Автореферат и диссертация по медицине (14.00.27) на тему:Использование шовного материала из никелида титана в хирургии сосудов (экспериментальное исследование)

Направахрукописи

докшин

Олег Викторович

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШОВНОГО МАТЕРИАЛА ИЗ НИКЕЛИДА ТИТАНА В ХИРУРГИИ СОСУДОВ

(экспериментальное исследование)

14.00.27. - хирургия АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Томск-2005 г.

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации» и НИИ ММ приСФТИТГУ. Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор ИВЧЕНКО ОЛ. Научный консультант:

доктор технических наук, профессор ГЮНТЕР В.Э.

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки, доктор медицинских наук, профессор

ЖЕРЛОВ Г.К.

кандидат медицинских наук

ЕРМОЛАЕВ ЮД

Ведущая организация - НИИ Патологии кровообращения

им. Е.Н. Мешалкина.

Защита состоится « <v0»_"tc*ux*tty_2005г. в лчас.

На заседании диссертационного совета Д 208.096.01. при Сибирском государственном медицинском университете (634050, г.Томск, Московский тракт, 2)

С диссертацией можно ознакомиться в научно-медицинской библиотеке Сибирского государственного медицинского университета (634050, г. Томск, пр. Ленина 107)

Автореферат разослан « Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, профессор

2005г.

Г.А. Суханова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Хирургические шовные материалы - это нити или скрепки, предназначенные для лигирования кровеносных сосудов или сшивания поврежденных тканей (Буянов В.М. 2003, Егиев В.Н. 1998, Кривчиков Ю.Н. 1966, Обыденов СА 2000, M.S. Baguneid 2001, С. Тгоп 2003, A Leppaniemi 1997)

Шовный материал является необходимым атрибутом хирургии, без которого выполнение оперативного вмешательства невозможно. Применение адекватного шовного материала - одна из составных частей успешного хирургического лечения. Современная наука, разрабатывая новые синтетические полимеры, значительно расширила арсенал шовных материалов. В свою очередь их создание и широкое клиническое внедрение, ставит новые задачи перед исследователями и клиницистами. Многолетняя эволюция шовного материала привела к такому их многообразию, что сегодня хирургам предлагаются даже специализированные нити, предназначенные для конкретных хирургических вмешательств. Таким образом, снижается вероятность послеоперационных хирургических осложнений, причиной которых может стать шовный материал (Буянов В.М. 2003, Обыденов С.А. 2000)

Среди разнообразной техники соединения тканей организма ручной шов с использованием нити является пока самым надежным техническим средством.

Если когда-либо удастся создать идеальный шовный материал, то скорее всего, он будет соответствовать следующим критериям:

1. универсальность материала, применимость в любом оперативном вмешательстве (единственными переменными будут размер и прочность нити);

2. стерильность;

3. неэлектролитным, некапилярным, неаллергенным, неканцерогенным;

4. лишенным ферромагнитных свойств;

5. легким в обращении;

6. минимально реактивным при нахождении в тканях;

7. способным надежно удерживать завязываемые узлы, не рвущимся и нехрупким;

8. лишенным способности сокращаться при длительном пребывании в тканях;

9. способным рассасываться после выполнения своей функции с минимальной

реакцией со стороны тканей (Буянов В.М. 2003, Егиев В.Н. 1998, Обыденов СА 2000, Кулаков В.И. с соавт. 2000)

Однако пока не существует шовного материала, отвечающего всем вышеперечисленным параметрам, поэтому хирургу приходится выбирать, из тех нитей, которые более близки к идеальной и имеют следующие параметры (Буянов В.М. 2003, Егиев В.Н. 1998, Обыденов С.А. 2000, Кулаков В.И. с соавт. 2000):

1) высокая и равномерная прочность на растяжение, позволяющая использовать более тонкие нити,

2) равномерный диаметр на всем протяжении,

3) стерильность,

4) гибкость, необходимая для легкости обращения и надежности завязываемых узлов,

5) отсутствие раздражающих веществ и примесей, которые могут усугубить реакцию ткани на нить

6) предсказуемые свойства.

Таким образом, изучение нового шовного материала из никелида титана обусловлено теоретической и практической значимостью проблемы и является возможностью, приблизится к разработке универсального шовного материала.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ Исследовать сверхэластичную нить из никелида титана и экспериментальным путем подобрать оптимальные физические характеристики для использования в сосудистой хирургии.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Изучить физико-механические свойства нити из никелида титана.

2. Доказать возможность формирования сосудистого шва в сосудах артериального типа диаметром 5мм и более.

3. Исследовать особенности поведения шовного материала из никелида титана в области шва сосуда.

4. Изучить морфо-функциональные изменения в зоне сосудистого шва.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Впервые экспериментально обосновано применение шовного материала в виде нити из никелида титана марки ТН-10 в хирургии

сосудов. Изучены различные сроки нахождения шовного материала из никелида титана марки ТН-10 в области шва сосуда.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Внедрение нового шовного материала позволит использовать отечественный шовный материал, не уступающий по своим характеристикам зарубежным аналогам, в хирургии сосудов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ.

1. Изучаемая нами нить из никелида титана с эффектом сверхэластичности позволяет накладывать швы на сосуды артериального типа диаметром 5 мм и более.

2. По данным рентгеноскопии после наложения шва сосуд не деформируется, его просвет свободно проходим.

3. Шовный материал из никелида титана плотно фиксируется в окружающих тканях, составляя единое целое со стенкой сосуда.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы и основные положения работы доложены и обсуждены на заседании Томского областного общества хирургов в 2005 году.

ВНЕДРЕНИЕ: Рекомендации по предложенному экспериментальному использованию нити из никелида титана марки ТН-10 с эффектом сверхэластичности для наложения сосудистого шва используются в учебном процессе при чтении лекций на кафедрах факультетской и госпитальной хирургии с курсом онкологии Сибирского государственного медицинского университета.

ПУБЛИКАЦИИ: по теме диссертации опубликовано пять научных работы из них две монографии в соавторстве, три в местной печати.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ: диссертация изложена на 114 страницах машинописного текста и состоит из введения, трёх глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. Текст иллюстрирован 39 рисунками и четырьмя таблицами. Указатель литературы содержит 133 источника (70 отечественных и 63 иностранных авторов).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальные операции на животных были выполнены в Центральной научно-исследовательской лаборатории Сибирского государственного медицинского университета в отделе экспериментальной хирургии и патофизиологии животных. Все оперативные вмешательства проводились в соответствии с Приказом МЗ РФ №267 от 19.06.2003 года «Об утверждении правил лабораторной практики» и Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или иных научных целей (ETS № 123).

В качестве экспериментальных животных были выбраны двадцать беспородных собак. Предпочтение отдавалось собакам в возрасте от 2 до 3 лет весом от 7 до 12 килограммов (Сперанская Е.Н. 1953, Шалимов СА 1989)

Для всех животных подготовка к операции, анестезиологическое пособие и ведение послеоперационного периода были однотипными. В предоперационном периоде в течение 24 часов собак не кормили. Наркоз достигался введением кетамина 3-4 мг/кг внутриплеврально. Для поддержания необходимой глубины наркоза через каждые 25-30 минут повторяли введение кетамина из расчета 2,5 мг/кг внутривенно (Бунятян А.А. 1997). Для интубации трахеи использовали силиконовую интубационную трубку № 7-9,5 с пневматической уплотнительной манжетой. Искусственная вентиляция легких осуществлялась с помощью дыхательного аппарата РО-2. Исследование представляло собой серию операций по единой методике. Во всех случаях для наложения шва на сосуды артериального типа использовались нити из никелида титана с одинаковыми физическими параметрами: сплав никелида титана марки ТН-10 с эффектом сверхэластичности, толщина нити 65 микрон.

Для проведения эксперимента использовались нити из никелида титана марки ТН-10 с эффектом сверхэластичности, изготовленные в НИИ медицинских материалов и имплантатов с памятью формы при СФТИ ТГУ (директор НИИММ - д.т.н., профессор В.Э. Гюнтер).

Исследования физических параметров апробируемой нити проводили на испытательной машине ИНСТРОН 1026 в режиме одноосного растяжения вплоть до разрыва с применением стандартных условий нагружения: датчика нагружения на 1 Н, скорости растяжения 50 мм/мин., расстояния между зажимами 30 мм.

Исследования морфологии внутреннего строения нити из сплава на основе никелида титана выполняли на электронном микроскопе, увеличение от 200 до 7050.

Рентгенологические исследования проводились сотрудниками рентгенологического кабинета госпитальной хирургической клиники им. А.Г. Савиных Сибирского государственного медицинского университета.

Работа выполнена на рентгенологическом аппарате фирмы "Fhilips" Medio 50 СР. Проходимость зоны сосудистого шва оценивали путем проведения обзорных рентгенографии брюшной полости и конечностей, а также аорто- и • ангиографии на 14, 30, 120 сутки у десяти собак. Всего выполнено тридцать рентгенограмм. Первым этапом выполнялись обзорные рентгенограммы предполагаемой проекции зоны шва. Вторым этапом под рентгеноскопическим контролем вводили контрастное вещество в вены верхних конечностей, а затем делали аорто- и ангиографии при прохождении контраста по большому кругу кровообращения на нужных нам участках. В качестве рентгеноконтрастного вещества использовали 76% урографин. Третьим этапом оценивали проходимость зоны анастомоза непосредственно после эвтаназии животного. Для этого с помощью иглы для внутримышечного введения контрастное вещество вводили в просвет сосуда, после чего делали снимок, подтверждая отсутствие стеноза и аневризм.

Гистологические исследования выполнены на базе Томского областного онкологического диспансера (зав. паталогоанатомической лабораторией В.Б. Прикс). Исследованы макро и микро изменения, происходящие в сосудистой стенке артериального типа после наложения сосудистого шва с помощью апробируемой нити. Забор материала проводили в 1, 5, 7, 14, 30, 120 сутки. Всего изучено 17 макропрепаратов и 108 микропрепаратов.

Исследования препаратов проводили при увеличении в 200 , 400 и 600 раз. Изображение поля зрения светового микроскопа Micros MC300 FX вводилось в персональный компьютер Pentium 4 с помощью цифрового фотоаппарата Nicon Cool Pix 4500 с последующей колибровкой с использованием объекта - микрометра

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НИТИ ИЗ НИКЕЛИДА ТИТАНА.

В эксперименте использовались нити из никелида титана, разработанные и изготовленные в НИИ медицинских материалов и имплантатов с памятью формы при СФТИ ТГУ. Для выполнения основной части экспериментальной работы мы использовали нить диаметром 65 мкр из сплава никелида титана марки ТН-10 (ИММоБе). Структура которой, на 90-95% состоит из никелида титана и на 5-10% - из оксида титана. Оксид титана в виде специально созданной в процессе изготовления пленки толщиной 5-7 мкр оказывает существенное влияние как на характер фазовых переходов в композитной нити, так и на закономерности изменения формы при эффекте сверхэластичности. Важным свойством пленки является ее" высокая адаптированность к живым тканям, которые врастая, плотно фиксируются в оболочке нити (заявка №2002129869 от 06.11.2002).

Сплав ТН-10 имеет критическое напряжение знакопеременной деформации 50150 МПа в интервале температур 10-45 °С, это позволяет шовному материалу из никелида титана на основании данного сплава получить такие характеристики, как:

1) жесткость нити одинакова во всех направлениях знакопеременной деформации (изгиба);

2) величина жесткости мала (ощущение мягкости нити при манипуляции).

3) деформация изгиба осуществляется без накопления дефектов, то есть усталости материала, до 10 в б степени циклов знакопеременного воздействия (эффект деформационной циклостойкости; это свойство обусловливает возможность использования нити в качестве безизносного шовного материала, биосовместимость которого хорошо себя зарекомендовала.

К достоинствам шовного материала на основе данного сплава также относятся: повышение прочности в узле (за счет снижения жесткости нити) и оптимизация натяжения швов при достаточном питании ушитых тканей.

Первым этапом нашей работы был подбор в эксперименте оптимальной толщины нити для формирования шва в стенке артериального сосуда. Для этого использовались нити диаметром 3040-65-100 мкр.

Нити диаметром 30-40 мкр очень тонкие, хорошо растягиваются и поэтому в глубине раны трудно сориентироваться, насколько прочно завязан узел, а если нить теряется, ее с трудом можно найти в окружающих тканях.

Нить диаметром 100 мкр менее эластична, при ушивании сосуда диаметром 5-10 мм грубо деформирует сосудистую стенку, завязываемый узел громоздкий. Путем экспериментального подбора нами была выбрана и в последующем использовалась нить диаметром 65 мкр.

Подобрав экспериментальным путем оптимальную толщину нити, мы решили сравнить физико - механические свойства полученной модели с уже широко применяющимся шовным материалом.

Материалом для исследования послужили - три образца синтетических не рассасывающихся нитей: prolen 5/0, нуролон 5/0, поликапромид 5/0 и ТН-10 5/0. Кривые нагружения образцов нитей вплоть до их разрыва регистрировались на ленте записывающего устройства. После испытаний полученные зависимости удлинения образцов от приложенной нагрузки служили основой для расчета максимального напряжения разрушения (о -Н/мм2), деформации до разрушения (е %) и величины эластичной деформации возврата (е %). Последний параметр в % рассчитывали, как отношение максимального удлинения образца нити к его первоначальной длине, равной в данном случае выбранному расстоянию между зажимами ИНСТРОНа - 30 мм. Испытания проводились в лаборатории НИИ Медицинских материалов и имплантатов с памятью формы.

Таблица 1

Сравнительная характеристика физико-механических свойств нерассасывающихся шовных материалов

Нить Напряжение разрушения, о Н/мм2 Деформация до разрушения, е % Величина эластичной деформации возврата, е %

Prolen (полипропилен)5/0 645 11,5 0,2

Поликапромид 5/0 78 20,0 0,35

Нуролон (нейлон) 5/0 128 12,0 1,40

ТН-10 5/0 185 25,0 10,5

Напряжение разрушения соответствует силе, приложенной на квадратный миллиметр ткани для ее разрыва. Деформация до разрушения является максимальной

нагрузкой на ткань, при которой она еще способна к возвратной деформации. Величина эластичной деформации возврата является показателем эластичности используемого материала, который прямо связан с деформационной циклостойкостью.

Проводя сравнительную характеристику физических свойств нитей, широко применяемых в хирургической практике с апробируемым образцом, нами было установлено, что, несмотря на то, что рго1еп является более прочным материалом, его деформационные свойства значительно ниже нити из никелида титана, а значит при циклической нагрузке рго1еп становится более хрупким, плохо выдерживает повторные деформации, что приводит к снижению порога напряжения разрушения и может привести к несостоятельности швов (таб. 1)

Наличие эффекта сверхэластичности у шовного материала ограничивает чрезмерное натяжение наложенных швов, тем самым, предупреждает возможность формирования краевого некроза при неправильной технике наложении шва

\ .

I

Рис. 1. Опытные образцы нитей из никелида титана марки ТН-10 с эффектом сверхэластичности.

Рис. 2. Нить из никелида титана марки ТН-10 с эффектом сверхэластичности. Вид каркаса нити (оксидной пленки). Электронный микроскоп. Ув. 885

МЕТОДИКИ ОПЕРАЦИЙ

Оперативное вмешательство на аорте производили на восьми животных, двое из которых погибли в первые сутки эксперимента. Оба случая произошли на раннем этапе апробации шовного материала и связаны с подбором оптимальных физических параметров нити (при диаметре нити 40-30 мкр сверхэластичность нити настолько высока, что завязать адекватно узел крайне сложно. После пуска кровотока адаптированные края раны в течение первых суток теряли свою герметичность, собаки умирали от нарастающей анемии). Осложнений, связанных с дальнейшим использованием шовного материала, мы не наблюдали.

При выполнении оперативного пособия на аорте операционное поле брили, обрабатывали по Гроссиху - Филончикову. Верхнее - средне - нижнесрединным лапаротомным доступом вскрывали брюшную полость. Кишечник из полости малого таза перемещали в верхнюю половин)' брюшной полости и изолировали там полотенцем, предварительно смоченным в изотоническом растворе или 0,25%-ном растворе новокаина. Рассекали задний листок париетальной брюшины (рис.3). Выполняли гидропрепаровку 0,5%- м раствором новокаина. Затем тупым изогнутым зажимом прокладывали туннель под сосуд, через который проводили турникет (подтягивание сосуда вверх этой держалкой облегчало выделение задней стенки и отходящих ветвей. При мобилизации брюшного отдела аорты мы максимально пытались сохранить отходящие от основного ствола сосуды, так как их повреждение могло отрицательно сказаться на линии заживления шва или оказаться смертельно опасным для животного. Для этого осторожно и методично на протяжении до двух сантиметров выполняли препаровку отходящих ветвей. Затем фиксировали турникеты в проксимальном и дистальном отделах. Скальпелем полностью или на ХА пересекали стенку аорты в поперечном направлении. На симметричных участках дистального и проксимального отделов аорты, отступя от краев сосуда на 1-1,5 мм, накладывали три П-образных шва-держалки (при подтягивании за держалки создается губовидный валик, представляющий своеобразную дорожку, по которой хорошо адаптируется эндотелий сосуда и легче накладывать непрерывный шов. Расстояние между стежками непрерывного обвивного шва 1-1,5 мм. Сделав первые 2-3 стежка, завязывали начальную нить шва с одной из нитей рядом расположенного шва-держалки. После окончания шва конечную нить связывали с нитью другой держалки. Перед завязыванием последнего шва в щель между краями сосуда вводили гепарин, при этом

удалялись остатки воздуха, затем завязывали последний шов. Первым снимали дистальный турникет. Затем проксимальный, с последующим удалением. Контролировали гемостаз (рис. 4). Ушивали перитонеальную брюшину отдельными узловыми швами на расстоянии 1 см друг от друга. Кишечник перемещали на место анатомического расположения. Послеоперационную рану ушивали послойно.

Во второй серии опытов оперативные вмешательства произведены у двенадцати животных на бедренной артерии. Одна собака погибла. Пальпаторно определяли на бедре животного пульсацию бедренной артерии. Над зоной проекции сосуда рассекали кожу в продольном направлении. Выполняли гидропрепаровку 0,5%- м раствором новокаина. Крючками Фарабефа кожу с подкожной клетчаткой разводили в продольном направлении относительно оси сосуда. Осторожно и методично диссектором под сосудом прокладывали туннель, через который фиксировали турникеты в проксимальном и дистальном отделах. Скальпелем пересекали стенку артерии на Уг, и полностью. В послеоперационном периоде выраженного стенозирования или тромбирования сосуда ни в одном случае выявлено не было. При полном пересечении сосуда отступя от краев раны на 1-1,5 мм, накладывали два П-образных узловых шва-держалки. При пересечении сосуда на Уг накладывали два узловых шва-держалки в углах раны. Натягивали их и затем также ушивали отдельными узловыми швами. Перед завязыванием последнего шва в щель между краями сосуда вводили гепарин, при этом удалялись остатки воздуха, затем завязывали последний шов. Первым снимали дистальный турникет. Затем, убеждаясь в герметичности сосудистого шва, медленно ослабляли проксимальный турникет с последующим удалением. Контролировали гемостаз. Послеоперационную рану ушивали послойно.

Кроме поперечного пересечения нами в двух случаях ушивались продольные повреждения сосудистой стенки бедренных артерий. Ушивание производилось отдельными узловыми швами. Для этого мобилизовали артерию, брали сосуд на турникеты, наносили сквозные продольные ранения длиной до одного мм, затем отдельными узловыми швами ушивали дефект в сосудистой стенке. Контролировали гемостаз. В послеоперационном периоде мы не наблюдали каких-либо структурных изменений в стенках сосудов. При наложении шва на аорту полноценное питание начинали через сутки после операции дробно малыми порциями. При выполнении

Рис. 3. Этапы операции: 1- аорта, 2 • рассечен задний листок брюшины

Рис. 4. Этап операции. Контроль гемостаза: 1 - оба турникета распущены; 2 - линия шва аорты

операций на бедренной артерии в послеоперационном периоде режим питания был обычным.

Вывод: исследуемый шовный материал позволяет накладывать швы на сосуды артериального типа диаметром более 5 мм.

РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСШЕМЕТОДЫИССЛЕДОВАНШ

Для определения локализации зон наложения швов были выполнены обзорные рентгенограммы брюшной полости и нижних конечностей животных.

При выполнении рентгенограмм выявились особенности шовного материала. Нить из никелида титана марки ТН-10 диаметром 65 мкр является слабо рентгеноконтрастным материалом (Рис. 5). В связи с этим при рентгеноконтроле она визуализировалась только в случае толщины тканевого слоя не более 3 сантиметров (определено опытным путем). При толщине тканевого слоя более 3 сантиметров шовный материал не просматривался.

В связи с тем, что нить из никелида титана при обзорной рентгенографии брюшной полости не всегда визуализировалась, после выполнения рентгеноскопии и выведения животного из опыте рентгенографическому исследованию без и с контрастированием подвергался сам препарат.

Функциональную пригодность сосудов после оперативного вмешательства исследовали рентгеноскопически с контрастированием сосудистого русла 76% - м раствором урографина. Для наглядности выполнена серия ангиографии бедренной артерии и аорты (рис. 6)

При выполнении рентгеноконтрастных исследований во всех случаях 76% урографин свободно поступал из грудного отдела аорты в бедренную артерию, при этом в проекциях предполагаемых швов патологически измененных участков (сужения, аневризм) обнаружить не удалось.

\ / ( И'

Рис. 5. На рентгенограмме представлены нити из никелида титана марки ТН-10. Режим съемки 40 кУ, 20 тА, 80 пб. По данным рентгенограммы можно судить о том, что данный шовный материал слабо рентгеноконтрастен

Рис. 6. Аортография. Режим съемки 40 кУ, 50 тА, 125 пб. Введение контраста «урографин 76%». На полученной аортограмме определяется контрастирование брюшной аорты в проекции Ь2 - Ь5. Контуры аорты четкие, ровные. Просвет сосуда на всем протяжении без патологических участков (сужения, аневризмы)

1. Нить из никелида титана марки ТН-10 диаметром 65 мкр является слабо рентгеноконтрастньм материалом.

2. При выполнении рентгеноконтрастных исследований, во всех случаях контраст свободно мигрировал по сосудистому руслу. Патологически измененных участков (сужения, аневризмы) обнаружить не удалось.

3. Отсутствие в послеоперационном периоде формирования аневризм и стенозов сосудистого русла подтверждает возможность наложения швов на сосуды артериального типа диаметром 5 мм и более шовным материалом из сплава никелида титана марки ТН-10 с эффектом сверхэластичности.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ

Успешные в течение многих лет экспериментальные и клинические исследования использования в хирургии конструкций, изготовленных из никелида титана марки ТН-10, способствовал! достаточно полному изучению ответной реакции тканей на их присутствие в организме но, так как мы гипотетически допускали развитие отрицательных реакций на шовный материал в связи с тем, что он постоянно находился в непосредственном контакте с форменными элементами крови, нами исследовались зоны формирования рубцов и зоны локализаций шовного материала в стенке сосудов артериатьного типа (аорта, бедренная артерия).

Макроскопически в первые и третьи сутки в зоне оперативного вмешательства периваскулярно отмечалось наличие небольших, изредка сливающихся друг с другом плоскостных кровоизлияний темно-красного цвета, которые к седьмым суткам утрачивали

отчетливые контуры и выявлялись в виде небольших участков желтоватой окраски, что свидетельствовало о наличии адекватных процессов гемолиза и рассасывания кровоизлияний.

На серозной оболочке и интиме сосудов местам проколов соответствовали точечные кровоизлияния, визуально сохраняющиеся до пятых суток.

Со стороны серозной оболочки и интимы имела место выраженная, шириной до 2 мм, гиперемия зоны рубцевания, которая к четырнадцатым суткам определялась по слабой линейной гиперемии шириной до 1 мм, а к тридцатым не визуализировалась совсем. В эти сроки эндотелиатьная выстилка сосуда полностью восстанавливалась

В проекции рубца и шовного материала со стороны интимы отсутствовали отложения фибрина и тромботических масс.

Со стороны серозной оболочки с первых суток стенки сосудов и окружающие ткани были рыхло спаяны друг с другом. Такая же картина наблюдалась на всех этапах исследования. Случаи деформаций сосудов нами не выявлены.

На гистологическом уровне установили, что реакция окружающих тканей на присутствие сверхэластичного шовного материала из никелида титана марки ТН-10 в большей степени зависела от сроков оперативного вмешательства отражая компоненты повреждения, вызванного самой операцией и на ранних сроках не являлась сколь-либо специфичной. При этом следует отметить, что ни само оперативное вмешательство, ни наличие шовного материала из никелида титана не сопровождалось выраженным разрастанием фиброзной ткани и деформацией сосудистой стенки, а интраоперационное повреждение интимы заканчивалось быстрым и полноценным восстановлением эндотелиальной выстилки. До четырнадцатых суток эксперимента отсутствовала непосредственная связь нити из никелида титана с окружающими тканями, что способствовало её легкому удалению из участков сосудистой стенки. К тридцатым суткам исследования происходил процесс врастания соединительной ткани в поверхностную оболочку шовного материала, что обеспечивало её более непосредственный контакт с окружающими тканями. В отдаленные сроки (сто двадцатые сутки) после использования шовного материала из никелида титана за счет процессов врастания тканей в поверхность нити формировалась прочная связь окружающих тканей и шовного материала без нарушения структуры последнего (рис. 7,8,9).

* и-» ' - ' „'

, , .-л . ... • ■ , , . - - . ,,

к ' . .. гч - ' г.

, . • - ^ . Ц ' \ ?

• ' «л * ' ' 1

Рис. 7. Бедренная артерия на 120-е сутки эксперимента Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 200. Фрагмент шовного материала из никелида титана марки ТН-10, поперечное сечение. Врастание зрелой соединительной ткани в поверхностный слой шовного материала. Каркас нити и структурные элементы сохранены

Рис. 8. Бедренная артерия на 120-е сутки. Окраска по Ван-Гизону. Ув. 400. Фрагмент шовного материала из никелида титана марки ТН-10, продольное сечение: 1- единичные волокна грубоволокнистой соединительной ткани; 2-элементы шовного материала из никела титана

/ ч

* " ,

' * * ' 1 г %

V* 1

Рис. 9. Бедренная артерия на 120-е сутки. Окраска по Перлсу. Ув 200 фрагмент шовного материала из никелида титана марки ТН-10, продольное сечение Интенсивно окрашенные железосодержащие структуры шовного материала. Каркас нити полностью сохраняет свою структуру

Выбирая шовный материал, хирург должен учесть тысячу мелочей Чтобы правильно выбрать шовный материал, следует принимать во внимание анамнез пациента и его текущее состояние, особенности анатомии в зоне операции, течение процесса заживления, а также ожидаемый косметический эффект. В настоящее время современные технологии предоставляют в распоряжение хирурга множество материалов и обеспечивают большую вероятность успеха.

Материалы на основе никелида титана широко используются в медицине, однако их роль и значимость применения в хирургии сосудов еще предстоит открыть. Данные исследования показывают, что перспективы применения сверхэластичных нитей из никелида титана велики и в ближайшие годы нити найдут широкое применение в медицине.

ВЫВОДЫ

1. Сравнительная оценка физико-механических свойств шовных материалов (пролен, нуролон, поликапромид) с нитью из никелида титана сплава ТН-10 с эффектом сверхэластичности показывает, что апробируемая нить превосходит указанные шовные материалы по параметрам деформации до разрушения и величине эластичной деформации возврата

2. Рентгенологические и морфологические данные подтверждают возможность наложения швов на сосуды артериального типа диаметром 5 мм и более шовным материалом из сплава никелида титана марки ТН-10 с эффектом сверхэластичности. 3 Наличие эффекта сверхэластичности у шовного материала из никелида титана

ограничивает чрезмерное натяжение наложенных швов, тем самым, предупреждает возможность формирования краевого некроза при неправильной технике наложении шва.

4. Ответная реакция организма на шовный материал из сплава никелида титана марки ТН-10 на ранних сроках (1-14-е сутки) в зоне прохождения шовного материала и формирования рубца не являлась специфической и сводилась к слабо выраженной, стереотипной, общепатологической реакции на повреждение ткани, вызванной самим оперативным вмешательством.

5. С ЗО-х суток отмечено прорастание перифокальной соединительной ткани в пористую структуру оксидной оболочки. К 120-м суткам шовный материал плотно фиксировался в окружающих тканях, составляя единое целое со стенкой сосуда тем самым, укрепляя зону послеоперационного рубца. Признаков разрушения, лизиса шовного материала не выявлено.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Оптимальной для формирования шва сосудов артериального типа является сверхэластичная нить из никелида титана марки сплава ТН-10 диаметром 65 мкр.

2. Для операции необходимо иметь:

• шовный материал из никелида титана марки ТН-10 с эффектом сверхэластичности;

• нить для наложения двух турникетов;

• иглодержатель;

• сосудистые ножницы, два сосудистых зажима, скальпель, три зажима Кохера, одноразовый шприц, гепарин.

3. Ведение послеоперационного периода совпадает с общепринятыми правилами (нормами).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Применение сверхэластичных никелид титановых имплантатов в реконструктивной хирургии посттромбофлебитической болезни // Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в медицине. - Томск : ИПФ : изд-во НТЛ, 2004. - С. 314-315 (Соавт.: И.О. Савельев, ГЦ. Дамбаев, Л.О. Базиева, И. А. Проскоков, ОА Ивченко).

2. Использование шовного материала из никелида титана в хирургии сосудов (экспериментальное исследование) // Биосовместимые материалы с памятью формы и новые технологии в медицине. - Томск : ИПФ : изд-во НТЛ, 2004. - С. 359-361 (Соавт.: ОА Ивченко, В.Э. Гюнтер).

3. Экспериментальное применение шовного материала в виде нити из никелида титана в хирургии // Юбилейный сб. науч. тр., посвящ. 110-летию кафедры госпитальной хирургии и терапии СГМУ. - Томск, 2002. - С. 90-93 (Соавт.: В.Э. Гюнтер, ОА Ивченко).

4. Использование шовного материала из никелида титана в хирургии. // Современные состояние и перспективы развития эксперим. и клин, онкологии : матер, рос. науч.-практ. конф., посвящ. 25-летию НИИ Онкологии ТНЦ СО РАМН. - Томск, 2004. - С. 128-129. (Соавт.: ОА Ивченко, А.В. Богоутдинова, В.Э. Гюнтер).

5. Шовный материал из никелида титана в хирургии сосудов (экспериментальное исследование) // Актуальные вопр. хирургии и клин, анатомии - 2004 : сб. науч. тр. 10-й науч.- практ. конф. "Медицина и здоровье". - Пермь, 2005. - С. 142-143 (Соавт.: ОА Ивченко, В.Э. Гюнтер).

Отпечатано с готового оригинал- макета в типографии издательства «Пеленг» Сибирского института развивающего обучения 634050 Россия г Томск, пер Нахэновича,5

Подписано Б печать 05 05 05 Заказ №15/12-3 Уел печ л 2,5 Тираж 10 0 экз

Формат №34/16 Бумага офсетная Печать трафаретная Гарнитур a Time s

/' ь*. "N 13 ИЮЛ 2005 ; ш^т» í

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ.

Хирургические шовные материалы — это нити или скрепки, предназначенные для дотирования кровеносных сосудов или сшивания поврежденных тканей [7, 23, 24, 27, 42, 71, 73, 77, 78, 81, 86, 90, 92, 107, 109, 113, 117, 120, 123,126,128, 132].

Шовный материал является необходимым атрибутом хирургии, без которого выполнение оперативного вмешательства невозможно. Применение адекватного шовного материала — одна из составных частей успешного хирургического лечения. Современная наука, разрабатывая новые синтетические полимеры, значительно расширила арсенал шовных материалов. В свою очередь их создание и широкое клиническое внедрение ставят новые задачи перед исследователями и клиницистами. Многолетняя эволюция шовного материала привела к такому их многообразию, что сегодня хирургам предлагаются даже специализированные нити, предназначенные для конкретных хирургических вмешательств. Таким образом, снижается вероятность послеоперационных хирургических осложнений, причиной которых может стать шовный материал [7, 23, 24].

Среди разнообразной техники соединения тканей организма ручной шов с использованием нити является пока самым надежным техническим средством. Если когда-либо удастся создать идеальный шовный материал, то скорее всего, он будет соответствовать следующим критериям:

1) будет универсальным материалом, применяемым при любом оперативном вмешательстве (единственными переменными будут размер и прочность нити);

2) стерильным;

3) неэлектролитным, некапилярным, неаллергенным, неканцерогенным;

4) лишенным ферромагнитных свойств;

5) легким в обращении;

6) минимально реактивным при нахождении в тканях;

7) способным надежно удерживать завязываемые узлы, нервущимся и нехрупким;

8) лишенным способности сокращаться при длительном пребывании в тканях;

9) способным рассасываться после выполнения своей функции с минимальной реакцией со стороны тканей [7, 29, 42].

Однако пока не существует шовного материала, отвечающего всем вышеперечисленным параметрам, поэтому хирургу приходится выбирать из тех нитей, которые более близки к идеальной, и имеют следующие параметры:

1) высокая и равномерная прочность на растяжение, позволяющая использовать более тонкие нити;

2) равномерный диаметр на всем протяжении;

3) стерильность;

4) гибкость, необходимая для легкости обращения и надежности завязываемых узлов;

5) отсутствие раздражающих веществ и примесей, которые могут усугубить реакцию ткани на нить;

6) предсказуемые свойства.

Таким образом, изучение нового шовного материала из никелида титана обусловлено теоретической и практической значимостью проблемы и является возможностью приблизиться к разработке универсального шовного материала.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Исследовать сверхэластичную нить из никелида титана марки ТН-10 и экспериментальным путем подобрать оптимальные физические характеристики для использования в сосудистой хирургии.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Изучить физико-механические свойства нити из никелида титана.

2. Доказать возможность формирования сосудистого шва в сосудах артериального типа диаметром 5мм и более.

3. Исследовать особенности поведения шовного материала из никелида титана в области шва сосуда.

4. Изучить морфо-функциональные изменения в зоне сосудистого шва.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Впервые экспериментально обосновано применение шовного материала в виде нити из никелида титана марки ТН-10 в хирургии сосудов. Изучены различные сроки нахождения шовного материала в области шва сосуда.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Внедрение нового шовного материала позволит использовать отечественный шовный материал, не уступающий по своим характеристикам зарубежным аналогам, в хирургии сосудов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Изучаемая нить из никелида титана с эффектом сверхэластичности позволяет накладывать швы на сосуды артериального типа диаметром 5 мм и более.

2. По данным рентгеноскопии после наложения шва сосуд не деформируется, его просвет свободно проходим.

3. Шовный материал из никелида титана плотно фиксируется в окружающих тканях, составляя единое целое со стенкой сосуда.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы и основные положения работы доложены и обсуждены на заседании Томского областного общества хирургов в 2005 году.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ В ПРАКТИКУ. Рекомендации по предложенному экспериментальному использованию нити из никелида титана с эффектом сверхэластичности для наложения сосудистого шва используются в учебном процессе при чтении лекций на кафедрах факультетской и госпитальной хирургии с курсом онкологии Сибирского государственного медицинского университета.

ВЫВОДЫ

1. Сравнительная оценка физико-механических свойств шовных материалов (пролен, нуролон, поликапромид) с нитью из никелида титана сплава ТН-10 с эффектом сверхэластичности показывает, что апробируемая нить превосходит указанные шовные материалы по параметрам деформации до разрушения и величине эластичной деформации возврата.

2. Рентгенологические и морфологические данные подтверждают возможность наложения швов на сосуды артериального типа диаметром 5 мм и более шовным материалом из сплава никелида титана марки ТН-10 с эффектом сверхэластичности.

3. Наличие эффекта сверхэластичности у шовного материала из никелида титана ограничивает чрезмерное натяжение наложенных швов, тем самым, предупреждает возможность формирования краевого некроза при неправильной технике наложении шва.

4. Ответная реакция организма на шовный материал из сплава никелида титана марки ТН-10 на ранних сроках (1-14-е сутки) в зоне прохождения шовного материала и формирования рубца не являлась специфической и сводилась к слабо выраженной, стереотипной, общепатологической реакции на повреждение ткани, вызванной самим оперативным вмешательством.

5. С 30-х суток отмечено прорастание перифокальной соединительной ткани в пористую структуру оксидной оболочки. К 120-м суткам шовный материал плотно фиксировался в окружающих тканях, составляя единое целое со стенкой сосуда тем самым, укрепляя зону послеоперационного рубца. Признаков разрушения, лизиса шовного материала не выявлено.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1) Оптимальной для формирования шва сосудов артериального типа является сверхэластичная нить из никелида титана марки сплава ТН-10 диаметром 65 мкр.

2) Для операции необходимо иметь:

1. - шовный материал из никелида титана марки ТН-10 с эффектом сверхэластичности;

2. - нить для наложения двух турникетов;

3. - иглодержатель;

4. - сосудистые ножницы, два сосудистых зажима, скальпель, три зажима Кохера, одноразовый шприц, гепарин.

3) Ведение послеоперационного периода совпадает с общепринятыми правилами (нормами).