствором глутаральдегида. Не проведен также и анализ результатов клинического применения стабилизированного аутоперикарда в кардиохирургии.

Цель исследования. Экспериментально обосновать целесообразность применения стабилизированного аутоперикарда в клинической практике с целью улучшения результатов оперативного лечения пороков сердца.

Задачи исследования

1. Определить оптимальные условия обработки перикарда человека "ex tempore" раствором глутаральдегида.

2. Провести сравнительную оценку прочностных и вязко-упругих свойств нативного и стабилизированного перикарда человека.

3. В эксперименте на животных исследовать биосовместимые свойства стабилизированного аутоперикарда как пластического материала для обоснования возможности его применения в клинической практике.

4. Провести сравнительную экспериментальную оценку морфологических изменений в нативном и стабилизированном аутоперикарде.

5. Провести анализ непосредственных и отдаленных результатов операций с использованием стабилизированного аутоперикарда.

Научная новизна

1. Впервые проведен сравнительный анализ прочностных и вязко-упругих свойств нативного и стабилизированного перикарда человека, причем использована оригинальная методика исследования вязко-упругих свойств биоматериала.

2. Впервые экспериментально разработана оптимальная методика стабилизации перикарда человека "ех tempore".

3. Впервые изучены в динамике морфологические изменения стабилизированного аутоперикарда в эксперименте и проведен их сравнительный анализ с изменениями в нативном аутоперикарде.

4. Впервые проведен анализ ближайших и отдаленных результатов операций с применением стабилизированного аутоперикарда на достаточном клиническом материале.

5. Впервые в клинической практике использован стабилизированный аутоперикард для пластики стенки аорты.

Практическая значимость работы. Использование стабилизированного аутоперикарда позволило улучшить результаты оперативного лечения пороков сердца. Анализ отдаленных результатов операций с применением стабилизированного аутоперикарда, выполненных в кар-диохирургическом отделении клиники госпитальной хирургии СПбГМУ имени академика И.П.Павлова, показал отсутствие таких осложнений, которые можно было бы связать с недостатками изученного материала (образование аневризм, рассасывание заплаты в зоне пластики, тромбоэмболии, эндокардит).

Таким образом, экспериментальные и клинические результаты исследования позволяют рекомендовать стабилизированный аутоперикард как универсальный пластический материал, который может быть широко использован в кардиохирургии.

Апробация работы. Основные положения диссертации и выводы были доложены на Всесоюзном объединенном семинаре "Механика и технология полимерных и композиционных материалов и конструкций" (Вологда, 1992), Втором Всероссийском съезде кардиохирургов (Санкт-Петербург, 1993), Всероссийской конференции "Прочность и живучесть конструкций" (Вологда, 1993), Первой Российско-Французской кардиологической конференции (Санкт-Петербург, 1994), IX Международной конференции по механике композитных материалов (Рига, 1995), Международной конференции по сосудистой хирургии (Петрозаводск, 1995), Научной конференции 6

"Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения" (Санкт-Петербург, 1995), Научном совещании - гистологических чтениях, посвященных памяти профессора А.А.Клишова (Санкт-Петербург, 1995), а также на научном совещании "Гистогенетический анализ изменчивости и регенерации тканей", посвященном 100-летию со дня рождения Н.Г.Хлопина (Санкт-Петербург, 1997).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 10 научных работ. На разработку по теме диссертации выдано 1 удостоверение на рационализаторское предложение.

Объем и структура работы. Диссертация содержит _страниц машинописного текста,_таблиц и иллюстрирована _рисунками. Работа состоит из введения, 5

глав, заключения и выводов. Указатель литературы содержит _ отечественных и _ иностранных источников.

Содержание работы

Материал и методы исследования. Биомеханические свойства человека на изучались трупном перикарде, забранном в течение двух часов после смерти. Из передней грудино-реберной и правой медиастинальной части перикарда иссекался лоскут, из которого вырезались образцы для исследования.

Стабилизация перикарда достигалась обработкой на-тивного перикарда растворами глутаральдегида с концентрацией 1%, 2% и 5%, изготовленных на 0,15 М фосфатном буфере с рН 7,4 путем разведения 25% раствора глутаральдегида фирмы "11еапа1" (Венгрия). После стабилизации образцы промывались в физиологическом растворе.

Исследование биомеханических характеристик производили, во-первых, статическим нагружением на разрывной машине и, во-вторых, циклическими нагружениями перикарда на установке оригинальной конструкции.

Биомеханические характеристики перикарда изучались в 7 сериях опытов. Общее количество образцов составило 102.

Исследование прочностных свойств производилось на разрывной машине лаборатории сопротивления материалов Санкт-Петербургского технического университета. Образцы закреплялись в установках и исследовались до полного разрыва образцов. Скорость деформирования составдяда 2 мм/мин. Вид кривой деформирования при растяжении образцов был стандартным.

По кривой деформирования оценивались предел прочности и деформация, соответствующая пределу прочности, деформация и напряжение точки предела пропорциональности. Кроме того, определялся модуль упругости каждого образца перикарда.

Исследование ползучести перикарда как одной из величин, относящихся к вязко-упругим свойствам, производилось в процессе циклических нагружений. При этом использовалась установка оригинальной конструкции, состоящая из генератора нагрузок, двухкоординатного самописца, осциллографа и пульсатора циклических колебаний.

С целью сравнительного анализа морфологических изменений, происходящих в нативном и стабилизированном аутоперикарде в организме животного с течением времени, поставлено 37 опытов на беспородных собаках весом от 10 до 25 кг. Двадцати собакам выполнена операция пластики аорты в области ее перешейка заплатой из стабилизированного аутоперикарда и 17 - операция пластики стенки предсердия заплатами из дупликатуры нативного и однослойного стабилизированного аутоперикарда одновременно. В каждой группе животных выжило по 15 собак. Срок наблюдения составлял от 14 дней до 1 года.

Морфологическое исследование включало макроскопический осмотр, серебрение внутренней поверхности заплаты с последующим изготовлением пленочных препаратов эндотелия и тотальных препаратов, изготовление гистологических срезов заплат и окружающих их тканей 8

с окраской их гематоксилином-эозином, по Ван-Гизону и на эластику.

В клинике госпитальной хирургии Санкт-Петербургского Государственного медицинского университета им. акад. И.П.Павлова с 1990 по 1996 гг. оперированы 69 больных с использованием в качестве пластического материала стабилизированного аутоперикарда. У 68 Зольных были врожденные пороки сердца и у одной больной ревматический митральный порок сердца. Распределение больных с врожденными пороками по характеру патологии было следующем: ДМПП - 21 больной, ДВС с АДЛВ - 7, изолированный АДЛВ - 1, общее предсердие - 1, ДМЖП - 8, ДМЖП со стенозом легочной артерии - 3, ДМЖП с аортальной недостаточностью - 2, А-В коммуникация неполная форма - 5, А-В коммуникация полная форма - 1, тетрада Фалл о - 5, клапанно-надклананный аортальный стеноз - 1 и коарктация (рекоарктация*) аорты - 12+1*. Среди больных было 35 мужчин и 34 женщины. Возраст до операции колебался от 1,9 до 52 лет и, в среднем составляя 10,2 года.

Все больные были разделены на три основные группы в зависимости от места пластики заплатой из стабилизированного аутоперикарда.

В первую группу вошли 35 больных, которым произведена пластика дефектов межпредсердной перегородки. Распределение больных этой группы по характеру патологии представлено в таблице 1.

Из числа больных этой группы у 19 выполнена пластика вторичного дефекта межпредсердной перегородки, у 5 - пластика первичного ДМПП. Из 8 больных с аномальным дренажом правых легочных вен у 5 пациентов легочные вены впадали в верхнюю полую вену, а у трех - в правое предсердие. После внутрисердечной пластики порока у двух больных отмечено частичное сужение устья верхней полой вены, что потребовало расширения верхней полой вены заплатой из стабилизированного аутоперикарда. Кроме того, у одной больной с изолированным аномальным дренажом части правых легочных вен в

верхнюю полую вену дефект межпредеердной перегородки был сформирован во время операции.

Таблица 1

Распределение больных первой группы по характеру патологии

1 Характер патологии Количество 1 больных

Вторичный ДМПП 21

две 7

Изолированный аномальный дренаж легочных вен 1

Общее предсердие 1

Неполная форма АВ коммуникации 5

ВСЕГО: 35

Во вторую группу вошли 19 больных, у которых основным этапом операции была пластика дефекта межжелудочковой перегородки. Распределение больных этой группы по характеру патологии представлено в таблице

2.

Таблица 2

Распределение больных второй группы по характеру патологии

Вид патологии Количество больных

ДМЖП 8

ДМЖП со стенозом легочной артерии 3

ДМЖП с аортальной недостаточностью 2

Тетрада Фалло 5

Полная форма АВ коммуникации 1

ВСЕГО: 19

Из числа больных этой группы в 16 случаях была выполнена только пластика ДМЖП. У двух больных с тет-

радой Фалло кроме пластики ДМЖП произведена пластика выходного отдела правого желудочка. Еще у одной больной пластика ДМЖП сочеталась с трансаннулярной пластикой выходного отдела правого желудочка, ствола легочной артерии и левой главной ветви легочной артерии. У больной с полной формой АВ коммуникации одной заплатой произведено закрытие предсердно-желудочкового дефекта.

К третьей группе отнесены 14 больных, которым выполнена пластика стенки аорты. Распределение больных этой группы по характеру патологии представлено в таблице 3.

Таблица 3

Распределение больных третьей группы по характеру патологии

Характер патологии Количество больных

Коарктация (рекоарктация*) аорты 12 + 1*

Клапанно-надклапанный аортальный стеноз 1

ВСЕГО: 14

Из числа больных с коарктацией аорты у 12 сужение располагалось в типичном месте и у одного больного была атипичная коарктация аорты, расположенная сразу ниже аномального левого брахиоцефального ствола. Один больной оперирован по поводу рекоарктации, возникшей через 9 лет после непрямой истмопластики аорты синтетической заплатой. У 12 больных с коарктацией аорты сделана непрямая истмопластика аорты заплатой из стабилизированного аутоперикарда. Кроме того, у одного больного выполнена боковая пластика дуги аорты и еще у одной больной - боковая пластика восходящего отдела аорты.

В ближайшем послеоперационном периоде от 2 до 10 суток умерли три больных. Из 66 больных, выписавшихся из клиники, в отдаленные сроки обследованы 43 больных (65%). Среди них были 21 женщина и 22 - мужчин. При контрольном обследовании возраст больных колебался от 2 до 53 лет и в среднем составил 12,2 года. Время послеоперационного наблюдения колебалось от 0,3 до 6 лет (в среднем 2,0 года).

Результаты исследования биомеханических свойств перикарда человека. На первом этапе исследования выполнено изучение прочностных и вязко-упругих свойств нативного и стабилизированного перикарда человека, обработанного 1%, 2%, 5% растворами глутаральдегида.

Исследование первых трех серий образцов перикарда производилось в процессе циклических нагружений материала с целью определения оптимального времени стабилизации перикарда человека "ex tempore". Регистрировались изменения механических характеристик образцов нативного перикарда в процессе обработки их растворами с различной концентрацией глутаральдегида (1%, 2%, 5%). Вне зависимости от концентрации раствора глутаральдегида максимальное напряжение в образцах в процессе циклических нагружений достигалось уже в течение первых 5-7 минут обработки. Дальнейшее нахождение перикарда в стабилизирующем растворе в течение 24 часов не приводило к изменению его прочностных свойств. В связи с этим, в дальнейшем, использовалась 5-минутная обработка раствором глутаральдегида вне зависимости от его концентрации.

В следующих трех сериях образцов определялись прочностные характеристики (сг пр., а пцм Е) перикарда при исследовании на разрыв. Произведен сравнительный анализ соответствующих показателей нативного перикарда и перикарда, обработанного растворами глутаральдегида, различной концентрации. Предел упругости нативного перикарда для всех трех серий опытов, в среднем,

составил 3,46±0,30 МПа; предел пропорциональности -2,83±0,24 МПа и модуль упругости - 22,4+2,49 МПа.

Обработка нативного перикарда 1% раствором глута-ральдегида приводила к возрастанию предела упругости, в среднем, в 1,76 раза (6,08+0,65 МПа, р<0,01); предела пропорциональности, в среднем, в 2,11 раза (5,97+0,65 МПа, р<0,001) и модуля упругости, в среднем, в 1,75 раза (39,1+3,92 МПа, р<0,01). Использование для стабилизации нативного перикарда 2% раствора глутаральде-гида, соответственно, приводило к возрастанию предела упругости,, в среднем, в 2,29 раза (7,92+0,41 МПа, р<0,001); предела пропорциональности, в среднем, в 2,61 раза (7,38+0,46 МПа, р<0,001) и модуля упругости, в среднем, в 3,12 раза (69,9±6,36 МПа, р<0,001). Обработка нативного перикарда 5% раствором глутаральдегида приводила к возрастанию предела упругости, в среднем, в 1,6 раза (5,52±0,23 МПа, р<0,001); предела пропорциональности, в среднем, в 1,78 раза (5,03+0,23 МПа, р<0,001) и модуля упругости, в среднем, в 1,79 раза (40,2±3,41 МПа, р<0,001). Уровень средней предельной деформации для всех групп образцов был близким и составил 0,15-0,163 10.

Таким образом, обработка нативного перикарда человека раствором глутаральдегида, вне зависимости от его концентрации, приводила к существенному увеличению прочностных показателей. Наивысшие прочностные характеристики получены для образцов, обработанных 2% раствором глутаральдегида. Сравнение групп образцов, обработанных 1%, 2% и 5% растворами глутаральдегида между собой показало, что различия между прочностными характеристиками групп образцов, обработанных 1% и 5% растворами глутаральдегида не достоверны (р>0,05). Механические показатели образцов, обработанных 2% раствором глутаральдегида, с высокой степенью достоверности (р<0,001) были выше аналогичных показателей для образцов, обработанных 5% стабилизирующим

13

раствором. Сравнение групп образцов, обработанных 1% и 2% растворами глутаральдегида, как наиболее близких по прочностным показателям, выявило, что предел упругости (р<0,02), предел пропорциональности (р<0,05) и модуль упругости (р<0,001) выше у образцов, обработанных 2% раствором глутаральдегида.

Ползучесть нативного и стабилизированного перикарда человека изучалась на установке для циклических нагружений. Деформация образцов в процессе циклических нагружений была близкой и для каждой группы составляла, в среднем, от 0,111 до 0,129 10 (исходной длины). Ползучесть образцов нативного перикарда в каждой серии была самой высокой и, в среднем, составлила 0,0490x0,0191 10 (исходной длины). Этот показатель для всех образцов, обработанных растворами глутаральдегида, был существенно ниже и составил, в среднем, для образцов, обработанных 1% раствором глутаральдегида 0,0095±0,0039 10 (р<0,05), для 2% раствора -0,005810,0027 10 (р<0,05) и для 5% раствора -0,0040+0,0025 10 (р<0,05). Т.о., ползучесть перикарда убывала по мере нарастания концентрации стабилизирующего раствора, хотя различия между группами образцов, обработанных 1%, 2% и 5% растворами глутаральдегида были недостоверны.

Сопоставление результатов исследования прочностных характеристик и ползучести нативного и стабилизированного перикарда, обработанного исследуемыми растворами глутаральдегида, показало, что нативный перикард человека приобретает оптимальные биомеханические свойства при обработке его "ex tempore" 2% раствором глутаральдегида в течение 5-7 минут.

Сравнительная оценка морфологических изменений нативного и стабилизированного аутоперикарда в эксперименте. Сравнительное исследование гистологических изменений, происходящих после операции пластики стенки правого предсердия и аорты заплатами из дупли-

натуры нативного и однослойного стабилизированного аутоперикарда проведено в эксперименте на 37 беспородных собаках.

Через 14 СУТОК после операции пластики стенки правого предсердия заплатой из дупликатуры нашивного аутоперикарда на плоскостных пленочных препаратах было отчетливо видно, что эндотелий, разрастаясь однослойным пластом со стороны эндокарда предсердия, выстилал место стыка эндокарда с заплатой и покрывал значительную часть ее площади. В центральной части внутренней поверхности имплантата определялся неэндо-телизированный участок, покрытый фибрином.

При изучении отвесных срезов определялось интенсивное развитие рыхлой соединительной ткани, сходной по строению с грануляционной, со стороны стенки предсердия, которая обрастала листки перикарда со всех сторон, а также врастала между ними. На границе сращения заплаты со стенкой предсердия отмечалась выраженная диффузная инфильтрация соединительной ткани макрофагами и лимфоидными элементами.

На этот срок эксперимента гистологическое строение листков перикарда прослеживалось на большей части заплаты, за исключением участков вблизи линии шва, в которых макрофаги активно разрушали соединительнотканные волокна имплантата. На остальном протяжении заплаты листки перикарда были отечны, коллагеновые волокна разрыхлены, между ними встречались сосуды гемокапиллярного типа.

Через 30 СУТОК после операции отмечалась полная эндотелизация внутренней поверхности заплаты из нативного аутоперикарда. Соединительная ткань вокруг его листков стала более зрелой, но еще встречались мало-дифференцированные фибробласты, а также сосуды типа капилляров, артериол, мелких артерий и вен. Следует отметить наличие в соединительной ткани значительной диффузной макрофагально-лимфоцитарной инфильтрации. Клеточные элементы инфильтрата обнаруживались

также в составе имплантата. Листки аутоперикарда подвергались выраженной дезинтеграции и деструкции: разрыхлялись, фрагментировались и распадались пучки коллагеновых волокон. Происходило врастание кровеносных сосудов в волокнистую основу имплантата (чаще из соединительной ткани, заполняющей промежуток между его листками). Отмечалась резорбция дупликатуры аутоперикарда макрофагами, постепенное замещение участков имплантата рыхлой волокнистой соединительной тканью.

Через 2 МЕСЯЦА после операции стенка предсердия, включая имплантированный аутоперикард, значительно утолщалась. Соединительная ткань на месте резорбиро-ванных участков и вокруг сохранившегося листка перикарда по строению приближалась к плотной волокнистой. В ней отмечалось упорядоченное расположение коллагеновых волокон, преобладание среди клеток фиброцитов, уменьшение числа сосудов, снижение степени инфильтрации лейкоцитами. Наружный листок дупликатуры аутоперикарда подвергался деструкции и замещению соединительной тканью в большей степени, чем внутренний. Сохранялась макрофагально-лимфоцитарная инфильтрация. В центральной зоне заплаты листки аутоперикарда оказывались менее измененными.

На этот срок эксперимента на месте сращения стенки предсердия и дупликатуры аутоперикарда была сформирована плотная волокнистая соединительная ткань, которая все еще содержала много сосудов разного строения и калибра, а также макрофагальные и лимфоцитарные элементы инфильтрата.

Через 3 МЕСЯЦА от начала опыта в новообразованном эндокарде имплантата обнаруживались тонкие ветвящиеся эластические волокна, которые являлись как бы продолжением эластической стромы внутренней оболочки правого предсердия. В ряде случаев в соединительной ткани под неоэндокардом встречались очаги гиалиноза, отложения солей кальция, а также небольшие, эктопиче-

ские островки хрящевой и костной ткани. Процесс врастания кровеносных сосудов в сохранившиеся участки листков аутоперикарда продолжался. Растущие и разветвляющиеся сосуды способствовали фрагментации листков на более мелкие части. Последние с участием макрофагов резорбировались и постепенно замещались волокнистой соединительной тканью.

Через 1 ГОД после операции место пластики стенки предсердия нативным аутоперикардом со стороны полости сердца было выстлано новообразованным эндокардом, который по своей гистоархитектонике был в целом сходен с интактным эндокардом. Новообразованная на месте имплантированного аутоперикарда стенка предсердия состояла из плотной волокнистой соединительной ткани с присущими ей клеточными и волокнистыми компонентами. Только в одном случае на гистологическом препарате в центральной зоне сформированной стенки предсердия было определено место расположения листка аутоперикарда по частично сохранившимся эластическим волокнам его стромы. Следует также отметить, что в данном случае на месте соединительной ткани аутоперикарда был выявлен островок эктопического хондрогенеза.

Согласно гистологическим критериям, процессы регенераторного характера в тканях стенки оперированного предсердия через год после операции были завершены, хотя компенсаторно-адаптационные изменения, по-видимому, могли продолжаться.

Через 14 СУТОК после операции пластики стенки правого предсердия однослойным стабилизированным аутоперикардом в обрастающей его соединительной ткани отчетливо определялись многочисленные фибробла-сты, дифференцирующиеся фиброциты, разнонаправленные пучки коллагеновых волокон. Встречались макрофаги и лимфоциты. Следует отметить, что эти элементы крайне редко обнаруживались в пересаженном стабилизированном аутоперикарде, который в основном сохранял

строение сходное с плотной волокнистой оформленной соединительной тканью.

Через 30 СУТОК после операции аутоперикард со стороны полости сердца был выстлан эндотелием, который характеризовался выраженной гетероморфией. В составе аутоперикарда пучки коллагеновых волокон сохраняли целостность, определенную ориентацию, плотную упаковку. Клеточные элементы фибробластического ряда не определялись. Встречались единичные макрофаги и лимфоциты. Образовавшаяся вокруг аутоперикарда соединительная ткань по своей цито- и фибриллоархитектонике соответствовала плотной неоформленной волокнистой соединительной ткани. Рыхлая соединительная ткань обнаруживалась лишь в отдельных участках непосредственного соприкосновения имплантата с образовавшейся вокруг него структурой, напоминающей соединительнотканную капсулу. Кровеносные сосуды обнаруживались в непосредственной близости к поверхности аутоперикарда, но не врастали в него.

Через 2-3 МЕСЯЦА после операции в области сращения тканей, окружающих имплантат, со стенкой предсердия встречались очаговые скопления макрофагов, лейкоцитов, многочисленные кровеносные сосуды типа артериол, расширенных капилляров и венул. При селективной окраске препаратов на эластические структуры в стабилизированном аутоперикарде выявлялись эластические фибриллы, расположенные между пучками коллагеновых волокон и образующие в отдельных участках переплетения между собой. Эластические волокна в составе аутоперикарда, в соединительной ткани вокруг него формировали общую эластическую строму (каркас) новообразованной стенки предсердия. Не было отмечено случаев фрагментации или деструкции пересаженного биоматериала. Процессы реактивного и пролиферативного характера на месте бывшего дефекта стенки предсердия были не выражены.

Через 1 ГОД после операции в стенке предсердия отчетливо определялся имплантированный стабилизированный аутоперикард, в котором были выражены колла-геновые и эластические структуры.

Новообразованный эндокард представлялся вполне сформированным. Он был покрыт эндотелиоцитами, образующими однослойный плоский эпителий, относящийся к ангиодермальному типу. Под эндотелием определялся тонкий слой, состоящий из рыхлой соединительной ткани. Далее следовали эластические структуры неоэндокарда, представленные пучками волокон и отдельными фибриллами, имеющими упорядоченную ориентацию. Значительную часть эндокарда составлял нарулшый слой, состоящий из волокнистой соединительной ткани. Степень дифференцировки ее клеточных элементов и тинкториальные свойства волокнистых структур свидетельствовали о зрелом состоянии ткани. По гистологическим признакам можно было судить о завершении процессов приживления биоматериала.

Морфологические изменения в стенке аорты после операции пластики ее дефекта заплатой из дуплика-туры стабилизированного аутоперикарда исследовались после наблюдения в течение 3 месяцев и 6,5 месяцев.

Через 3 месяца после пластики стенки аорты дупли-катурой стабилизированного аутоперикарда формировалась неоинтима, покрывающая имплантат изнутри сосуда, и плотно сращенная с ним. В составе неоинтимы отчетливо определялся эндотелий, занимающий пограничное положение между протекающей кровью и подлежащей соединительной тканью. В рыхлой соединительной ткани были хорошо различимы фибробласты разной степени дифференцировки, коллагеновые волокна различной толщины и направленности, встречались отдельные гладкомышечные клетки.

С противоположной стороны (со стороны адвентиции) листок пересаженного аутоперикарда покрывался рыхлой соединительной тканью, разрастающейся со стороны ад-

вентиции аорты. Среди клеточных элементов неоадвен-тиции преобладали фибробласты, встречались макрофаги, тучные клетки, отмечалась мелкая очаговая и диффузная лейкоцитарная инфильтрация. Сращение неоинтимы и неоадвентиции с имплантированным перикардом было плотным.

В стабилизированном аутоперикарде, имплантированном в стенку аорты, сохранялось упорядоченное расположение коллагеновых и эластических структур, не отмечено их набухания, дезинтеграции или фрагментации.

Через 6,5 месяцев после операции четко прослеживалось место сращения тканей стенки аорты с листками стабилизированного аутоперикарда, определялась сформированная неоинтима, однако, гладкая мышечная ткань и эластическая мембрана не прорастали в имплантат. Листки перикарда сохраняли компактность, в них практически отсутствовали клеточные элементы, не было лейкоцитарных инфильтратов. Эндотелий на отвесных гистологических срезах имел типичное строение, характерное для однослойных плоских эпителиев.

К этому сроку новообразованная наружная оболочка имплантата состояла из соединительной ткани, которая по своей фибриллоархитектонике, клеточному составу (преобладали фиброциты) соответствовала строению плотной неоформленной волокнистой соединительной ткани. В ней можно было различить слои, в которых пучки коллагеновых волокон имели разное направление, определялась прослойка рыхлой соединительной ткани, кровеносные сосуды, количество которых значительно уменьшилось, по сравнению с предыдущим сроком, что также свидетельствовало о зрелости соединительной ткани неоадвентиции.

Таким образом, исследование гистологических изменений, происходящих после операции пластики дефекта стенки правого предсердия заплатами из дупликатуры нативного аутоперикарда показало, что врастание рыхлой волокнистой соединительной ткани с сосудами в ли-

стки заплаты из нативного аутоперикарда и выраженная макрофагально-лимфоцитарная инфильтрация, распространяющаяся и на листки заплаты приводили через 3 месяца после операции к полному разрушению заплаты с замещением ее волокнистой соединительной тканью. Остатки нативного аутоперикарда через год после операции определялись лишь по локально сохранившимся эластическим волокнам его стромы.

Напротив, заплаты из стабилизированного аутоперикарда в стенке правого предсердия и в стенке аорты сохраняла свою морфологическую организацию в течение всего периода наблюдения. Не было отмечено ни фрагментации, ни деструкции имплантата. Не обнаруживалось тенденции к врастанию соединительной ткани в им-плантат, и до конца прослеженных сроков сохранялась эластическая строма стабилизированного аутоперикарда. Макрофагально-лимфоцитарная реакция в соединительной ткани и в самой заплате была минимальной.

При пластике стенки аорты заплатой из стабилизированного аутоперикарда установлено, что данный биологический материал сохранял свою структуру до конца прослеженных сроков, покрываясь за счет регенерации внутренней и наружной оболочек аорты неоинтимой и неоадвентицией, имеющими принципиально сходное тканевое строение с оболочками оперированного сосуда.

Результаты клинического применения стабилизированного аутоперикарда. В ближайшем послеоперационном периоде умерли 3 больных. Общая госпитальная летальность составила 4,3%. Во всех трех случаях причиной смерти была острая сердечная недостаточность, не связанная с особенностями пластического материала.

У выживших больных отмечено три ранних послеоперационных осложнения. У двух больных б и 13 лет после коррекции ДМЖП выявлена полная АВ-блокада и, соответственно, на вторые и 4 сутки после операции диагностирована частичная реканализация ДМЖП. Вероятнее всего, эти осложнения связаны с техническими погреш-

ностями во время операции. Еще у одного больного с ко-арктацией аорты во время повторной операции, предпринятой по поводу внутриплеврального кровотечения, был выявлен вывих сердца в левую плевральную полость через отверстие в перикардиальном мешке, оставшееся после взятия заплаты.

Отдаленные результаты прослежены у 43 больных (62,3%) в сроки до 6 лет. Из них 23 больных относились к первой группе, 12 - ко второй и 7 - к третьей. Не была отнесена ни к одной из групп еще одна больная, оперированная по поводу ревматического митрального порока сердца.

Хороший отдаленный результат операции, на основании клинических и инструментальных данных был отмечен у 37 больных (86,0%).

Удовлетворительный результат констатирован у двух больных первой группы (8,7%) и у двух больных второй группы (16,5%). У больных первой группы такой результат был связан с исходной высокой легочной гипертензи-ей. У одной больной второй группы удовлетворительный отдаленный результат операции также был связан с исходной высокой легочной гипертензией и реканализаци-ей ДМЖП после первой операции. Наличие гемодинами-чески значимой реканализации ДМЖП потребовало выполнения повторной операции. После устранения реканализации ДМЖП степень легочной гипертензии снизилась, но все-же оставалась высокой. Еще одна больная после радикальной коррекции тетрады Фалло перенесла после выписки эндокардит, что привело к формированию гемодинамически малосущественного аортально-трикуспидального порока сердца и частичной реканализации ДМЖП.

Неудовлетворительный результат операции отмечен у двух больных второй группы, у которых сразу после коррекции ДМЖП обнаружена реканализация ДМЖП и полная АВ блокада, потребовавшая постоянной электро-

кардиостимуляции. Эти осложнения были, очевидно, связаны с дефектами оперативной техники.

Для пластики стенки аорты стабилизированный ауто-перикард был использован у 14 больных. В отдаленные сроки до 5 лет обследовано 7 больных, причем у трех из них выполнена аортография. У всех пациентов результат операции оценен как хороший.

ВЫВОДЫ

1. Оптимальные прочностные и вязко-упругие свойства нативного перикарда человека достигаются при обработке его 2% раствором глутаральдегида в течение 5-7 минут.

2. Макрофагально-лимфоцитарная реакция организма на имплантированный в стенку сердца или аорты натив-ный аутоперикард приводит к его полному разрушению в течение 3-6 месяцев после имплантации и замещению неорганизованной соединительной тканью.

3. Стабилизированный аутоперикард, имплантированный в экспериментальный дефект стенки правого предсердия или аорты, сохраняет свою гистологическую структуру с минимальной макрофагально - лимфоцитар-ной реакцией организма на нее.

4. Хорошие непосредственные и отдаленные результаты использования стабилизированного аутоперикарда при коррекции пороков сердца и аорты позволяют рекомендовать этот биопластический материал для более широкого клинического применения.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При доступе к сердцу путем стернотомии или правосторонней торакотомии лоскут аутоперикарда для пластических целей целесообразно выкраивать за счет нижней грудино-реберной и правой медиастинальной поверхности околосердечной сорочки. При левосторонней торакотомии - за счет левой медиастинальной части.

2. Перед обработкой аутоперикард целесообразно тщательно очищать от плевры, жировой ткани и связок.

3. Стабилизация нативного аутоперикарда должна производиться в течение 5-7 минут 2% раствором глу-таральдегида, изготовленным на 0,15 М фосфатном буфере с рН 7,4.

4. При использовании достаточно большого участка перикарда возможен вывих сердца в плевральную полость в послеоперационном периоде. С целью предотвращения этого осложнения необходима тщательная ревизия нижнего края перикардиального мешка и при необходимости рассечение перикарда книзу до диафрагмы.

5. При использовании стабилизированного аутоперикарда для пластики стенки аорты необходимо длительное динамическое наблюдение за больными.

ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ

Разработанный метод обработки аутоперикарда раствором глутаральдегида успешно применяется в кардио-хирургическом отделении клиники госпитальной хирургии Санкт-Петербургского Государственного медицинского университета имени академика И.П.Павлова. В последние три года использование стабилизированного аутоперикарда внедрено в практику в кардиохирургиче-ском отделении клиники госпитальной хирургии для субординаторов СПбГМУ. Теоретические положения и практические рекомендации работы используются в преподавании курса госпитальной хирургии на кафедре госпитальной хирургии СПбГМУ.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Повреждение задней стенки левого желудочка во время протезирования митрального клапана //Грудная хирургия, 1990, № 8, с. 71-72 (соавт. В.И.Гавриленков, В.Н.Лейченко).

2. Оценка механических характеристик биополимера //Механика и технология полимерных и композиционных материалов конструкций: Материалы объединенного семинара, Вологда, 1992, с. 14 (соавт. В.И.Гавриленков, Л.И.Огородов).

3. Характеристики сопротивления циклическому деформированию биоматериала //Прочность и живучесть конструкций: Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции, Вологда, 1993, с. 77 (соавт. В.И.Гавриленков, Л.И.Огородов).

4. Клинико-экспериментальное обоснование применения стабилизированного аутоперикарда в кардиохирургии //Тез. докладов П Всероссийского съезда сердечнососудистых хирургов, Санкт-Петербург, 1993, с. 205-206 (соавт. Н.В.Путов, В.И.Гавриленков, В.Н.Лейченко, Д.Д.Аравийская, Л.И.Огородов).

5. Хирургическое лечение редких врожденных пороков грудного отдела аорты //Грудная и сердечнососудистая хирургия, 1994, № 3, с. 71-73 (соавт. В.Н.Лейченко, В.И.Гавриленков).

6. Использование стабилизированного аутоперикарда при коррекции врожденных пороков сердца //Актуальные вопросы диагностики и лечения: Тезисы научной конференции, Санкт-Петербург, 1995, с. 50-51 (соавт. В.И.Гавриленков, В.Н.Лейченко, Д.Д.Аравийская, Л.И.Огородов, И.П.Мякишев).

7. Морфологическая оценка нативного и стабилизированного аутоперикарда как пластического материала в кардиохирургии //Гистогенез и регенерация тканей: Материалы научной конференции, посвященной памяти профессора А.А.Клишова, 1995, с. 67 (соавт. В.И.Гавриленков, В.Н.Лейченко, Д.Д.Аравийская).

8. Механические характеристики аутоперикарда и обоснование применения его в кардиохирургии //Механика композитных материалов, 1996, т. 32, № 2, с. 219-225 (соавт. Л.И.Огородов, В.И.Гавриленков).

9. Использование аутологичных тканей в хирургическом лечении коарктации аорты //Ангиология и сосуди-

стая хирургия, 1996, № 2 (приложение), 24-25 (соавт. В.Н.Лейченко, В.И.Гавриленков, Г.И.Мартыненко).

10. Гистологические аспекты пластики стенки аорты стабилизированным аутоперикардом //Гистогенетический анализ изменчивости и регенерации тканей: Материалы научного совещания, посвященного 100-летию со дня рождения Н.Г.Хлопина, апрель 1997 г., с. 39 (соавт. Д. Д .Аравийская, В. И .Гаврил енков).