Автореферат и диссертация по медицине (14.00.44) на тему:Биологические протезы в реконструктивной хирургии артерий (клинико-экспериментальиое исследование)

РГб од

На праиах рукописи

) о -

КРИКОВЦОВ Александр Сергеевич

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОТЕЗЫ В РЕКОНСТРУКТИВНОЙ ХИРУРГИИ АРТЕРИЙ

(клнннко-эксперимеитальное исследование)

14.00.44 — Сердечно-сосудистая .хирургия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Москва-199в

Работа выполнена в Кемеровском кардиологическом центре г Кемеровской государственной медицинской академии.

Научный консул ьт а и т: доктор медицинских наук, профессор Барбараш Л. С.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, член-корреспондент РАМН,

профессор Покровский А. В. доктор медицинских наук, профессор Белов Ю. В. доктор медицинских наук, профессор Кунгурцев В. В.

Ведущее учреждение — Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А. Н. Бпкулспа РАМИ.

Защита состоится « Я ъ 1996 г. I!

£

1 асои

на заседании Диссертационного Совета Д.001.19.01. Института хирургии им. А. В. Вишневского РАМН (113811, г. Москва, ул. Б. Серпуховская, 27).

С диссертацией можно ознакомиться и библиотеке Института хирургии им. А. В. Вишневского РАМН.

Автореферат разослан

Ученый секретарь Диссертационного Совета.

кандидат медицинских наук Шульгина Н. М.

! П11ПК 9.'> ьЫ.

Актуальность проблемы

Выбор протеза в артериальной хирургии до настоящего времени предсталяет собой нерешенную проблему. С возрастанием объема и сложности вмешательств, особенно при сочетанных поражениях различных сосудистых бассейнов, необходимость в адекватном сосудистом заменителе трудно переоценить, Возможности пластики артерий среднего и малого диаметра ограничены "запасами" аутовенозного материала, особенно у пациентов с распространенными атеросклеротическими поражениями сосудов (Покровский A.B., 1979; Лебедев Л.В. с соавт., 1981; Спиридонов A.A. с соавт., 1991; Белов Ю.В., 1994; Soyer T. et al, 1972; Towne J.,1995).

Наиболее широко применяемой альтернативой к аутогенной вене для реваскуляризации нижних конечностей, для восстановительных операций на экстракраниальных артериях, висцеральных ветвях брюшной аорты, коронарных и других периферических артериях стали протезы из политетрафторэтилена. Несмотря на сообщения о хороших ранних результатах (Burnham S. et al, 1978; Haimov M. et al, 1979), их долговременное функционирование далеко от идеального (Bergan J. et al.,1982; Whittemore A. et al.,1989; Aalders G. et al., 1992).

Непрерывный интерес сохраняется к попыткам разработать сосудистые заменители из биологических тканей. Сомнения и скептицизм насчет эффективности клинического использования сосудистых биопротезов существуют вместе с сообщениями о их лучшем функционировании в сравнении с аутологичной веной (Мешалкин E.H. с соавт., 1962; Дземешкевич С.Л., 1976; Дронов А.Ф., 1990; Rosenberg N.,1971; Seebauer L. et al., 1985; Schmitx-Rixen Th. et al., 1991).

Наибольший клинический опыт в использовании сосудистых протезов биологического происхождения накоплен профессором H.Dardik из Медицинского центра Englewood, New Jersey, USA. В 1995 году он сообщил о результатах 1074 бедренно-подколенно-берцовых реконструкций с использованием биопротезов из вен пупочного канатика новорожденных с удовлетворительными результатами. У других хирургов отношение к протезам из вены пуповины сдержанное (Boontje A. et al., 1981; Harris J. et al.,1984; Guidoin R., 1986; Julien S. et al.,1989)

Широкое клиническое применение сосудистых протезов из трупных тканей человека, из сосудов животных ограничено развитием ряда специфических осложнений: тромбозов в раннем и ближайшем послеоперационных периодах, разрывов, образованием аневризм, инфекций (Шумаков В.И. с соавт., 1980; Schlosser V. et al.,1978; Sawyer P. et al., 1987; Schroder A. et al., 1988).

Несмотря на большое многообразие сосудистых биопротезов отечественного и зарубежного производства в основу их изготовления положено дубление биологических тканей глугаровым альдегидом (Малиновский H.H. с соавт.,1988; Sawyer P. et al.,1983; Dumont С. et al., 1993).

Совершенствование способов альдегидного структурирования тканей настоящего клинического успеха не дало (Шраер Т.И. с соавт.,1978; Покровский А.В. с соавг.,1980; Rosenberg N.,1971).

Поиск новых сшивающих агентов для биологических тканей привел группу японских ученых из Токийского института сердца в конце 80-х годов к предложению использовать препараты группы эпоксисое-динений для консервации сосудов животных (Nojri С. et al.,1987; Murayma Y. et al., 1988; Noishiki Y. et al.,1989). Экспериментальные исследования обработанных эпоксисоединениями сосудов при имплантации их в артериальное русло животных показали высокую проходимость биопротезов, отсутствие структурной дегенерации при длительных сроках наблюдения в различных моделях in vivo: шунтирование сонных, бедренных, коронарных артерий (Imamura Е. et al.,1989; Tu R. et al.,1993; Nishi C. et al., 1995).

Сердечно-сосудистая группа Baxter из Калифорнии, США в 1993 году сообщила о создании коммерческого биопротеза "Denaflex" для аортокоронарного шунтирования из внутренней грудной артерии крупного рогатого скота, структурированный препаратами из группы эпоксисоединений.

В Кемеровском кардиологическом центре экспериментальные исследования, посвященные возможности получения сосудистых биопротезов из внутренней грудной артерии крупного рогатого скота на основе консервации эпоксисоединениями, начаты в 1990 году и завершились созданием оригинального сосудистого заменителя артерий среднего и малого диаметра. С 1993 года новые биопротезы апробируются в клинике (Барбараш JI.C. с соавт., 1993,1995).

Несмотря на приоритетность использования в клинической практике нового поколения сосудистых биопротезов, действительная клиническая эффективность внедрения нетрадиционного подхода к стабилизации биологических тканей в направлении получения сосудистых пластических материалов не определена. Отсутствие в литературе патогенетического обоснования необходимости смены традиционных методов дубления тканей, сведений о результатах широкого клинического применения биопротезов нового поколения, систематизации причин осложнений биопротезирования артерий и разработки мер их профилактики определяют актуальность настоящего исследования.

ЦеЛЬЮ исследования явилось улучшение результатов хирургического лечения окклюзирующих заболеваний артерий путем разработки и внедрения новых видов сосудистых биопротезов.

Задачи исследования

1. На основании анализа собственных отдаленных результатов клинического применения традиционных сосудистых биопротезов разрабо-

тать патогенетическое обоснование выбора оптимальных способов их консервации.

2. Изучить механизм структурирующего действия эпоксисое-динений на сосудистые биоткани, механизмы взаимодействия новых биологических протезов с кровью и их механическое поведение.

3. Исследовать гидродинамические особенности в участках анастомозов при выполнении шунтирующих операций с использованием биопротезов. Выяснить влияние на характер течения сохранение их естественной конфузорности.

4. Провести клиническую оценку новых видов биопротезов в реконструктивной хирургии артерий нижних конечностей ниже паховой складки и экстракраниальных артерий, разработать рациональную технику операций, оценить непосредственные и отдаленные результаты вмешательств.

5. Разработать показания к применению биопротезов нового поколения; обосновать комплекс мероприятий, направленных на профилактику осложнений, развивающихся при использовании биопротезов для замещения артерий.

Научная новизна исследования

Впервые на основе анализа собственных отделенных (до 5 лет) результатов клинического применения традиционных видов сосудистых биопротезов, обобщения результатов применения биопротезов другими исследователями в специальной классификации систематизированы специфические и неспецифические причины осложнений сосудистой пластики с использованием заменителей биологического происхождения. Впервые разработано патогенетическое обоснование необходимости замены основного дубящего компонента сосудистых биологических тканей - глутарового альдегида на новые - из класса эпоксисоедине-ний. Установлено, что обработка ткани внутренней трудной артерии крупного рогатого скота и ксеноперикарда диглицидиловым эфиром этиленгликоля обеспечивает высокие структурные характеристики получаемых сосудистых биопротезов и материала для боковой пластики артерий.

Впервые на основе изучения механизмов гемосовместимости выявлены положительные эффекты обработки тканей эпоксисоедине-ниями, связанные с меньшей активацией системы комплемента на стадии гуморального иммуного ответа и оптимальными условиями гепаринизации биопротезов, обусловленными природой химических связей гепарина и эпоксисоединений.

Впервые изучено механическое поведение обработанных диэпок-:идом биопротезов.

Впервые в специальных гидродинамических моделях показаны

выгодные условия в зоне дастального анастомоза сосудистого биопротеза с сохраненной естественной конфузорностью с реконструируемой артерией, с гидродинамических позиций обоснованы варианты шунтирующих операций.

Впервые представлен анализ клинических результатов бедренно-подколенных и бедренно-берцовых реконструкций с использованием биопротезов нового поколения в ранние и отдаленные (до 30 месяцев) сроки после операции. Проанализирована клиническая эффективность применения для боковой сосудистой пластики после каротидной эндар-терэктомии структурированного диэпоксидом ксеноперикарда.

Практическая значимость работы

Разработано новое направление в технологии изготовления сосудистых биологических пластических материалов - трубчатых протезов артерий среднего и малого диаметра и ксеноперикардиальных лоскутов для замещения боковых дефектов артерий. В Кемеровском кардиологическом центре оперированы 138 больных с использованием биопротезов нового поколения. Оптимизирована техника реконструктивных сосудистых операций с использованием новых биопротезов. Определены факторы риска осложнений биопротезирования артерий, обоснованы, меры их профилактики. Разработаны показания к использованию нового типа биопротезов. Новые биологические сосудистые заменители прошли успешную клиническую апробацию в сосудистых клиниках Томска, Новокузнецка, НЦХ РАМН, института хирургии им.А.В.Вишневского РАМН.

Клиническое применение биопротезов позволило продемонстрировать перспективность новых подходов к стабилизации биологических сосудистых тканей, улучшить результаты лечения больных с окклюзи-рующими заболеваниями артерий нижних конечностей и экстракраниальных артерий.

В Комитете по новой медицинской технике Министерства здравоохранения и Медицинской промышленности России получено разрешение на серийное производство новых типов сосудистых биопротезов, получивших коммерческое название "Поток". По результатам работы получено 4 авторских свидетельства на изобретение.

Предложенные в работе методы диагностики, лечения и профилактики специфических осложнений пластики сосудов с использованием биопротезов применяются в кардиологических диспансерах и отделе' ниях сердечно-сосудистой хирургии лечебных учреждений Кузбасса. Материалы диссертации используются при чтении лекций и проведении занятий.в Кемеровской государственной медицинской академии.

Работа выполнена в Кемеровском кардиологическом центре (директор - профессор Л.С.Барбараш) и на кафедре хирургических болезней N1 (заведующий - Заслуженный деятель науки РФ, профессор

Т.И.Шраер) Кемеровской государственной медицинской академии (ректор - член-корреспондент АЕН РФ, профессор А.Я. Евтушенко).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 23 научные работы. Их список прилагается.

Апробация работы. Материалы и основные положения диссертации доложены и обсуждены на II Всероссийском съезде сердечнососудистых хирургов (Санкт-Петербург, 1993г.); Международной конференции "Новые направления в ангиологии и сосудистой хирургии" (Москва, 1995г.); Всероссийском симпозиуме с Международным участием "Биопротезы в-сердечно-сосудистой хирургии" (Кемерово,1995г.); IX Конгрессе Международного хирургического общества имени M.De Bakey (Франкфурт на Майне, Германия, 1992г.); объединенной научной конференции кафедры хирургических болезней N1 КГМА, хирургических отделений Кемеровской областной клинической больницы и Кемеровского кардиологического центра (Кемерово, 1996г.).

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, восьми глав, заключения, выводов и практических рекомендаций; содержит 82 рисунка и 27 таблиц. Указатель литературы включает 90 отечественных и 188 зарубежных источников информации.

Содержание работы

Анализ клинических результатов применения сосудистых биопротезов выполнен по материалам хирургической клиники Кемеровской государственной медицинской академии (зав. - Засл.деятель науки РФ, профессор Т.И.Шраер) и Кемеровского кардиохирургического центра (руководитель - профессор Л.С.Барбараш).

Экспериментальные исследования выполнены совместно с сотрудниками НИИ Молекулярной биологии СО РАН (г.Новосибирск), ГНПП "Биомир" НИИТиО (г.Москва), МВТУ им.Н.И.Баумана (г;Москва), НЦССХ РАМН (г.Москва), ММА им.И.М.Сеченова (г.Москва).

Клиническая характеристика традиционных видов сосудистых биопротезов

В 1976-1988 гг. в хирургической клиники КГМА с применением традиционных видов сосудистых биопротезов из аллогенных артерий и вен, вены пупочного канатика новорожденных оперировали 50 больных. Характеристика больных и предпринятых оперативных вмешательств представлены в таблицах 1 и 2. Судьба биопротезов прослежена в сроки до 5 лет после операции.

Основным осложнением клинического применения биопротезов из аллогенных сосудов явился тромбоз в раннем и ближайшем после-

Таблица 1.

Характеристика больных, которым выполнены операции на бедренной артерии выше щели коленного сустава с применением биопротезов из аллотенных артерий и вен

вид биопротеза кол-во шунтов возраст больных м / ж диабет % ИБС % имели операции, %

аллоартерия 17 49 16/0 - 25,0 37,5

(38-67)

алловена 15 52 14/0 9,0 28,5 18,2

(35-67)

ВСЕГО 32 50 (35-67) 30/0 3,3 26,6 26,6

операционном периодах. Выявлена достоверная разница в проходимости артериальных и венозных аллопротезов. Большинство артериальных биопротезов тромбировалось в первые сутки, быстрый темп снижения числа проходимых биопротезов сохранялся и в последующие 30 дней после операции (рис.1). Актуарная проходимость алловенозных протезов в раннем послеоперационном периоде составила 93,3%, аллоарте-риальных - 35,3%. По составу и характеру поражения артериального русла нижних конечностей группы больных оценены как однородные. Причиной низкой проходимости биопротезов из аплоартерии в раннем послеоперационном периоде явились их неудовлетворительные плас-

Таблица 2.

Характеристика больных и оперативных вмешательств с применением биопротезов из вены пупочного канатика новорожденных

группа кол-во шунтов возраст больных м / ж диабет % ИБС % имели операции, %

бедренно-подко-ленные выше колена 10 (50%) 47 (34-56) 10/0 30,0

бедренно-подко-ленные ниже колена 10 (50%) 52 (40-59) 10/0 10,0 40,0

ВСЕГО 20 (100%) 50 (34-59) 20/0 - 20,0 20,0

Рис.1. Актуарное отсутствие тромбозов биопротезов из аллогенных артерий (А) и аллогенных вен (В) в сроки до 12 месяцев после операции (р=0,001).

месяцы

тические свойства, обуславливающие высокий риск технических погрешностей операций. Несмотря на различия в проходимости в раннем послеоперационном периоде устойчивость к тромбообразованию в сроки до 12 месяцев после операции оказалась одинаково низкой в обеих труппах больных: биопротезы из аллоартерий громбировались все, только 40,0% биопротезов из алловен оставались проходимыми.

Пластические свойства алловенозных протезов были выше алло-артериальных, но это не дало желаемого клинического эффекта: 5-ти летняя суммарная проходимость биопротезов в позиции бедренно-проксимальн о -подколенного шунта составила всего 13,3% (рис.2). За период 5-ти летнего наблюдения за больными с имплантированными биопротезами эктазий и аневризм последних не выявлено.

Биопротезы из аллогенных артерий и вен были получены путем стандартной обработки тканей 0,625% раствором глутарового алъ-

года

Рис.2. Актуарное отсутствие тромбозов биопротезов из аллогенных вен в сроки до 5 лет после операции.

месяцы

Рис.3. Актуарное отсутствие тромбозов биопротезов из вены пупочного канатика новорожденных сроки до 30 месяцев после операции. А - бедрен-но-проксимально-подколенное шунтирование, Б - бед-ренно-дистально-подколенное шун-30 тирование (р=0,084).

дегида. Клинические результаты этого воздействия оказались плохими. Поэтому на следующем этапе предпринята попытка добиться максимального эффекта от структурирующего влияния глутаральдегида. Для этого были разработаны предложения по усилению, ускорению стабилизации биотканей и повышения их тромборезистентности: выбор оптимальной концентрации раствора глутаральдегида, динамическая стабилизация в потоке консерванта, стадийная ферментно-химическая обработка по схеме - глутаральдегид - папаин - глутаральдегид, ионно-кова-лентная иммобилизация гепарина по способу ИССХ им.А.Н.Бакулева. В качестве исходного материала выбрана вена пупочного канатика

100

Рис. 4. Актуарное отсутствие тромбозов биопротезов из вены пуповины новорожденных в бедренно-проксимально-подколенной позиции' в сроки до 5 лет.

годы

новорожденного.

Результаты клинической апробации усовершенствованных биопротезов из вены пупочного канатика новорожденных расценены как неудачные. 5-ти летняя актуарная проходимость биопротезов с точкой дистального анастомоза выше щели коленного сустава составила 20,0% (рис.3 и 4). Максимальное снижение числа проходимых протезов отмечено в обеих группах оперированных больных в раннем периоде наблюдения (до 30 дней), к исходу этого срока в I группе проходимость шунтов была на уровне 70,0%, а во второй группе только 40,0%. К 12 месяцам после операции во второй группе с бедренно-дистально-подколенными реконструкциями оставался проходимым только один шунт. В первой группе снижение проходимости биопротезов после 12 месяцев и до 5 лет было относительно равномерным. 2 больных пережили с функционирующими протезами 5-летний срок наблюдения. Один больной имел проходимый бедренно-подколенный шунт в течение 7 лет. Осложнений, кроме нарушений проходимости в обеих группах больных не было. Биопротезы не были подвержены структурной деградации, аневризм и экстазий не выявлено. Основной причиной клинических неудач явились технические погрешности операций, обусловленные низкими пластическими характеристиками биопротезов из вены пуповины, не позволяющими использовать их для анастомозирования с артериями подколенно-берцовой зоны.

Анализ собственных результатов клинического применения традиционных видов сосудистых биопротезов, обобщение результатов использования биопротезов другими исследователями по литературным данным позволили систематизировать причины осложнений сосудистой пластики с использованием биопротезов в специальной классификации (рис.5). В соответствии с классификацией причины осложнений у больных, оперированных в Кемеровской хирургической клинике с применением традиционных сосудистых биопрогезов, расценены как специфические или "протезнообусловленные".

Высокий уровень специфических причин неудач сосудистой пластики с использованием биопрогезов потребовал пересмотра основных подходов к их получению. Как свидетельствует собственный клинический опыт, результаты клинического применения сосудистых биопротезов другими хирургами, обработка тканей сосудистых биопротезов в основе которой лежит структурирование глутаровым альдегидом, не может обеспечить высоких результатов сосудистой пластики.

Вместе с тем, как свидетельствуют литературные источники, обработка тканей препаратами группы эпоксисоединений наряду с высоким структурирующим эффектом обеспечивает им хорошие пластические качества. Повышенную лабильность сшитому коллагену, в отличие от "жестких" глутаральдегидных связей придает наличие в структуре кар-боновой цепи элоксидов подвижной связи - 0 -. Кроме этого, эпок-сисоединения обладают высокой гидрофильностью, сообщая это .свойство консервированным тканям. Уточнению этих и выявлению других

РАННИЕ ОСЛОЖНЕНИЯ (до 30 дней после операции) - ранний период

ОСЛОЖНЕНИЯ (до 12 месяцев после операции) - ближайший период

ОСЛОЖНЕНИЯ после 12 месяцев - отдаленный период

- нестойкая химическая

механизмов влияния эпоксисоединений на биологические ткани в направлении получения сосудистых заменителей, а также изучению влияния геометрических форм сосудистых протезов на гидродинамические характеристики зон реконструкции артерий посвящена экспериментальная часть исследования.

Структурирующее действие эпоксисоединений

Для сравнительной оценки структурирующей активности эпоксисоединений исследованы 4 труппы образцов из внутренней грудной артерии крупного рогатого скота: 1 - нативные, 2 - обработанные стадийным ферментно-химическим способом (0,625% - глутаральдегид-папаин-0,625% глутаральдегид), 3 - обработанные 2% раствором диэпоксида и 4 - обработанные 5% раствором диэпоксида.

Раздел работы выполнен совместно с к.б.н. В.В.Самуковым и к.м.н. А.А.Лучанкиным. Исследования выполнены на аминокислотном анализаторе "Вю^ошс - СЬ 5001" с автоматической обработкой данных на компьютерном интеграторе СЯ-ЗА фирмы "ЗЫтаёги". Результаты анализа расчитывали в относительных величинах - долях свободных остатков каждой аминокислоты, приходящиеся на 1000 суммарных аминокислотных остатков образца.

В нативной стенке артерии наивысшие концентрации определены для глицина и пролина (246,3 и 140,3 соответственно, рис.6.). Содержание свободных лизиновых и оксилизиновых остатков в нативной ткани составляет 24,37±1,89 к 6,71±0,55. Снижение количества лизиновых и оксилизиновых остатков в ткани выявлено после обработки ее стадийным ферментно-химическим способом. Суммарное количество остатков

Рис. 6. Относительное содержание аминокислот в стенке нативной внутренней трудной артерии и биопротезов, обработанных тлутар-альдетидом и ди-эпоксидом.

СНЬуБ

лизина и оксилизина уменьшилось до 4,02. В биопротезах, обработанных 2% диэпоксидом выявлено достоверное снижение лизина и оксилизина до 6,36 (р<0,01), т.е. по сравнению с нативной тканью на 79%. С увеличением концентрации раствора диэпоксида до 5% содержание свободных остатков лизина и оксилизина уменьшилось до 0,79, т.е. на 97% (р<0,01). Таким образом, установлено, что материальным субстратом при воздействии диэпоксида на биоткань являются первичные аминогруппы лизина и оксилизина, в меньшей степени - метионина, тирозина и гистидина. Аналогичные закономерности поперечной сшивки прослежены и для глутарового альдегида. Высокое качество поперечной сшивки коллагена подтверждается результатами теста на коллагеназную перева-риваемость. Остаточная после воздействия коллагеназы масса биопротезов, обработанных диэпоксидом (61,2+0,30% от исходной массы), статистически достоверно (р<0,005) отличалась от образцов, консервированных глутаралъдегидом (69,9± 1,04%) Однако это различие можно считать незначительным при сравнении с процентом убывания массы нативной ткани (18,3±0,88%). Результаты гистологических исследований биопротезов, обработанных диэпоксидом, показали, что подобная обработка тканей сохраняет основные структурные компоненты стенки (коллагеновые и эластические волокна) и деструктурирует большую часть клеточных элементов.

Поскольку структурная стабильность тканей сосудистых биологических протезов является основой их длительного функционирования, наиболее оптимальные параметры структурирования тканей внутренней грудной артерии, полученные при оценке сшивающей активности диэпоксида, приняты как условия получения образцов для клинического использования. Внутренняя грудная артерия крупного рогатого скота, наряду с оптимальными анатомическими характеристиками, позволяющими использовать ее для замещения артерий среднего и малого диаметра, выбрана в качестве сырья для получения сосудистых биопротезов из соображений, главным образом, широкой доступности. Принимая во внимание возможную видовую иммунноспецифичность материала, считали, что обработка биоткани консервантами должна придавать максимальную инертность получаемым биопротезам.

Механизмы взаимодействия ткани сосудистых биологических протезов с компонентами крови

Для сранительного анализа in vitro гемосовместимых свойств биопротезов, отличающихся разными способами консервации и гепаринизации, а также изучения влияния обработки диэпоксидом сосудистых биотканей на их биосовместимость исследованы 4 серии образцов разных вариантов обработки:

1 - стандартная обработка глутаралъдегидом;

2 - модификация поверхности глутаральдегид-обработанных образцов гепарином по способу ионно-ковалентной связи;

время (мин)

Рис. 7. Кинетика адсорбции и десорбции сывороточного альбумина на образцах сосудистых биопротезов, обработанных глутаральдегидом (1), диэпоксцдом (3), глутаральдегидом и гепарином (2), диэпоксидом и гепарином (4).

3 - обработка биопротезов 5% раствором диэпоксида;

4 - модификация поверхности диэпоксид-обработанных образцов гепарином по способу ковалентной связи.

Исследования выполнены совместно с к.б.н. Е.Н.Немецем и к.б.н. З.П.Беломестной под руководством проф.В.И.Севастьянова.

Проведено: 1) определение величины гемолиза, индуцированного поверхностью образцов; 2) определение методом сканирующей микроскопии (электронный сканирующий микроскоп 1ео1 БТ-ЗЗО) морфологии поверхностей и степени "распластывания" тромбоцитов; 3) измерение радиоизотопным методом количества меченых Сг51 тромбоцитов на поверхности биоматериала; 4) регистрация радиоизотопным методом кинетики адсорбции меченого I131 сывороточного альбумина на поверхности биопротезов; 5) определение гемолитическим методом степени активации комплемента поверхностью биоматериала.

Относительная величина гемолиза для всех серий исследованных образцов не превышала допустимое значение 1,5%. В ряду исследованных образцов биопротезов, обработанных глутаральдегидом и диэпоксидом, не найдено различий в реакции активации тромбоцитов (по степени их "распластывания"). Независимо от способа обработки биоткани адгезированные тромбоциты практически не "распластаны", наблюдаются короткие единичные псевдоподии, .фактор формы равен

0,8. Не выявлено достоверной разницы в количестве адегизированных тромбоцитов - значения ОПАТ (относительно показателя адгезиро-ванных тромбоцитов) для всех серий установлены в пределах: 0,8+0,2 -1,0+0,2. При интерпретации кинетических кривых адсорбции белков (рис.7) выявлено, что в отличие от негепаринизированных образцов кинетика сорбции сывороточного альбумина на образцах гепаринизи-рованных биопротезов обнаруживает не столько количественные, сколько качественные различия. Форма кривой взаимодействия сывороточного альбумина с гепаринизированным глутаральдегид-стабилизированным биопротезом свидетельствует о тенденции к обратимой адсорбции белка, что подтверждается практически линейным характером десорбции. Кривая кинетики адсорбции сывороточного альбумина на гепарини-зированных диэпоксид-стабилизированных образцах имеет более сложный характер с локальным максимумом при 30 минутах контакта.

Таблица 3.

Иммуногешше свойства биопротезов по значениям констант скоростей активации комплемента сыворотки крови человека

образцы, номер серии Ч 10\ сек*1 • см2 ^инд. п (число измерений)

первая 2,45+0,12 1,00+0,07 4

вторая ' 1,83+0,09 0,75+0,05 4

третья 0,83+0,04 0,34+0,02 4

четвертая 0,66+0,03 0,27+0,20 4

Гепаринизация образцов приводит к увеличению необратимости адсорбции альбумина. Основной же механизм повышенной гемосовмести-мости биопротезов, обработанных диэпоксидом, сводится к меньшей активации степени комплемента, что приводит к уменьшению иммуно-генности ткани на стадии гуморального иммунного ответа (табл.3).

Иммуногенность биопротезов, обработанных диэпоксидом, по показателям констант скоростей активации комплемента сыворотки крови человека существенно меньше, чем образцов, обработанных глутаральдегидом. Гепаринизированные диэпоксид-обработанные образцы биопротезов имеют более высокие показатели гемосов-месгамости благодаря большему количеству присоединенного ковалент-ными связями гепарина. Наличие в диэпокси-обработанном материале непрореагировавших с коллагеном эпоксидных колец создает оптимальные условия для гепаринизации имплангата без какой-либо дополнительной "подложки".

Механическое поведение сосудистых биопротезов

Параметры, характеризующие механические свойства и механическое поведение биопротезов определяли по результатам растяжения

Таблица 4,

Характеристики механических свойств материала нативной внутренней грудной артершг быка и биопротезов на ее основе

показатели нативная 0,625% 2% 5% ДЭ,

артерия, ГА, ДЭ,

п=15 п=11 п=18 п=11

толщина стенки, мм 0,51+0,02 0,75±0,03 0,50+0,03 0,48+0,04

средний диаметр, (1„, мм 4,6±0,4 4,3±0,3 5,6±0,4 6,0±0,3

продольная прочность, о.,

кгс/мм2 0,16+0,012 0,112+0,021 0,098+0,014 0,137±0,009

продольная деформация,

е.", % 50,0+6,0 59,0+7,0 56,0±4,0 57,0±6,0

окружная прочность, о*,

кгс/мм2 0,095±0,0Ю 0,158+0,023 0,08+0,01 0,06+0,008

окружная деформация, е,*,

% 53,0+7,0 40,0±9,0 47,0+5,0 42,0±5,0

секущий модуль Е, 0,05 0,045 0,05 0,05

при 0=0,005 кгс/мм2 е2 0,1 0,71 0,071 0,07

секущий модуль Е, 0,059 0,063 . 0,061 0,067

при 0=0,01 кгс/мм1 Е2 0,1 0,091 0,1 0,1

образцов, вырезанных в продольном и окружном направлениях из стенок сосудов, на разрывной машине "Ь^гоп 1122" и в специально разработанном гидравлическом стенде. Исследования выполнены совместно с инженером Ю.И.Лобастовым и врачом Г.В.Моисеенковым под руководством к.т.н. Н.Н.Завалишина. Исследованы 4 серии образцов: 1) нативная внутренняя грудная артерия, 2) образцы, обработанные 0,625% раствором глутарового альдегида, 3) образцы, обработанные 2% раствором диэпоксида и 4) образцы, обработанные 5% диэпоксида.

Установлено, что обработка сосуда по традиционной методике в растворах глутарового альдегида вызывает наиболее существенные изменения исходных свойств материала (табл.4). При сохранении (и даже некотором увеличении в окружном направлении) прочностных свойств резко изменяется упругое поведение при нагружении в продольном и окружном направлениях. Кроме того, отмечено увеличение толщины стенки сосуда при одновременном уменьшении внутреннего диаметра. В результате этого упругие свойства Еетк материала при физиологическом уровне напряжений также претерпевают значительные изменения относительно исходного состояния. Материал биопротезов, полученных обработкой в 2% и 5% растворах диэпоксида, незначительно отличается по упругим и прочностным свойствам и находится в лучшем соответствии с исходными значениями, чем при обработке глутаральдегидом. Из существенных особенностей влияния обработки в растворах диэпоксида на свойства биопротезов необходимо выделить некоторое снижение

прочности в окружном направлении, увеличение внутреннего диаметра сосуда при практически неизменной толщине стенки. В результате увеличиваются начальные значения модуля упругости (Есек) в осевом и окружном направлениях. Эти значения находятся в лучшем соответствии с исходными, чем при обработке глутаральдегидом. При напряжениях выше функционального уровня в материалах образцов, обработанных глутаральдегидом, вступают в действие дополнительные узлы (сшивки), которые молекулы консерванта образуют в коллагеновом каркасе сосуда. Это отражается в более крутом характере кривых деформирования материала в окружном направлении. Для образцов, обработанных диэпоксидом, этого не происходит. Кривые деформирования в окружном направлении здесь практически совпадают с поведением исходного материала.

При изучении поведения биопротезов в условиях нагружения внутренним давлением определены характеристики устойчивого поведения под действием физиологической нагрузки, которые заключаются в степени и силе необходимого продольного натяжения сосуда (рис.8). Для биопротезов, обработанных диэпоксидом, эти показатели в 1,5-2 раза ниже, чем у обработанных глутаральдегидом, а растяжимость почта в 3 раза выше и составляет 60% от исходной величины (61 мм/кгс против 106 мм/кгс у нативных образцов). Биопротезы, структурированные в растворах диэпоксида, имеют значительно лучшие характеристики

Р мм рт.ст.

140

Ряс. 8. Графики устойчивого равновесного нагружения (АУ/Уд) сегментов внутренним давлением Р. 1 - нативная внутренняя трудная артерия; 2 - био протезы, структурированные в 0,625% растворе глутаральдегида; 3 - биопротезы, структурированные 5Ж раствором диэпоксида; ° - среднее значение для образцов всех видов (п—10).

1

120

100

80

60

40

А\/V,

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6"

устойчивого поведения. Обработка глутаральдегидом и диэпоксидом примерно на 30% повышает функциональную прочность биопротезов (давление "просачивания"). Однако необратимые деформации при разрушении образцов, обработанных диэпоксидом, значительно выше, чем у обработанных глутаральдегидом. Сопоставление механических характеристик некоторых артерий и обработанных диэпоксидом биопротезов показало хорошее соответствие разработанных сосудистых заменителей внутренней сонной, коронарной и бедренной артериям.

Гидродинамическая оценка шунтирующих операций с использованием биопротезов

Разработанная технология изготовления новых сосудистых биопротезов предусматривает сохранение естественной конфузоности исходного анатомического образца. На специальных стендовых моделях поляризационно-оптическим методом изучены особенности течения в условиях простого анастомозирования и сложно-разветвленных системах при формировании "разгрузочных" артериовенозных фистул в зависимости от режима течения, характеризующегося числом Рейнольдса, комбинации мест локализации стенозов и степени сужения проточной части каналов. Исследования выполнены совместно с д.т.н. Л.А. Роевой и ст.инженером М.Н.Селезневой.

Проведенные гидродинамические исследования показали, что искусственные шунты конической формы в пределах естественной конфузорности в силу формирования значительно меньших вихревых структур и меньшего сопротивления потоку крови в зоне дистального анастомоза более выгодны по сравнению с шунтами цилиндрической формы при прочих равных условиях (соотношении диаметра шунта и артерии, угле наклона шунта к артерии, однотипных окклюзиях в проксимальной части шунтируемой артерии). Коэффициент сопротивления конфузорной модели меньше, чем цилиндрической постоянного сечения при любой степени сужения и окклюзии приводящего участка шунтируемой артерии во всем диапазоне чисел Рейнольдса (рис.9.). С увеличением степени стеноза коэффициенты сопротивления в каналах шунта и отводящего участка артерии увеличиваются, причем в цилиндрической модели на большую величину, чем в конфузорной при одних и тех же значениях чисел Рейнольдса, но всегда коэффициент сопротивления в канале шунта конфузорной модели меньше аналогичного показателя цилиндрической модели в 1,55-1,3 раза.

При определении показаний к формированию "разгрузочных" артериовенозных фистул необходимо учитывать гидродинамические условия сложно-разветвленной сосудистой сети, в которых оказывается дистальный анастомоз шунта с периферической артерией. С позиций гидродинамики "разгрузочную" фистулу целесообразнее формировать выше анастомоза шунта с артерией. Этим обеспечиваются минимальные

Рис.9. Зависимость коэффициента сопротивления зоны анастомоза от степени стенозирования проксимальной части артерии. 1.1 - окклюзия части артерии выше анастомоза с шунтом цилиндрической формы; 1.2 - стеноз 75%; 2.1 и 2.2 -тоже для модели с конфузорным шунтом. По оси ординат - коэффициент сопротивления, по оси абсцисс - число Рейнольдса.

возмущения потока жидкости в канале шунта и максимальные расходные характеристики при различных вариантах стенозов и окклюзий.

Применение сосудистых биопротезов, консервированных диэпоксидом, в реконструкции артерий ниже паховой складки

Выявление в экспериментальных испытаниях положительного влияния обработки эпоксисоединенмй на биоткань внутренней грудной артерии животных, положительные гидродинамические эффекты сохраненной естественной конфузорности исходного сырья явились основанием для производства в лаборатории биопротезов клапанов сердца и сосудов Кемеровского кардиологического центра опытной партии сосудистых биопротезов, получивших коммерческое название "Поток", для клинического применения.

В 1993-1995гг. в Кемеровском кардиологическом центре с применением сосудистых биопротезов "Поток" оперировали 83 больных с хроническими-окклюзирующими заболеваниями артерий нижних конечностей. 92 биопротеза были имплантированы в 88 конечностей. Данные о больных, типы и качество реконструкций предсталены в

Таблица 5.

Характеристика больных и оперативных вмешательств с применением

биопротезов "Поток"

группа кол-во шунтов возраст больных м / ж диабет % ИБС % имели операции, %

бедренно-подко-ленные выше колена 51 (55%) 59 (35-74) 39/5 4,1 39,2 21,5

бедренно-подко-ленные ниже колена 23 (25%) 60 (43-72) 19/2 9Д 47,8 47,8

бедренно-берцо-вые 18 (20%) 57 (38-70) 16/2 - 44,4 55,5

ВСЕГО 92 (100%) 59 (35-74) 74/9 4,5 43,3 34,8

таблице 5. Все больные имели поражение артерий ниже паховой складки: у 79 (71 мужчина и 8 женщин) хронические окклюзии были обусловлены атеросклерозом, 2 больных (мужчины) имели облитерирующий эндар-териит; 2 (1 мужчина и 1 женщина) - аортоартериит. Большинство больных кроме окклюзии бедренной артерии имели поражение берцовых артерий: одной - 40(45,5%), двух - 16 (18,1%). Средний возраст больных составил 59 (35-74) лет. Больные в возрасте старше 60 лет составили 54,2%. 61,4% больных имели сопутствующие заболевания: сахарный диабет (4,5%), язвенную болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки (19,2%), хронический бронхит курильщика (30,1%) и др. 45 (54,2%) больных имели сочеганное поражение других артериальных бассейнов, при этом у 36 (43,3%) выявлена инструментально подтвержденная ИБС с разной степенью выраженности коронарного дефицита: 12 (33,3%) имели показатели фракции изганания левого желудочка (ФИ) меньше 0,50; 20 (55,5%) - на уровне 0,50-0,60 и 4 (11,2%) более 0,60. Длительность проявлений ишемии нижних конечностей в среднем составила 5,3+4,1 года. По тяжести ишемии нижних конечностей (А.В.Покровский, 1979г.) больные распределились следующим образом (рис.10): подавляющее большинство имели выраженную степень ишемии нижних конечностей, а 52 (59,1%) - критическую. 56 (68,4%) больным ранее были выполнены восстановительные сосудистые операции на артериях нижних конечностей, у 32 (35,1 %) из них - на артериях ниже паховой складки (преимущественно аутовенозное шунтирование). 55% всех операций составили

Рис.Ю.Распределение больных по тяжести ишемии нижних конечностей.

бедренно-проксимально-подколенные шунтирования (51); 45% больным имплантированы длинные шунты (41): у 23 (25%) выполнено бедренно-дистально-подколенное шунтирование, у 18 (20%) - бедренно-берцовое шунтирование (дистальный анастомоз с общеберцовм стволом и задней большеберцовой артерий - у 10 больных, с передней большеберцовой артерией - у 2 и с малой берцовой артерией - у 6 больных). Во время шунтирующих операций реконструкции путей притока (аортобедренное шунтирование, эндартерэктомия из подвздошно-бедренного сегмента) проводили у 18 (26,1%) больных. 11 (11,9%) больным с единственной проходимой артерией на голени шунтирующие операции дополняли формированием "разгрузочных" артериовенозных фистул. Операции выполняли по стандартной методике. Биопротезы перед использованием в течение 30 минут отмывали от консервирующего агента в 500 мл. физиологического раствора с трехкратной его сменой. После подготовки сосудистого русла к пластике, как правило, первым формировали центральный анастомоз биопротеза с бедренной артерией или с аорто-бедренным лавсановым протезом (в случае повторных операций). Каких-либо особенностей в формировании анастомозов, отличающих этот момент операции от аутовенозного шунтирования, не имели. Биопротез легко адаптировался к краям раны артерии, причем это качество в одинаковой степени сохраняется при формировании анастомоза с бедренной, подколенной и берцовой артериями. Использовали непрерывный шов "рго1еп 6/0". Биопротезы имеют хорошие пластические свойства, при формировании шва не прорезываются, не фрагменти-руются, не требуют каких-то особых условий обращения с ним во время операции, эти требования имеют общий характер с условиями бережного отношения к аутовене. Антикоагулянты (10 000 ЕД гепарина в сутки) больные получали с момента операции до выписки из отделения. После выписки из отделения больных через 3,6,12 месяцев в первый год после операции осматривали в поликлинике, во второй и последующие годы - с интервалом в 6 месяцев. Контрольные исследования больных проводили с помощью ультразвуковой допплерометрии (аппарат Авдос1ор-2), дуплексной сонографии (аппарат Шгатагк-9), магнитно-резонансной томографии (аппарат Мащпеит-Оиреп) и рентгенконтрасгной ангиографии (Агщюзсор ОЗЗ).

Летальных исходов операций не зарегистрировано как в госпитальном, так и отдаленном периодах наблюдения. Из стационара выписаны

83 больных, 9 из которых оперированы дважды. Наблюдения за больными осуществляли в сроки до 30 месяцев после операции. Общая продолжительность наблюдений составила 984 пациенто-месяцев, средний период наблюдений - 10,7+1,6 месяцев, 50 (54,3%) больных наблюдали в сроки от 12 до 30 месяцев послеоперационного периода. Общие результаты операций оценивали по 3 группам: хорошие - функция биопротеза сохранена, посредственные - функция биопротеза отсутствует, но усиления ишемических расстройств нет и даже наблюдается регресс ишемических симптомов, плохие - функция биопротеза отсутствует. За весь период наблюдения зарегистрировано 80,4% хороших и 14,2% посредственных результатов. 32 больных, ранее имевших операции на бедренно-подко-ленном сегменте, не имели особенностей повторных операций с использованием в качестве шунтов биопротезов. У 27 из них биопротезы адекватно обеспечивают функцию конечности в наблюдаемые сроки. Не имели особенностей послеоперационного периода 24 других больных с неадекватной аутовеной. В общей сложности, 56 оперированных пациентов (60,8% от общего числа) в отсутствие биопротезов имели потенциальный риск потери конечности.

Большинство больных (89,1%) имели одну операцию с использованием биопротезов "Поток". Повторные операции потребовались 4 больным с тромбозом ранее имплантированных биопротезов, 5 больным биопротезы использовали для шунтирующих операций на обеих нижних конечностях.

Первичная кумулятивная проходимость биопротезов в сроки до 30 месяцев показана на рисунке 11. В первые сутки после операции биопротезы тромбировались у 3 (3,2%) больных. Частота нарушений проходимости бйопрогезов в первые 30 дней после операции (ранний послеоперационный период) для всех групп реконструкций составила 8,6% (бедренно-проксимальноподколенное шунтирование - 7,8%, бедренно-дистально-подколенное шунтирование - 8.7% и бедренно-берцовое шунтирование - 11,1%).

в

А

б

Рис.11. Актуарное отсутствие тромбозов биопротезов "Поток"в инфраингвинальных реконструкциях артерий в сроки до 30 месяцев. А - бедренно-подколенное шунтирование выше колена; Б - бедренно-подко-ленное шунтирование ниже колена; В - бед-ренно-берцовое шунтирование (р~0,627).

60

К 50

40-

30-

20-

10-

О

10 15 20 месяцы

25

0

5

В сроки до 12 месяцев после операции (ближайший период) наступил тромбоз биопротезов еще у 10 больных с периодом выбывания функции примерно 1 в месяц. У 4 больных этой группы в разные сроки после операции до 1 года тромбированные биопротезы извлечены. Во всех случаях отмечена гиперплазия неоинтимы в зоне дистального анастомоза биопротеза с подколенной или берцовыми артериями.

Кумулятивная проходимость биопротезов к 30 месяцам после операции для бедренно-подколенных реконструкций с точкой дистального анастомоза выше щели коленного сустава составила 78,7%, для бедренно-подколенных реконструкций с точкой дистального анастомоза ниже щели коленного сустава - 81,5% и для бедренно-берцовых - 69,6%.

Результаты актуарного анализа нарушений функций сосудистых биопротезов, обработанных диэпоксидом, отражают общие закономерности пластики артерий ниже паховой складки. Не выявлено достоверных различий в частоте нарушений проходимости биопротезов в возрастных группах до 60 лет и 61-69 лет. В группе больных 70 лет и старше тромбоз биопротеза был только у 1 больной. Также не выявлено различий в проходимости биопротезов в группах больных с разной степенью ишемии нижних конечностей, в группах больных, ранее имевших восстановительные операции в бедренно-подколенно-берцовой зоне и не имевших этих вмешательств. Достоверные различия в проходимости биопротезов на протяжении 30 месяцев вявдены в группах больных с сопутствующей ИБС и без таковой. В группе больных с сопутствующей ИБС кумуля-

Таблида 6.

Осложнения при инфраингвинальных реконструкциях артерий с использованием биопротезов "Поток" в сроки до 30 месяцев после

операции

группа кол-во шунтов инфекция стеноз эктазия

бедренно-подко-ленные выше колена 51 0 2 1

бедренно-подко-ленные ниже колена 23 3 1 0

бедренно-берцо-вые 18 0 1 0

ВСЕГО 92 3 (3,3%) 4 (4,3%) 1 (1Д%)

тивная проходимость биопротезов к этиму сроку составила 60,1%, а в группе без проявлений ИБС - 90,5%.

В группе реконструктивных вмешательств с бедренно-берцовыми реконструкциями, дополненными формированиями "разгрузочных" артериовенозных фистул (И больных) тромбоз биопротезов наступил у 2 больных в сроки 3 и 6 месяцев после операции.

Ампутаций конечностей в группе больных с бедренно-подколенными шунтами выше щели коленного сустава не было; после неудачных бедренно-дистальноподколенных реконструкций ампутация конечности выполнена у 2 больных, после бедренно-берцовых - у 3.

Кроме тромбозов, ведущих к повторной операции, несостоятельности биопротезов с потерей или без потери конечности, другие осложнения включали инфекцию, стеноз и эктазию биопротезов (табл.6). Инфекция биопротезов возникла у 3 (3,3%) больных. У 1 больного кровообращение восстановлено путем обходного аутовенозного шунтирования, у другой больной лечение было консервативным и ампутация конечности не потребовалась, у 3-го больного в связи с необратимыми изменениями конечность ампутирована. Имея в виду принципиальную возможность гнойных осложнений при сосудистых реконструкциях с применением новых биопротезов, следует отметить 3 других случая хороших результатов, когда биопротезы использовали в качестве экстраанагомических шунтов у больных с нагноением зон предыдущих сосудистых реконструкций. Подвздошно-бедренные через запирательное отверстие шунты проходимы в сроки 6,12,18 месяцев после операции. Эктазия биопротеза у 1 больного, длительно страдающего злокачественной артериальной гипертензией, выявлена при контрольном ангиографическом исследовании через 4,5 месяца после операции. Больной наблюдается в течение 28 месяцев, развития аневризм биопротеза не регистрируется.

При гистологическом исследовании (к.м.н. З.П.Милованова) эксплантированных (в сроки до 12 месяцев) образцов установлено, что на фоне атеросклерогического процесса новые биопротезы проявили высокую стабильность структурных компонентов, относительную инертность, низкую степень резорбции клетками реципиента, низкую иммуногенность в сочетании с выраженной антикальциевой устойчивостью. Основные изменения, обнаруженные в протезах, были связаны с нарушением структуры и дегенеративными изменениями коллагеновых и эластических волокон, обусловленными фибринозным пропитыванием некоторых участков биопрогеза, что бьио документировано электронно-микроскопически. Эти же участки явились и очагами образования "неоколлагена", значение которого может быть определено только на длительных сроках клинического наблюдения биопротезов. Сопоставление данных гистологических исследований с результатами аминокислотного анализа и теста на коллагеназную перевариваемость, свидетельствующими о высоком качестве "сшивки" коллагена диэпоксидом, позволяет ожидать сохранения структурной целостности биопротезов и в более отдаленные сроки после операции.

80

80-

70-

60

50

40

30

20

Ю-

0

10 15 20 25 30

Месяцы

5

Рис. 12. Актуарное отсутствие тромбозов биопротезов "Поток" в инфра-ингвинальныхреконструкциях с точкой дистального анастомоза выше щели каленного сустава. А - биопротезов из аллогенных вен, структурированных глутаральдегидом; Б - биопротезов из вены пупочного канатика новорожденных, структурированных глутаральдегидом; В - биопротезов, обработанных диэпоксидом (р~0,009).

Отчетливая тенденция к улучшению результатов проходимости сосудистых биопротезов в связи с заменой основного структурирующего агента представлена на рисунке 12. Биопротезы, обработанные диэпоксидом, имеют более "пологую" актуарную кривую проходимости в отличие от кривой проходимости традиционных биопротезов, обработанных глутаральдегидом.

Изучение результатов клинического применения сосудистых биопротезов, обработанных диэпоксидом, для замещения атероскле-ротически измененных артерий нижних конечностей не выявило новых или неизвестных осложнений сосудистой пластики. Вместе с тем, характер этих осложнений принципиально отличается от осложнений в группах больных с традиционными биопротезами. Так в ранний период после операции ведущими причинами нарушения проходимости биопротезов были причины неспецифического характера (неудовлетворительные параметры локальной гемодинамики, нагноения). Частота тромбозов в 1 супси у биопрогезов, обработанных диэпоксидом, невелика (3,2%) и составима с аналогичными показателями для аутовенозного шунтирования артерий нижних конечностей. Снижение частоты тромбозов в ранний Послеоперационный период (до 30 дней) для всех групп реконструкций (8,6%) до уровня аутовенозных осложнений свидетельствует о высоких пластических характеристиках разработанного биопротеза. Сопоставимы с результатами аутовенозного шунтирования и данные актуарного анализа функционирования биопротезов в ближайший и

Таблица 7.

Характеристика оперированных на сонных артериях больных

показатель 1 группа 2 группа Всего

Количество больных 12 43 55

Мужчины / Женщины 10/2 40/3 50/5

Средний возраст, годы 56 (44-68) 59 (47-80) 58 (44-80)

Асимптомные нарушения моз-

гового кровообращения (I ст.

ХЦВН) 4 (33,3%) 8 (18,6%) 12(21,8%)

Преходящие нарушения (II ст.

ХЦВН) 1 (8,4%) 9 (20,9%) 10 (18,2%)

Хроническая сосудистая не-

достаточность (III ст. ХЦВН) 4 (33,3%) 8 (18,6%) 12 (21,8%)

Последствие инсульта (IV ст.

ХЦВН) 3 (25,0%) 18 (41,9%) 21 (38,2%)

Атеросклероз сосудов нижних

конечностей 4(33,3%) 17 (39,5%) 21 (38,2%)

Ишемическая болезнь сердца 5 (41,7%) 21 (48,8%) 26 (47,3%)

Средний срок наблюдения,мес. 25,1 14,1 15,6

отдаленный (до 30 месяцев) периоды после операции. Большинство причин нарушений проходимости биопротезов нового поколения в изучаемые сроки после операции расценены как неспецифические или необусловленные свойствами протезов.

С учетом небольшого количества осложнений операций с использованием биопротезов, обработанных диэпоксидом, целесообразно расширить показания к их применению, не ограничиваясь только ситуациями невозможности использовать аутологичную вену. Наиболее оправдано использовать новые биопротезы у пожилых больных, оперирующихся по поводу выраженной ишемии нижних конечностей, в целях сокращения объема и времени оперативного вмешательства.

Применение консервированного ксеноперикарда в качестве пластического материала для закрытия боковых дефектов артерий

Использование новых подходов к структурированию биологических тканей позволило получить адекватный материал и для боковой сосудистой пластики. Как показали результаты предварительных экспериментов, перикард крупного рогатого скота, обработанный 5% раство-

Рис. 13. Актуарное отсутствие рестенозов внутренней сонной артерии у больных после каропщной эндартерэкгомии. А - с пластикой ксено-перикардом, обработанным глутаральдегидом; Б - с пластикой ксено-перикардом, обработанным диэпоксидом (р=0,009).

ром диэпоксида, обладает хорошими пластическими свойствами, устойчивостью к громбообразованию, структурной стабильностью. У 55 больных с атеросклеротическими поражениями сонных артерий (табл.7) после каротидной эндартерэкгомии (ЭАЭ) для закрытия артериальной раны использовали "заплаты" из ксеноперикарда, обработанного глутаральдегидом (12 больных), и "заплаты" из ксеноперикарда, обработанного диэпоксидом (43 больных). Больных наблюдали в сроки от 6 до . 30 месяцев после операции.

В ближайшем и отделенном послеоперационных периода у 7 больных по данным дуплексной сонографии и МР-томографии выявлен рестеноз внутренней сонной артерии: у 5 (41,7%) больных 1-ой группы и 2 (4,2%) больных 2-ой группы.

Кумулятивный анализ результатов наблюдений показал, что рестенозы сонных артерий у больных 1-ой группы возникли преимущественно в первые 6 месяцев после операции, а больных 2-ой группы - в 6 и 9 месяцев послеоперационного периода (рис.13). Актуарные кривые отсутствия рестенозов в группе больных с эпоксидобработанными "заплатами" имели более "пологий" характер по сравнению с кривыми другой группы больных с глутаральдегидобрабоганными "заплатами", что свидетельствует о их более высоких пластических характеристиках. Участков эктазий и аневризм в зоне формирования "заплат" в обеих группах больных в наблюдаемые сроки не выявлено.

Таким образом, проведенные исследования на основе систематизированного подхода к анализу причин осложнений сосудистой

3(1

пластики с использованием биопротезов дали возможность обосновать необходимость замены традиционного структурирующего агента Биологических тканей глутарового альдегида на новые - представителей группы эпоксисоединений. Разработан и предложен к серийному производству новый сосудистый биопротез, обладающий хорошими пластическими и тромборезистентными свойствами, позволяющими рекомендовать его для замещения артерий среднего и малого диаметра. Использование новых подходов к разработке сосудистых биопротезов улучшает результаты хирургического лечения охклюзирующих заболеваний артерий нижних конечностей и сонных артерий.

выводы

1. Большая частота специфических осложнений сосудистой пластики с использованием традиционных биопротезов требует пересмотра основных подходов к их получению. Предпочтительным следует считать способ консервации, который сообщает биоматериалу протезов высокую плотность сшивки при сохранении естественных пластических характеристик.

2. Препарат группы эпоксисоединений - диглицидиловый эфир этиленгликоля (даэпоксид) обладает высокой сшивающей активностью в отношении коллагена, превышающей активность глутаральдегида. Материальным субстратом при воздействии диэпоксида на биоткань являются первичные аминогруппы лизина, оксилизина, метионина, тирозина и гистидина. Обработка ткани внутренней грудной артерии крупного рогатого скота диэпоксидом сохраняет основные структурные компоненты стенки и деструктурирует большую часть клеточных элементов.

3. Сосудистые биопротезы, обработанные диэпоксидом, имеют преимущество в гемосовместимости. Положительные эффекты гемосовместимости тканей, структурированных эпоксисоединениями, основаны на меньшей активации системы комплемента, приводящей к уменьшению мммуногенности ткани на стадии гуморального иммунного ответа, и на оптимальных условиях гепаринизации, в основе которых лежит природа химических связей гепарина и эпоксисоединений.

4. Структурирование ткани внутренней грудной артерии крупного рогатого скота диэпоксидом позволяет получить биологические протезы артерий среднего и малого диаметра, механическое соответствие которых реконструируемым сосудам выражено в значительно большей степени, чем у биопротезов, структурированных глутаровым альдегидом. Показатели необходимого продольного натяжения биопротезов, обработанных диэпоксидом в 1,5-2 раза ниже, чем у обработанных глутаральдегидом, а показатели растяжимости почти в 3 раза выше и составляют 60% от «сходной величины.

5. Сохранение естественной конфузорности биопротезов из внутренней грудной артерии обеспечивает выгодные гидродинамические условия в зоне дистального анастомоза при выполнении шунтирующих операций в силу формирования значительно меньших вихревых структур и меньшего сопротивления потоку крови.

6. В условиях клинического применения для шунтирующих операций артерий ниже паховой складки биопротезы из внутренней грудной артерии крупного рогатого скота, структурированные диэпоксидом, эффективно обеспечивают улучшение клинического состояния больных с окклюзирующими заболеваниями артерий нижних конечностей. Кумулятивная проходимость биопротезов нового поколения в сроки до 30 месяцев после операции существенно выше аналогичного показателя традиционных биопрогезов и составила 78,7% - для шунтов

образец. Условия выполнения повторной операции аналогичны условиям первичной.

9. Больные с имплантированными сосудистыми биопротезами должны находиться под постоянным диспансерным наблюдением. Риск развития критических стенозов анастомозов требует трехкратного обследования больных в первый год после операции. В дальнейшем специальное обследование можно проводить 2 раза в год.

10. Объективными критериями адекватной функции сосудистых биопротезов следует считать наличие периферической пульсации и показатели специальных методов исследования: ультразвуковой допплерометрии, дуплексной сонографии и магнитно-резонансной томографии. Контрольное ангиографическое исследование целесообразно выполнять для уточнения развившихся осложнений биопротезирования.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. A.C. N1452319 (СССР) от 15.09.88г.(ДСП).Способ изготовления сосудистого биологического протеза из вены пупочного канатика человека. Д.И.Шраер, Л.С.Барбараш, А.С.Криковцов.

2. A.C. N1537245 (СССР). Способ изготовления сосудистых биопротезов /Т.И.Шраер,Л.С.Барбараш и А.С.Криковцов - Опубл. 23.01.90 - Б.И.-Ш

3. A.C. N1708328 (СССР). Способ изготовления сосудистого протеза / Л.С.Барбараш и АС.Криковцов,- Опубл. 30.01.92 - Б.И. - N4

4. A.C. N1755797 (СССР). Способ изготовления сосудистых протезов из вены пупочного канатика человека /А.С.Криковцов, К.В.Начев и Л.С.Барбараш. - Опубл. 23.08.92 - B.H.-N31.

5. ШраерТ.И., Барбараш Л.С., Криковцов АС. Экспериментально-клиническое обоснование применения модифицированного биопротеза из вены пупочного канатика человека. В кн.:Актуальные вопросы реконструктивной и восстановительной хирургии.// Тез.докл. V итоговой научной сессии. Иркутек.-1987.-с.216-217.

6. Криковцов A.C., Шраер Т.И., Барбараш Л.С. Модифицированные биопротезы из пупочной вены для замещения артерий и вен в эксперименте. В кн.: Актуальные вопросы диагностики и лечения больных окклюзиями артерий нижних конечностей. Тез. докл. Всесоюзн. конф.-Рязань. - 1987.- -с. 226-227.

7. Пуриня Б.А., Мунгалов Д.Д., Криковцов АС., Шраер Т.И., Барбараш Л.С. Усовершенствованный биологический протез кровеносных сосудов из вены пупочного канатика новорожденного // Известия Академии наук Латвийской ССР. - 1988. - N9(494).- с.118-125.

8. Барбараш Л.С., Криковцов A.C., Шраер Т.И. Усовер-

шенствоВанные биопротезы из вены пуповины человека для пластики сосудов. В кн.: Актуальные вопросы ангиологии.//Тез.докл. Всес.конф. - Ростов-на-Дону. 1989.- с. 87-88.

9. Криковцов A.C., Новикова С.П., Оффенгенден А.И., Барбараш Л.С., Шраер Т.И. Биологические сосудистые протезы из вены пупочного канатика человека, модифицированные гепарином // Тез.докл. VII Всес.научного симпозиума "Синтетические полимеры медицинского назначения",- Киев,- - 1989. с. 87-89.

10. Криковцов A.C. Клиническая характеристика усовершенствованного биопротеза из вены пуповины человека. В кн.: Актуальные вопросы реконструктивной и восстановительной хирургии. - Иркутск.-1989.-С.234-235

11. Барбараш Л.С., Макаров С.А., Криковцов A.C. Клинико-инструментальная характеристика сопутствующей ИБС у больных с окклюзирующими заболеваниями артерий нижних конечностей. В кн.:Актуальные вопросы ангиопластики.//Тез.докл. Всес.конф. - Ростов-на-Дону.-1989.-с.10-11.

12. Ануфриев А.И., Криковцов!А.С., Иванов С.В.Формирование разгрузочных артерио-венозных соустий во время операций при тяжелой ишемии нижних конечностей. В кн.:Актуальные вопросы реконструктивной хирургии.//Тез.итоговыхработ.-Иркутск.-1989.-с.206.

13. Барбараш JI.C., Криковцов A.C.Организация серийного производства биопротезов сердечно-сосудистой системы. В кн.: Проблемы сосудистой трансплантологии. // Тез. Объед.конф. ангиологов. -Тбилиси. - 1990. - с. 154-155.

14. Шраер Т.И., Барбараш Л.С., Криковцов A.C. Возможности совершенствования способов изготовления сосудистых биопротезов из вены пуповины человека // Клиническая хирургия.-1990.-N7.C.40-43.

15. Барбараш Л.С., Криковцов A.C. Сосудистые заменители биологического происхождения. Проблемы и поиски // Бюл.Сиб.отд.АМН СССР,-1990.-N3,4.-е. 18-22.

16. Барбараш Л.С., Мурашковский А.Л., Криковцов A.C., Моисеенков Г.В. Количественный анализ нарушений гемодинамики при коронарных обструкциях по данным рентгенокинематографии // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия.-1991.-К6.-с.28-30.

17. Barbarash L.S.,Shraei T.I., Elgudin J.L.,Krikovtsov A.S. Vascular biological prostheses: evolution of introductions and approaches to conservation. In:IX Congress of M.E.Debakey International Surgical Society. Frankfurt/ Main. Germany.-1992.-p.4

18. Барбараш Л.С., Криковцов A.C., Лучанкин А А., Новикова С.П., Журавлева И.Ю., Эльгудин Я.Л. Экспериментальная оценка сосудистых ксенобиопротезов, обработанных эпоксисоединением. В кн.: Тез.докл. II Всесоюзного съезда сердечно-сосудистых хирургов. - С.-Петербург,-1993. - с.54-55.

19. Лучанкин АА., Криковцов A.C. Опыт использования сосудистых биопротезов, обработанных эпоксисоединением. В кн.: Тез. докл. Конф.

молодых ученых и специалистов ИССХ им.А.Н.Бакулева РАМН.-Москва.-1993. -с.16-17.

20. Криковцов А.С., Роева Л.А., Селезнева М.Н., Барбараш JI.C. Гидродинамическая оценка некоторых видов аортокоронарного шунтирования //Грудная и сердечно-сосудистая хирургия.-1993.-N3.-с.30-33.

21. Барбараш JI.С., Маслов М.Г., Панфилов С.Д., Криковцов А.С., Эльгудин Я.Л.,Лучанкин А.А. Ксенобиопротезирование магистральных сосудов при оказании ангиохирургической помощи в условиях инфицированных ран //Ангиология и сосудистая хирургия. - 1995. - N2. -с.11.

22. Барбараш Л.С., Лучанкин А.А., Криковцов А.С., Иванов C.B., Эльгудин Я.Л., Журавлева И.Ю, Новые ксенобиопротезы из внутренней грудной артерии быка, консервированные эпоксисоединением, в реконструкции артерий // Ангиология и сосудистая хирургия.-1995.-N2.-c.43.

23. Криковцов АС. Результаты клинического использования биопротезов в реконструктивной хирургии сосудов. В кн.: Мат.симпозиума с Междун.участием "Биопротезы в сердечно-сосудистой хирургии".-Кемерово.- 1995,- с.75-84.