Автореферат и диссертация по медицине (14.00.15) на тему:Морфология ксеноартальных биопротезов клапанов сердца после применения новых методов консервации



Ь Отасп 3 МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РФ

ИССЕРТАЦ^в

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи УДК 616.12-007.2-089.843-091.8

БУРАГО Андрей Юрьевич МОРФОЛОГИЯ КСЕНОАРТАЛЬНЫХ БИОПРОТЕЗОВ КЛАПАНОВ СЕРДЦА ПОСЛЕ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ МЕТОДОВ КОНСЕРВАЦИИ

14.00.15 - патологическая анатомия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва 1993

/ г*" ?

Работа выполнена в Кемеровском Государственном медицинском институте, Кемеровском учебно-научно-производственном предприятии «Кардиология», Кемеровском областном патологоанатомическом бюро.

Научный руководитель: доктор медицинских наук Ю.Н. Ярошинский

Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор Л.С. Барбараш

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор A.A. Чумаков, доктор медицинских наук А.П. Милованов.

Ведущее учреждение - институт хирургии им. A.B. Вишнев ского РАМН.

Защита диссертации состоится _"_ 1993 г

в__ часов на заседании Специализированного Ученого Со

вета Д 084.14.04 при Российском Государственном медицинско! университете по адресу: Москва, ул. Островитянова, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Россий ского Государственного медицинского университета (ул. Ост ровитянова, д. 1).

Автореферат разослан " " 1993 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета Д 084.14.04

доктор медицинских наук А.Н. Тихомиров

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Основной причиной неудач при имплантации биологических протезов клапанов сердца является их относительная недолговечность. Уке после 5 лет имплантации предпочтительнее выглядят результаты применения механических протезов. Анализ причин дисфункций, биопротезов клапанов сердца показал, что более 60% случаев связано с первичной тканевой дегенерацией и кальцинозом биоткани протеза.

Генез этих осложнений до конца не ясен, однако интенсивные поиски на протяжении последних десятилетий, как клинического, так и экспериментального характера, показывают, что решающее влияние на судьбу биопротезов клапанов сердца оказывает способ их консервации.

В качестве основного консерванта при производстве современных моделей биологических протезов используется глутаровый альдегид различной концентрации. Поиск путей стандартизации обработки биоткани глутаральдегидом занял не менее 10 лет и, добившись максимальной структурной стабильности биоткани протезов, исследователи столкнулись с проблемой кальциноза, вызванного именно глутаровым альдегидом/РД /

В настоящее время в качестве консервантов, помимо глутаро-вого альдегида, применяются самые различные химические соединения, такие, например, как дифосфонаты, гликозаминогликаны, поверхностно активные вещества и др. Но, несмотря на это, до настоящего времени не разработаны оптимальные методы предимплантацион-ной обработки ксенобиопротезов, обеспечивающие устойчивость их к минерализации и способные продлить функцию биоклапанов мак -симально длительное время.

Вместе с тем ясно, что решение этой проблемы без морфологического изучения влияния новых методов консервации на структуру биопротеза и ее изменения после имплантации не представляется возможным.

ЦЕЛЬ И ЭШЧИ ИССЛЗДОВШИ*

Цель работы - изучение влияния новых ш.тодсв предимцланта-ционной обработки на структуру ксеноаортальных бжспротезов клал! нсв. сердца, на основе их морфологического исследования до и после имплантации в эксперименте.

Задачи исследования.

1. Изучить структуру ксенсасртальних клапанов, подготовлен аых по модифицированной схеме, включающей стабилизацию в 0,625? глутарсвом альдегиде, папаиновый протеолиз и иммобилизацию ашшосодержащего полимера.

2. Изучить влияние на структуру ксенобиспротеза нового спс соба ксисервации, основанного на обработке биоткани дифосфснат-содержащим полимерен.

3. ГГравести морфологическое исследование ксеноклапансв, ой работалиих альтернативным глу тара льде гиду хсисервантом из класса эпоксисоединений. *

4. Б целях повышения тромборезистентностя биопротезов вклх чить в названные методики иммобилизацию гепарина и показать ее эффективность в эксперименте на 'хивотнвх " sxvîvo

5. Изучить в эксперименте на животных, используя модель г( теротшической имплантации, характер структурных изменений ctbi рок биоклаланов, обработанных новыми методами, с последующим сравнительным морфологическим анализом эксплантированных образцов ксеноклапанов.

6. Сопоставить морфологические данные с результатами биохимических, гидродинамических и физико-механических исследований и дать теоретическое обоснование предлагаемых методов консервации, направленных на комплексное повышение биосовместимости ксеноклапанси, в том числе их резистентности к кальцинозу и тромбообразованию.

НАУЧНАЯ НОВЙША ИССЛЕДШАНШ

Впервые определено влияние амино- и дифосфсяатсодержащих полимеров на структуру ксеноаортальных биопротезов клапанов сердца и показана возмакность их использования для предимплактационной подготовки.

Впервые изучено влияние альтернативного сшивающего агента из класса эпоксисоединений на структуру биопротезов и показана высокая противокальциевая эффективность данного метода консервации.

Впервые проведен сравнительный морфологический анализ образцов биоклапанов, обработанных новыми методами, полученных после подкожной имплантации экспериментальным животным.

Впервые на основе сопоставления морфологичеких, биохимических, гидродинамических и физико-механических данных разработан-ны высокоэффективные методы предимплантадионной обработки биоткани, направленные на повышение ее устойчивости к кальцинозу, тканевой дегенерации и тромбообразованию, как основных причин, ведущих к ранней дисфункции биопротезов клапанов сердца.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ

Данные, полученные в ходе настоящей работы, позволили пред ложить новые, высокоэффективные методы предимплантационной под гс г: г:-:/ к "-аноаортальных бкопротезов, предназначенных для клини ческого применения, обеспечивающие устойчивость последних к ос новным специфическим осложнениям.

Биопротезы, обработанные аминосодержащим полимером, после их клинического применения /имплантация в митральную позицию больным с приоф етенными пороками клапанов сердца/ позволили эффективно коррегировать внутрисердечную гемодинамику и значительно улучшить качество жизни оперированных больных. Метод оС работки биоткани дифосфонатсодержащим полимером и гепарином ис пользуется в УНПП "Кардиология" также и при изготовлении сосудистых протезов из алловены. Есть все основания полагать, что клиническое применение новых ксеноклапанов позволит значителы-снизить риск кальцификации и тканевой дегенерации биоклапанов, расширить показания к имплантации биопротезов лицам молодого возраста, а также улучшить отдаленные результаты биопротезирог ния клапанов сердца.

АПРОБАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ ДИССЕРТАЦИИ

Материалы диссертации доложены и обсужденн на:

1. Заседании Кемеровского областного научно-практического общества патологоанатомов /Кемерово 1990г./.

2. Межвузовской научной конференции "Молодые ученые Кузбас са народному хозяйству" /Кемерово 1989г./.

3. Объединенной научной конференции кафедры.патанатомии лечебного факультета РГМУ и лаборатории патоморфологии с проз! турой ИССХ им. А.Н.Бакулева РАМН.

4. Объединенной научной конференции кафедры хирургических болезней КГМИ, Кемеровского ОПАВ и Кемеровского УНПП "Кардиология".

СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ И ЕЕ ОБЪЕМ

Диссертация объемом 144 страницы содержит 80 страниц текста, иллюстрирована 99 рисунками, 4 таблицами. Она состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы, включающего 63 отечественных и 89 иностранных источников. *

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалом для проведения эксперимента служили аортальные клапаны /заслонки/ свиней, препаровка и отмывка которых соответствовала требованиям, предъявляемым к изготовлению ксено-биопротезов клапанов сердца, используемых в клинических целях. Кроме створок ксеноклапанов, в качестве материала для определения тромборезистентности, использовали сосудистые сегменты малой подкожной вены человека. В качестве модели для определения эффективности предлагаетх методовконгервации использовали модель с гетеротопической имплантацией створок в подкожную клетчатку мелким животным /крысам/. Подкожная имплантация сегментов створок ксеноклапанов, обработанных названными ниже методами, производилась 26С молодым самкам крыс линии \ZistdiR , весом 50 -60 гр, в возрасте 2-3 недель.

В качестве контроля использовали створки, обработанные 0,625% раствором глутарового альдегида по стандартной методике, используемой в Кемеровском УНПП "Кардиология".

Второй метод заключался в стабилизации створок ГА с дополнительной обработкой папаином и З-амино-оксипропилиден-1,I-дифосфоновой кислотой /АОПДФК, или аминосодержащий полимер/.

Третий, метод обработки основан на консервации ГА по стандартно? схеме ~ последую:.':;".: ватиновым -ротеолизок и зацие? полиэтилен-полиамина, модифицированного винилидендифосфоно вой кислотой /Д5СП, или дифосфонатсодержащий полимер/.

Далее, дополнительно к 3 методу, проведена иммобилизация гепарина.

Сущность последующих /5, 6, 7 и 8/ методов заключалась в использовании в качестве консерванта диглицидилового эфира эти-ленгликоля 1%, 2% и Ъ% концентрации с дополнительной обработкой гепарином /ДЭ, или диэпоксид/.

Весь материал по срокам имплантации был разделен на 3 группы 30, 60 и 90 суток. Полученные в ходе эксперимента образцы створок свиных ксеноаортальных клапанов были разделены на 2 части - одна для проведения сравнительного морфологического анализа,

другая для количественного определения содержания кальция в створ ках.

Для гистологического исследования, полученные после имплантации сегменты створок, подвергали макроскопическому изучению, обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации и заливали в парафин. Из блоков на санном микротоме СМ-2 готовили срезы и окращивали их следующими методами:'гематоксилином и эозином; по В&н-Гизону для выявления коллагеновых волокон; резорцин-фуксином по Вейгерту для окрашивания эластических волокон и по методу Косса для выявления кальциевых депозитов.

Для ультраструктурного исследования створок биоклапанов применен метод трансмиссионной электронной микроскопии. Характер поверхности ксеноклапанов, обработанных новыми методами, исследовали с помощью сканирующей электронной микроскопии. энные исследования проведены совместно со с.н.с. лаборатории экспе-

оиментальной морфологии Московской медицинской академии им.И.М.

Сеченова, к.м.н. З.П.Миловэновой. Для ультраструктурного анализа

р

из створок иссекали сегменты I мм , которые фиксировали в С,625% глутаральдегиде с постфиксацией в четырехокиси осмия. В процессе дегидротации кусочки створок контрастировали уранилацетатом, растворенном в '70% спирте, затем заливали в эпоксидную смолу " „^ Полутонкие и ультратонкие срезы готовили на ультра-

томе 1>KB-III /Швеция/. Срезы контрастировали по чали под электронным микроскопом PK." ¿iPS M-4I0 /Голандия/. Для исследования в сканирующем микроскопе

"Opt О a " образцы ткани

о

размером I мм , выра анные из опытных и контрольных серий, фиксировали в 0,625% ГА, обезвоживали в ацетоне и наклеивали на специальные столики, после чего поверхность створок клапанов напыляли золотом и проводили сканирование.

Количественная оценка содержания кальция в створках проведена с помощью атомной абсорбционной спектрографии и эмиссионной спектрофотометрии. Данный раздел работы внполнен совместно с врачами УНПП "Кардиология" к.м.н. Я.Л.Эльгудиным и к.м.н. A.A. Шапошниковым на базе Кемеровского областного бюро судебно-медицинской экспертизы. Определение количественного содержания кальция осуществляли на атомном абсорбционном спектроскопе AAS-I /Геомания/ и эмиссионном спектрофотометре ПГС-2. Количественное определение кальция по интенсивности спектральных линий осуществляли с помощью микрофотометра МФ-4.

Статистическая обработка проведена с помощью компьютерной программы на компьютере IBM PC/AT.

Физико-механические испытания были проведены в условиях од-Hocr-^r — r.-r.-j.-iorc р,, . ...ve.однотипно подготовленных образчов ксеноклапанов, обработанных новыми методами, на базе лаборатории полимеров ВНИИИМТ совместно со с.н.с., к.м.н. Г.М.Детжач.

Эксперименты выполнены на разрывной машине " Ь^Т^оа -1122".

Изучение гидродинамических параметров ксенобиопротезов, подготовленных по новой технологии, выполнено при стендовых испытаниях 10 биопротезов с диаметром опорного каркаса 32 мм. Испытания проведены в пульс-дубликаторе в соответствии с требова -нием ГОСТа по исследованию искусственных клапанов сердца. Данный раздел работы выполнен совместно с н.с.лаборатории ИССХ им. А.Н.Бакулева РАМН А.В.Фадеевым.

Для изучения тромборезистентности биоклапанов, обработанных новыми методами консервации, нами выбран метод, разработанный в лаборатории полимеров ИССХ им.А.Н.Бакулева РАМН, в основе которого лет т тест с пристеночным тромбообразоЕанием в эксперименте "е* V'.Vо ". Метод построен на сравнительной оценке количества тромботических масс в различные промежутки времени осевших на поверхности сосудистых сегментов, после их помещения в одинаковые условия перфузии с помощью специального устройства, подключаемого го типу паракорпорального аорто-венозного шунта в систему кровообращения экспериментального животного /собаки/. Критерием метода является относительное изменение сухого веса образцов после контакта с кровью, в сравнении с контрольным материалом.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

На первом этапе эксперимента изучена структура неимпланти-рованных створок ксеноклапанов, обработанных названными выше мето, ми. Образцы, включающие стабилизацию в 0,625% растворе глутар-альдегида, имели желтоватый цвет и большую регидность по сравнению с биоклапанами, обработанными диэпоксидом, створки которых выглядели более эластичным-/, и белесоватыми. Эти различия возможно обусловлены особенностями сшивки молекул ГА и ДЭ с группами

боковых лизиновых цепей, входящих в состав коллагеновых фибрилл.

После проведения световой микроскопии существенных различий в структуре неимплантф ованных створок биоклапанов не выявлено. В образцах отмечалась четкая дифференцировка слоев, компактное расположение коллагеновых волокон с сохранением характерной извитости, фиброциты единичные, мелкие с вытянутыми нормохромными ядрами. Независимо от методов консервации установлено, что большая часть поверхности створок биоклапанов не имеет эндотелиаль-ной выстилки.

Сканирующая электронная микроскопия выявила, что все образцы неимплантированных ксеноклапанов, не зависимо от методов их предимплантационной обработки, имели характерное гофрированное строение поверхности створок с делением на макро- и микрогофры. В зонах комиссур отмечается большая гофрированность створок, чем в образцах, вырезанных из средних отделов, включающих зоны основания, купола и свободного края. Поверхность створок биоклапанов, обработанных гепарином, отмечается большей сглаженностью в сравнении с образцами, в предимплантационную обработку которых не входила дополнительная гепаринизация. Резкое сглаживание рельефа поверхности гепаринизированных образцов возможно связано с заполнением естественных неровностей створок гепарином. Данный факт, вероятно, и объясняет высокую тромборезистентность биоткани, обработанной гепарином, выявленную в ходе эксперимента "гх^.уо так как сглаживание рельефа поверхности препятствует гиперадгезии тромбоцитов с образованием из них крупных агрегатов, как это имеет место на неровной поверхности /рис.Т/.

Трансмиссионная электронная микроскопия неимплантированных створок ксеноклапанов выявила ряд особенностей в структуре в зависимости от методов консервации, хотя коллагеновая основа не отличалась.

Коллагеновые волокна расположены компактно, особенно в фиброзном слое створок, выявляют четкую поперечную исчерченность в 64 нм. Только в образцах, обработанных дифосфонатсодержащим полимером, поперечная исчерченность коллагеновых фибрилл, местами, менее контрастна. Это связано с тем, что на поверхности фибрилл определяются глобулярные образования полимера, отличающиеся большей электронной плотностью. Клеточные элементы створок, обработанных диэпоксидом, отличаются несколько меньшей устойчивостью, чем в образцах, обработанных ГА, ДЗ£П и АОПДФК..

Рис. I. Количество тромботических масс в % по отношению к контрольной обработке 0,625% ГА.

100*

75

2*5

•14

С.шхга

Дфсп

24мич.

16мчц.

Змии.

Примечание:

Я э

¿4-м и ц.

10М чч

5мии.

1 - масса тромбов на контрольных образцах условно принята за 100%.

2 - 8,16 и 24 минуты контакта сосудистых сегментов с кровью.

ДФСП»Р£П

24нии дз^еп

Змич

5 МЧИ

Ядра клеток с неравномерным распределением хроматина, ядрышки не четкие, местами не определяются, клеточные органел-лы в различной степени деструкции.

При проведении сравнительного анализа результатов, полученных в ходе эксперимента на модели ускоренной кальцификации, ус-тановленно, что максимальные деструктивные изменения регистрировались в образцах контрольной серии. Начиная с первого месяца имплантации в створках, обработанных глутаральдегидом по стандартной методике, выявлено большое количество кальциевых депозитов с нарушением строения коллагеновых и эластических волокон.

Процессы обызвествления биоткани прогрессивно нарастали с удлинением сроков имплантации. Иммобилизация АОГЦЩ также не обеспечивает высокую структурную стабильность и устойч! вость к кальцификации при длительных сроках имплантации.

Это, вероятно, объясняется тем, что не обеспечивается должная степень модификации биоткани дифосфонатами, входящими в состав АОГЩФК.

Гораздо большая структурная стабильность выявлена в створках, консервированных £2СП, а также отмечено, что первые единичные отложения кристаллов гидроксиаппатита выявляются только при максимальном сроке имплантации. Устойчивость створок, стабилизированных ДФСП к кальцификации можно объяснить тем, что глобулы полимера, выявляющиеся при электронномикроскопическом исследовании, блокируют определенные участки коллагеновых фибрилл, отличающиеся повышенным сродством к кальциевым солям. На наличие этих участков указывается в работе inte. К г <У1988г./. По их мнению, на поверхности фибрилл имеются определенные "микропоры", являющиеся первичными центрами нуклеации гидроксиаппатита. Помимо блокировки определенных участков коллагена, молекулы полимера

могут заполнять микропустоты, образующиеся в створках во время имплантации, тем самым препятствуя проникновению в них белков плазмы и липидов, которые также могут являться центрами минерализации. Немаловажным является тот факт, что степень насыщения дифосфонатами биоткани, обработанной ДФСП в полтора раза выше, чем в образцах, консервированных АОГЩФК.

Несмотря на высокую устойчивость к кальцификации, сохранение структуры строения створок, обработанных дифосфонатсодержащим полимером при малых и средних сроках имплантации, в образцах к максимальному сроку наблюдения регистрируется увеличение содержания кристаллов гидроксиаппатита. Калъцевые депозиты располагаются преимущественно в фиброзном слое в виде очаговых скоплений. Параллельно с нарастанием обызвествления в образцах, обработанных ДФСП, происходят структурные изменения в виде фрагментации коллагеновых волокон, их разволокнения с утратой характерной извитости. При электронномикроскопическом исследовании кол-лагеновые фибриллы, особенно в местах отложения кальциевых солей, утрачивают поперечную исчерченность. Глобулы полимера приобретают размытые контуры с частичным распадом на мелкозернистые массы. Таким образом, можно говорить о том, что обработка биопротезов дифосфонатсодержащим полимером придает им достоверно большую устойчивость к минерализации и обеспечивает высокую сохранность структуры в сравнении лишь с контрольными образцами, обработанными ГА и створками, консервированными АОГЩФК. Однако, можно отметить, что с нарастанием процессов деполимеризации - электрон-номикроскопически распад глобулярных образований, происходит увеличение содержания кальция, хотя количество его гораздо меньше, чем в контроле.

Наилучшие результаты в отношении сохранности структуры и устойчивости к кальцификации, были получены при морфологическом изучении эксплантированных створок ксеноклапанов, обработанных ди-глицидиловым эфиром этиленгликоля. Обобщая результаты световой и трансмиссионной микроскопии, можно говорить о том, что консервация в 7%, а в особенности Ъ% растворе ДЭ обеспечивает сохранение структуры строения биоклапанов и высокую устойчивость к кальцификации, даже при максимальных сроках имплантации. При консервации в \% растворе диэпоксида в некоторых створках определяются единичные гранулярные кальциевые депозиты и к максимальному сроку имплантации умеренно выраженные деструктивные изменения. Зто объястется тем, что при стабилизации в 1% ДЭ не достигается максимальная сшивка коллагеновой матрицы молекулами диэпоксида и по сути- образцы остаются, как бы в полунатив-ном состоянии.

Отсутствие минерализации створок ксеноклапанов, обработанных 2% и Ъ% растворами диэпоксида, на наш взгляд, можно объяснить тем, что существует оптимальный уровень плотности поперечных связей, обеспечивающий невосприимчивость ткани биопротезов к кальпинозу. Так в сравнении с ГА, большая длина цепи поперечной связи ДЭ с молекулами коллагена, наличие двух атомов кислорода, отсутствие двойных связей, обеспечивают высокую химическую подвижность, которая в сочетании с кислородом придает этой связи гидрофильный характер. Благодаря гидрофильности ткани, обработанной диэпоксидом, обеспечивается возможность проникновения зоды к большему количеству участков молекулы стабилизированного коллагена, что также может препятствовать взаимодействию кальций и фосфат ионов. При стабилизации в растворах ДЭ, вероятно отсутствуют и "микропоры", о которых говорилось выше и которые являются центрами нуклеации кальций-фосфатных комплексов

при обработке глутаровым альдегидом. Кроме этого, при консервации ткани ксеноклапанов диэпоксидом, остается низкой вероятность образования связей по типу пиридиниевых оснований и полимеризации, что также может препятствовать отложению кальциевых депозитов.

Наши данные морфологического исследования находят полное подтверждение в полученных нами результатах количественного атомного абсорбционного определения кальция в эксплантированных образцах /Табл.I/ и в результатах эмиссионной спектрографии, а также подтверждаются физико-механическими и гидродинамическими исследованиями.

Таблица Т.

Среднее содержание кальция в эксплантированных створках ксеноклапанов, обработанных новыми методами.

Способ обработку. Количество кальция /М +т/, мкг/мг

30 суток 60 суток 90 суток

I. 0,6255? ГА 125,33+9,56 199,89+4,62 265,6+32,4

2. АОДЦ« ¿,68+1,65 56,26+6,35 71,82*8,32

3. ДФСП 6,32+2,16 22,84+3,36 26,17+3,07

4. ДФСП+ГЕЛ 17,65+4,18 38,56+5,66 42,35+5,26

5. :% дз 22,71+2,46 71,14+6,35 105,7+13,6

6. 27, ДЗ , 1,64+0,23 1,72+0,12 1,95+0,16

7. 5* ДЭ ' 22+0,06 1,52+0,07 : ,Ь5ч\07

В. т.% ДЭ+ГЭД т,77+0,т6 ! 1,83+0,07 т ,ь6-0,47

9. Нативн»--е ствогжи. .,о 7+0 , Оо 1 -

Примечание: По всем срокам Т> 2,3,4,5,6,7,6,9 наблюдени Я — / Г, П Г\ Т

у V V , ^

2 >3,6,7,8,9 р <0,01

3 >6,7,8,9 р < 0,001

Таким образом, после проведения всего комплекса '/сследований, наилучшие результаты были выявлены при изучении ксенобиопроте-зов, обработанных диглицидиловым эфиром зтиленгликоля и гепарином. Установление, что биоклапаны, стабилизированные ДЭ, проявляют высокую структурную стабильность и устойчивость к основным специфическим осложнениям. В пользу этого метода также говорит то, что он является наиболее технологически простым, в сравнении с методами консервации с иммобилизацией А0ПД<1К и ДФСП.

Есть все основания полагать, что положительные результаты клинической апробации биопротезов клапанов сердца, обработанных ли.эпоксидом, значительно снизят риск деградации и кальпификании биоклапанов и, в челом, значительно улучшит отдаленные результаты при данном виде оперативного вмешательства.

ВЫВОДЫ

I. При обработке ксенобиопротезов по модифицирОЕэнной схеме, включающей- консервацию в глутаровом альдегиде, папаиновый проте-олиз и иммобилизацию З-амино-1-оксипропилиден-Т,т-диАосфоновой кислотой /АОПДФК/ и гепарина, сохранность структуры обеспечивается лишь при малых сроках имплантации. В дальнейшее, процессы биодеградаиии и кальиификаиии ксеноклапанов прогресг-/зно назаста-от практически не отличаются от контроля.

Г6

2. Кальцификация ксенобиопротезов связана с деструкцией коллагеновых и эластических волокон, а также с деградацией клеточных элементов створок. При этом, кальциевые депозиты ассоциируются с разрушенными фиброцитами и коллагеновыми фибриллами, причем процесс кальцификации начинается с отложения аморфного кальция пери- и интрафибриллярно с дальнейшим распространением на межфибриллярные пространства, где и происходит формирование

водонерастворимых кристаллов гидроксиаппатита.

3. Структурная стабильность ксеноклапанов, подготовленных по методике, включающей иммобилизацию дифосфонатсодержащего полимера /Д$СП/, более выражена. Адсорбция глобул полимера на определенных' участках поверхности коллагеновых фибрилл, являющихся первичными центрами нуклеации гидроксиаппатита, позволяет блокировать процессы кальцификации. При подкожной имплантации, в образцах, обработанных ДФСП, содержание кальция достигает 22 - 25 мкг/мг, тогда как в контроле эти значения равны 200-266 мкг/мг ткани.

4. Наибольшая сохранность структуры ксеноклапанов обеспечивается консервацией в Ъ% растворе диглицидилового эфира этилен-гликоля /ДЭ/. Обработка биоткани ДЭ способствует максимальному снижению кальцификации. Количество выявляемого кальция, независимо от сроков имплантации, остается на "метаболическом" уровне и достигает 1,5 - 2,0 мкг/мг, что значительно меньше, чем в контроле и в образцах, обработанных другими методами.

о. Иммобилизация Д. л гепарина, значительно повышает тромбо-резистентность, что обусловлено резким сглаживанием рельефа поверхности гепаринизированных створок ксеноклапанов. Связывание гепарина с диэпоксидом возможно без использования промежуточных активирующих веществ, что значительно упрощает технологию гепари-низации.

б. Биоклапаны, обработанные ДЭ и гепарином, помимо высокой структурной стабильности, характеризуются более надежными гидродинамическими параметрами и выявляют высокие прочностные характеристики по сравнению с контрольными образцами.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

I. Консервацию биопротезов клапанов сердца наиболее целесообразно проводить диглицидиловым эфиром этиленгликоля.

2. Наибольшая структурная стабильность биоклапанов достигается при консервации в Ъ% растворе ДЭ со следующими режимами обработки: фосфатный буфер с рН=7,4, приготовленный на 0,9% водном растворе хлорида натрия, при Т=20°С, с продолжительностью инкубации 21 сутки.

3. Для хранения и стерилизации биоклапанов рекомендуется использовать 2% раствор диэпоксида, приготовленный с соблюдением тех же параметров, как и при 5% ДЭ. Осуществлять хранение необходимо в специальных контейнерах с соотношением массы биопротеза

и раствора не менее 1:5, при комнатной температуре и в защищенном от света месте.

4. Для повышения тромборезистентных свойств протезов, обработанных ДЭ, необходимо проведение дополнительной гепаринизации ксеноклапанов. Концентрация гепарина должна составлять 200 ед/мл, рН=7,4, Т=20°С, время обработки 3 часа.

5. После проведения гепаринизации биопротезов, рекомендуется дополнительная стерилизация в течении 7 суток 2% раствором диэпоксида.

6. Резистентность к кальцификации биоклапанов рекомендуется изучать на модели с подкожной имплантацией с максимальным сроком наблюдения до 90 суток.

7. Оценку тромборезиетентности биоматериала осуществлять в эксперименте " е* vi^o " на сосудистом материале с использо нием паракорпорального шунта.

8. Клиническое применение нового метода консервации, основ ного на стабилизации ксеноаортальных биопротезов ДЭ, позволит расширить показания к выполнению биопротезирования.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

I. Первичная тканевая дегенерация /ПТД/ биопротезов митрал ного клапана сердца. Акт^льные вопросы реконструктивной и вое становительной хирургии. Тезисы итоговых работ г.Иркутск.-1989 с.44./Соавторы Нехорошев Б.К., Барбараш Л.С., Шапошников А.Н./

. 2. Способы профилактики кальцификации ксенобиопротезов кл нов сердца. Молодые ученые Кузбасса - народному хозяйству. Тез докладов областной научной практической конференции г.Кемерове 1990.-с.26. /Соавторы Шапошников А.Н., Эльгудин Я.Л./.

3. Оценка гемодинамических параметров модифицированного б и протеза. Молодые ученые Кузбасса - народному хозяйству. Тезись докладов областной научно-практической конференции г.Кемерово. 1990г.-с.41. /Соавторы Эльгудин Я.Л., Шапошников А.Н./.

4. Клинико-экспериментальная оценка новых подходов к созда нию ксенобиопротезов клапанов сердца. Первый Всесоюзный Съезд сердечно-сосудистых хирургов. Тезисы докладов и сообщений г.Мс ва.-1990.-C.4I6-4I7. /Соавторы Барбараш Л.С., Нехорошев Б.К., Эльгудин Я.Л., Шапошников А.Н., Кокорин С.Г., Журавлева И.Ю., Федоров Б.А./.

5. Первый клинический опыт замены митрального клапана hoi моделями биопротезов клапанов сердца. Экспериментальная сердег но-сосудистая хирургия. Материалы всесоюзного симпозиума г.Су;

дал> . -1991.-е.IOO-IOI. /Соавторы Нехорошев Б.К., Журавлева И.Ю Кокорин С.Г., Огарков М.Ю., Шапошников А.Н., Эльгудин Я.Л., Бар-

бараш Л.С./.

6. Профилактика кальцификации биопротезов клапанов сердца на основе, предимплантационной модификации ксеноткани. Экспериментальная сердечно-сосудистая хирургия. Материалы Всесоюзного симпозиума г.Суздаль.-1991.-е.104.105./Соавторы Шапошников А.Н., Эльгудин Я.Л., Барбараш Л.С., Новикова С.П., Нехорошев Б.К., Петров А.К., Багрянский В.А., Милованова З.П., Деркач Г.Н./.