Автореферат и диссертация по медицине (14.00.44) на тему:Применение аутологичного перикарда в композитной модификации в хирургии врожденных пороков сердца (экспериментально-клиническое исследование)

5 * ] .9 Ш

АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СССР ИНСТИТУТ ХИРУРГИИ имени А. В. ВИШНЕВСКОГО

На правах рукописи СИБАГАТУЛЛИН Нур Гасымович

ПРИМЕНЕНИЕ АУТОЛОГИЧНОГО ПЕРИКАРДА В КОМПОЗИТНОЙ МОДИФИКАЦИИ В ХИРУРГИИ ВРОЖДЕННЫХ ПОРОКОВ СЕРДЦА

(экспериментально-клиническое исследование) 14.00.44 — сердечно-сосудистая хирургия

АВ ТО РЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

МОСКВА

— 1991

Работа выполнена в Башкирском Государственном медицинском институте имени ХУ-летия ВЛКСМ

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

Заслуженный деятель науки БССР и РСФСР, доктор медицинских наук, профессор Гатауллин Н. Г.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор медицинских наук, профессор Чеканов В. С.

доктор медицинских наук Селиваненко В. Т.

Ведущая организация — Всесоюзный научный Центр хирургии АМН СССР.

Защита состоится .......... г.

в ....... часов на заседании специализированного Совета

(Д.001.19.01) Института хирургии им. А. В. Вишневского АМН СССР. Адрес: (113811) Москва, Б. Серпуховская, 27.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института хирургии им. А. В. Вишневского АМН СССР.

Автореферат разослан «............» .......................................... 1991 г.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат медицинских наук

САМЫКИН П. М.

ОЩШ ШШШШША РАБОШ

Актуальность проблемы. Несмотря на определенные успехи, проблема пластических материалов в реконструктивной хирургии вродценных пороаоз сердца остается в целом нерешенной.Исполь-зуешэ для пластики сердца и сосудов материалы,кав синтети -чзского,так и биологического происхогдения,не отвечавт в полной мерз всей предъявлявши требованиям. Это приводит к развитии различных осложнений, сиигащих эффект хирургического лечения.

Накопленный опыт показывает,что в возникновении осложнений со . стороны синтетических пластических материалов некаловаянул роль играют пх низкая тронборззистентность, склонность к инфзн -.ции,недостаточная бпологпчэская и повшгенная хирургическая пористость jBiipazsHHOQ отлетпэ по прочносткш и дефоргатиЕнкм свойствам с лоеэй пякангацст /II.А.Сычеников,ISau; Э. С.Карванен, 19S5; Г.М.Соловьев с соагт.,1285; Leoicr it-o£.. 197s; ■'>'•

/0М; 5/eiX/orfat. ij/ /£$S. feres -е/.я/., /422/

Неблагоприятна пегодз применения бисагатериалоз (алло- я ссеногенккх; является,sas правило,результатом вторичных изменений,наступавших под влиянием (факторов иммунного повреждения,био-деградации и минерализации /М.Н.Еалкнозскпй с соазт.,1985 ; Л.С.Еарбарапс соазт.,1991; M^s. CocAron г/ BJ.

С биологической тошт зрения идеальными пластическими материалами является аутологпчпнэ ткаки.Эго находит подтверждение п в результатах использованпя в кардиохирургии собственного перикарда больного .Прп прплзнонпп для пластических реконструкцкй аутоперккарда ш рагнзх позициях,судя по литературе,не отмечено таких грозных осложнений,как тромбообразовзние,присоединение инфекции,грубое кальцинирование /Б.А.Королев с соавт.,1977;А.Б.Зо-рин с соавт.,1978;Г.Э.(5альповский с соавт.,1988; Pief>f«f г f o/., /9S3; S/evarf Лв/, tS2(;

В то re время тапке его ведостаткл.кан низкая механическая прочность »неудобство в работе,обусловленные "неприспособленностью" перикарда для использования в качестве пластического материала , затрудняют реализация его положительных свойств,ограничивают пределы применения,нередко способствуют возникновении осложнений. Тая,аневризмообразоваштз после пластики аутоперикардом путей оттока правого гелудочка,по данный разных авторов,встречается у 2-50& оперированных /И.Ф.Зниьковский с с.оав?. ,1980;Н.Н.Малп-новеккй с соавт.,I960; Az.ar -¿/.а/./¿¿s; eto/.,

/Я OSir> rta/ a/., 'ЗЫ A

Безусловно,улучшение биомеханических свойств трансплантатов из нативного перикарда бального,при сохранности биологетзеккх , позволило бы на только повисеть. эФФэетееность натодоз порхкардд-альной пластика,ыо к сдавать ого ушшарсапьака шкиикзкогш: материалом в кардиохирурпш.Однано проблема сосзргеисизованпа п&г {етроге. " трансплантатов из натагшз: аугогзгнга до пос -леднего времена остается калоразработениой.В связи с зтеи представляется перспективным исследовааиа возаозносхей соЕзрсенсгво-вания аутотрансплантатоз ыетедои преврачеккз -га; в сдоистыэ бко-помпозиты с необходимая свойств а:п:,1:спслъоуя бнзтрошшщерпзув-¡циася,хорошо совшствша материала. В качество послздаис цзгуг быть использованы цианакрилатнш клза^огорцз на^л;: шкмоненвэ з хирургия как средство даа соед:ш£пла ггпх «гк2::с£ ц остановка кровотечения при оперативных вмешательства:: ез парешгг^атоззх: органах.

Естественно,дот внедрения в клпшцу нового метода соЕзрпен-ствования трансплантатов из наживного пер^арда требуется всестороннее изучение его в 82спзркиаш!9,а тсскз рзрувьтатез вланотзе-кой апробации,что к определило цольп сада®: данного всслэдованая.

Цель исследования: Обосновать' созысагость а цакасообразпасть применения з восстановительной харурткп сраЕдешшс пороков сердца заплат из аутологшшого пзр;п:арда б ездо слоистого бноко^поопта с заданными свойствами ка основании его оксЕераанкШаЮго изу -чзнкя и клинического применения.

Задачи исследования.

I„Изучить параметра изменений $жазо-з£зг2:-згс2Ских свойств нативного перикарда человека ггрй вгаашдзйотгиа с баозропешвкэ-риэуюциися материалом - щЕназришлныа клгам ^ульсакрхзлат".

2.Разработать способ полугнил кашошяжоа' кодификации аутоперикардкапьного трансплантата с удуташге^а свойствами, Создать простое и доступкоэ устройство для его ссуцоствления.

3.Исследовать ыорфолопязекпз пгцгкеша,происходящие в композитной аутоперикардкаяькоа ■трансплантата,в рагзгаана сроки функционирования в хроннчзехои о:«першв^.Езуч2а!Ь поведение композитного аутоперикардиального трансплантата у растугцих 2изотных.

4.Прсвзс?л зяпнктзсгуэ аиробацяэ зсгягозктпого оутопоря-вардкаяьного трансплантата з реконструкткшой хирургия вроа-деннкз порогов сердца,в тс:: числа пря операция непрямой кст-попласпзн зсарзтацзп аортп.

Научная повттзяа. Впзрззэ эяспердгэнтаяъно обоснозана воэ-¡ю—-гость улучен:-л бко^згзштгзсзих сзойстз аутоперякардиального трансплантата создашь? слоистого бпжозпоэота с эадеишнми вапоред свойсгзэдт.Зпэрзкз цшазяряяатшаЯ клей бил использовал в зачесэта • с&яутярго гсзяоасята длл получения в кратчайпиэ сроза пэ аутогззна бпозоаозгга о ггдапизз сзоЯствают.

С псясяьзсзагстги гпзтззопг;ггз531 изтодов епорзно и разлэт-пеэ сроза ^уззгшскпроззязз ззсгздоззгззь норфологвческва лзнэ-в всмякжгзя г^сазрняардиакьноц. траяспягя-сз?э,паучазся хтсог^сс глггдззпа цгзаггзрзяатаого вхея пз состава

3 сззсзотруз^кикЗ порозов сердца гаер-

гкэ.с зсподьзсзззггг:: ззсзоргзгсптздзпг:зягяпчесгао: крптсркзэ » сбосяозазг цэггсообрзсзозга пртггзггсппз перикарда больного з за-чзстзэ сзллат в еггсгзтагэ бпззс^ззсзпта с задзннньга свой -стгагз:, Прозедзза зззпггззгззя апрэбздпя кстлозктннз аутоперкзар-дззлызз: заплат при тгсзстхпз ссзтажзз: дс-ззктоз,путей оттопа правого гзлудз^за^пззргз^зй г.гпозг?.з?г™з зсарзтгцза аорта.

1Ъат:?пчзс::5л погптасть. 3 рззудьтата зззледоззнпй па осиогз взрззардз большого разработал сзосоЗ пслучсяка зс-шсзптного ауто-перпгардпаяькогз. тр2Ясд^етата»32раЕгсйпзугг;з1Ч>ся,э огопгчзз о? обычного ззрзззрдзз.тг.зогз лосята,улу^еншаяз биоиззатппзскх-гп сзо2стззгз - гнзозпи сзпасои прз~:сстя я удобств« в работа.

Прздяоззно зрсзтсо п дз. узтрз.";стзо для ого ссуцес-

Рсзультата;.?:! злпгпттзоеп: подтгергдзяа ваооза.1

згйззтпвнозть данного ::атзр::ага згз пзастнзз септальпнз дефзз -тоз,путей сттопа правого -ззудз=за п грудной аортз.

Дпосбашп работа и пу&тзгегпз;. Натерпалн диссертации доло-геаз на республЕззнсзой язугко-прззтжзсзсЗ вскференцпи яардио-хпрургоз / Новосибирск,К89 / , рзспублззаксзой конференции хкрургсз ЕА.ССР / Уфа,1539 / » гасэдзнкя хкртрпгсесзого общзстза Еагккрсзой АССР / Уфа,1959 / ¿гсзферзнцкп полодия учегагг Бап-якрского недпцшссхого гнстптута / / , на научной кон -

ссрсецет отдела ^прургпа сердца Института зпжургпи ен.А.В.Вез -нессзого / Носзва,13Э1 /.

По теме диссертации опубликовано 5 научных работ.Поглта-риалаы работа сфорылены две заявки на изобретешь в Госкошаоб-ретений.По одной заявке выдано авторское сведэтгельство.по второй - приоритетная справка.

Реализация результатов.Результаты исследования внедрены в работу Башкирского кардиохирургическо го центра,отделения сосудистой хирургии ГКБ !Р6 г.Уфы,отделения сердечно-сосудистой хирургии городской больницы И5 г.Москвы,Самарского межобластного кардиохирургического центра.

Структура и объем диссертации.Диссертация состоит из введения» 4 глав,вызодов,практические рекомендаций и списка литера -тури / 102 отечественных и 107 иностранных источников /.Общий объеи /5"5 страниц:.»диссертация содержит J/ рлсуппк и 9 таблиц.

содержании: работы

Материалы и ыетодн исследования.

Дна получения пластического материала с улучненныш блохз-ханнческкми свойствами на основа натнвного перикарда человека вначале необходимо было исследовать предела изменений физико-иеханических свойств последнего пря'взаимодействии с быстропе-лпиаризушцшся материалом.Это исследование назло целью выявлз-ние модели образца с наилучшими биомеханическими характеристиками и создание технологии ее получания.

Для проведения физико-изханнческш: опытов перикард чэловэка. забирали у трупов лиц,умерпих внезапной смертью в возраста от 5 до 35 лет,не позез 12-18 часов с ыоментя ге наступления.Е&иный лоскут перикарда выкраивался с реберно-грудного и правого неди-астинального отделовДо начала оплтов трунный иатериал хранился в изотоническом растворе хлорида натрия при тешгературэ +4°С. Опыты проводились не позже 1-2 часов с момента забора.

В качестве быстрспслжсризуЕЩСгссз связующего конспекта использовалась клеевая композиция "Сульфакрилат",которая в отличие от аналогов обладает наиболзз властичной клеевой пленкой. При контакте с биологическими ткашшн б присутствии влаги она быстро полиыеризуется,имеет короткое время отвердения Елеевой пленки - 10-120 секунд.Не обладает нестньы и обзрш токсически! , аллергизующим и раздражающим действиям . Благодаря раннему образованию пор из-за быстрого рассасывания низксыолекулярной части ее пленка не препятствует прорастании соединительной

■ткшп /В.С.Савельез о соавт.,1989/.

Клей "Сульфакрплат" разрешен к глиничоско:<у применения Кожгзтоц по новой цедицшской технике Управления по внедренкэ новыхлекарственных средств и иедкцинской техники / 1985 /.

На'• первой этапе исследования изучалось изменение гесткостн нативного перикарда' под влиянием клея "Сульфакрилат" .Для этого из лоскута перикарда,посла освобождения его от жировой ткани,вырезались. образцы-.пртас*угаяьно21 форма,размерами 1x3 сн.На поверхность образцов нгнссжся клей толщ!2юЯ 15^5 ггки.ЗС^Сяшл и 45±5 кпу.Дггя получения. клстаа:, шгепок с указанной толщиной клей на образцы какосстся пз раската со'отазтстгенно 1,2 и 3 капля га З сг!2 п распределяйся рсс-пл.! слоем з-пределах данной площади пря помощи полпэтгаэнсзого .етатсдлЛЗри формировании многослойннз: образцов / пз дпуг слоаэ пзрттарда к слоя клея / клеевая пленка одновременно .использовалась- и длл связывания листков перикарда 1;егду-ссбой..То.1г?ка образцов определялась с поморю специального тслгрг;с;.:сра,с::абт.с1-*ого :^1д:ттсрг:» тасового типа с точностью ЕЗХЗрЙОЗ! '0,00i 'ш. -

■ Жесткость образцов определялась пробой на кзгиб под действием собственного веса.Для отого образцы укладывались на поверхность бруска*п.сещзго pasï-tspa- I00j50X30 с!л»,так:о! образов,чтобы 1/3 - образца" по длиапзу взезупала за пределы его взржей псверх-ностн.Брл зтеи-свободная тасть пепытуеиого образца,в завистосет от прпсугрЛ г;ггткестп,тлг::б2л2сь- под разянм углои.Велкчпна угла .изгиба,,определялась с пс^оцьз утсо^зра. '

Испиггагэ по .данной иетодпке. было осуществлено па 40 образ-цах,предстазленкнх 8 группшш.Контрольнзпэ группу составляли об- ' разцы из ■ однослойного перикарда.,ш подвергавшиеся клеевой обработке. - '

Исследования прочностных п дефориатгагякз: свойств иетодси линейного рзстпгзнгл проводились на образцах из однослойного перпкарда,который слуза контролем,одазелойного,покрытого клэ-евой пленной,п двухслойного со евлззшшш? листками пря поиссрз sseesoS псонеп.

Кгз и з прздццущ-зй серии' опытов ,коггпозктпые образцы -"образцы-сгас:г%в заваскыоетз от толщины слоя клеевого пскно-иента,бпли представлены трэ:1я подгруппаш1.В подгруппа /а/ тол-.цнка клееного слоя равнялась 15*5 шш,/б/-30*5кта,/в/-45±э кнп.

Для оценки влияния продуктов клея,выделяющихся при его полимеризации,на структуру нативного перикарда трехслойные кои7

поэитныо образцы изготавливались по различным технологиям -изменялось время вццеркки с момента нанесения клея до начала склеивания листков.

Механические испытания осуществлялись на разрывной нашив 2А1- 10173.<¿1 /пр-во ГДР / в лаборатории прочности пластмасс Уфимского авиационного института.Испытания проводились на плоских образцах в виде двусторонней лопатки с рабочими размерами 12 х 4 ш,которые вырубались при помощи пресс-нога.Широкими концами образцы закреплялись в зажшах прибора.Скорость нагруаонн ния образцов била постоянной и равнялась 18 мм/мин.Регастрация и запись показателей прибора производились непрерывно ленточным самописцем.

После обработки кривой зависимости удлинения образца от деформирующей силы ©переделялись разрывное напряжение,продольная деформация и модуль упругости,составлялись кривые деформирования.

Разрывное напряжение рассчитывалось делением разрушающей нагрузки на площадь поперечного сечения образца по формуле: 6"= у- ,где б" - предел прочности,кГ/мм2; Р - разрушающая нагрузка,кГ; 5 - площадь поперечного сечения образца в ненагру-яенном состоянии,ш*".

Деформация образцов при растяжении,так называемое относительное удлинение,определялась как соотношение приращения длины к первоначальной длине образца: 5 - = • /ос & »где £' - относительное удлинение ,5» ; -первоначальная длина образца, мм;д £ - приращение длины от соответствующей величины нагру-зкснш.ш; ^ - длша растянутого образца,мм.

При определении относительного удлинения и соответствующей ему величины напряжения рассчитывалась величина модуля упругости / Е /,которая характеризует жесткость материала: £"- ¿г- /кГЛаг/.

Было испытано 150 образцов.Из ник 15 однослойных перикар -диальных,45 однослойных.покрытых клеевой пленкой.представленных тремя подгруппами,и 90 образцов,состоящих кз двух слоев перикарда,связанных клеевой пленкой545 из которых склеивались тотчас ез после нанесения клея,а другая половина - после выдержки во вре -мени,необходимом для улетучивания в атмосферу продуктов полимеризации клея.

Полученные результаты обрабатывались с использованием методов вариационной статистики.Достоверность различий средних величин определяли с помощью критерия Стьюдента и,в ряде случаев,-непараметрического критерия С/ /Бшшжсона-Манна-Уитни/.

С учетои получешпк результатов был разработан способ получения ка основе наганного перикарда человека коштозитного пластического материала с улучзегаялл! биомеханическими свойствами.

На второй стала зксперииентздыик исследований с целыэ оценки функциональных свойств позоЛ коююзитноЯ модификации аутоперикардиального трансплантата,а такг.з изучения возможностей внедрения в клингпеску» практику предложенного способа для кпграоперациснного усовершенствования аутопериуардиальншс трансплантатов,бияя поставлена опыта на 20 беспородных со-баггк.Кс!Я1СЗйплал аутоперккардигльнш трансплантатом закрывались бокопго дефгктн крупник сосудов. В первой группа животных / 26 особей / .производилась пластика грудной аорты.Причем 8 кивотншс этой группы были цзккп 2.5-5 -месячного возраста весом от 2,5 до б :?р / 4Д±1Д кг /„Зо -герой группе / 4 особи /.состоящей ;'3 поповезрэлкх гквотаяс.псслэдуеная заллата вшивалась в стекку ствола легочной нргергг..

Кз состояния гкспсрагскта гивотниз заводились через 1,3,10, БО с? тек и Э55,9,12 л 18 «эсяцзз.Следует ответить,что 17 гивот-ник наблюдались з сро::п 12 и 18 изсяцез»в числе 6 есобеЯ.опо-• рнровгипп: в рас^уцсц возрасте.Результата опитов оценивались с помощью физ1заль!2с;,рзнтгенолопг:ескк-с,иорфолог1!ческ!а и плаки-кетричесгяс: методов кседедсЕанпй.Кроке того,пр:жкзненноо состояние трансплантата в разякчка-з срок:; изучалось визуально при повторной гораготоккя,которая выполнилась под наркозом перзд эвта -казней еизотного.Поело укерщзгеяяя ггазотного производилась пос -верткая аортогрй$ия.Ау7спс:!я заканчивалась кзьяткеи участка со -суда с-трансплантатом для иорЪологяческих исследований. Динамика гистологических изпснояпЯ в скаяятс исследовалась кетодои кия-роскопия ср-эзоз{ 01Ш2.~21Гг~г,: гецотоксилкн-эозкном и пикрофухскнспл по методу Ван Пиона.

С использованием нозоЛ иодели аугоперикардиального транс -влантата з клинической практике бнло прооперировано 35 больных с разлкчныни врозденнкга порокам сердца в возрасте от года 8 месяцев до 35 лет / табл. I /.При обследовании наряду с обще-хмкпгаесшаш^тагциокальгши^рептгенолопгаесшми методами исследований применялась такгз одно- и двуиерпая эхокардиография. По показаниям проводились катетеризация полостей сердца и рент-гекокоятрастшгз исследования.

Таблица.! .

Распределение больних по полу и '¿илу порока

Тип порока Муэтигш с.екщкны всего

ДОШЛ,первичный а I 4

ДШ,вторичный с АДПВ I 8 9

Тетрада <5алло 4 I 5

СЛА - 1 I

ДМЫ1 - I I

Коарктация аорты 13 3 16

Всего 21 15 36

Коррекция врожденных пороков сердца на "сухом сердце" выполнялась в условиях, общего наружного охлазденяя больного. Выбор размера и формы заплат производился в соответствии с величиной закрываемого дефекта.При операции непрямой истиопласткки коар::-тац1ш аорты ширина заплаты /В/ вычислялась по формула :

х 3,14 + 0,4 ,где Д2-диаыетр сосуда на здоровом участке. д _ ца участке максимального сунения, 0,4 - дополнительная ширша заплаты,попадающая при фиксировании в сов,в см.

Композитный трансплантат из перикарда больного,с улучшенными биомеханическими свойствами,готовился заблаговременно,до начала окклюзии магистральных сосудов и основного этапа операции,но разработанной методике.

Вначале выкраивался лоскут перикарда.После продольной стер-нотсмпл и перпкардотомии аутоперикард выкраивали с краев рассеченного перикарда,отдавая предпочтение правой медиастинальной части,После левосторонней торакотомии лоску" выкраивался с передне-медиальных отделов левой медиастинальной части перикарда кпереди от дшфрагкаяьного нерва с отступом более I су.При этом велось наблюдение за тем,чтобы оставляемое "окно" в перикарда исключало возможности ущемления в ней сердца.ВыкроенныЙ лоскут перикарда соответствующих размеров серозный покровом распластывался на операционном столике и равномерно растягивался с помогаю займов типа "москит",фиксированных по краяиЛри этом два из них устанавливались строго в проекции средней лшии,разделяющей лоскут на две равные части,остальные-по углам. Определялась общая площадь лоскута и,соответственно.его двух частей.

Далзз,для получения-етозвоЯ пленки толщиной 30^5 ига , на одну часть кз расчета! капля-на 3 см2 наносилась из свеЕэоткрытого тюбика расчетная дога клея пСульфакрилат".Клей тотчас гэ,в пределах данной части лоскута,распределялся ровным слоем при помо-ця полиэтиленового ппагеял п задергивался до появления признаков его полпаеризацкя/. появления готового оттенка и быстрого схватывания при ссгго!Есосновешп</.ПослопщдерЕ1ш0,как правило в течение о-10 секунд, лоскут по средней лшт складывался вдвоэ.Для этого одна его часть с помещыэ угловое залогов перегибалась по средней лшпи и накладывалась, на псрзуп,ч?о приводило к равномерному скле-

- вванпв двух частей.

Пс мерз, окончательного заворзения полимеризации клея /в течение первнх дпух кинут/ полученный композит приобретал заданнуа гесткость п спссобкссть сохранять своз форму в положении "на весу".После кигся'фгЕСкроггннах гостов биокомпозит до ' качала клкзнкщпп спуспался а бзночзу о физраствором.

■ В псследущ"!-! кагхп ffxso сконструировано устройство для соединения ткакгЗ /а.с.Р1б27И5/.Его применение упрощает процесс

- изготовления бпозеглгозпта, обзепечлвает более подходящие условия для равномерного раеггроделенот клзя,он просто незаменим при склеивании отделыЕК леггугез пер'лпарда.

Композитам оиката s логу ккпяантацш^независимо от пози -цгт,фикспрогглгаь попрергппгл езом..

Отдаленные результата опзрзцпа з сроки от б месяцев до 5 лет 5 месяцев гзучггз у 31 больного.

Результата собаггаегает; исследований

4

Основные сакснсхерностя пекнзйкй биомеханических свойств кативного перикарда при взапгаздействпл, с быстрополимеризующкмся щзнакрилатнги клее:.! Ьтп установлена при исследовании физико-цехгничесглк . гаргетзркегкз: ргзлгаятс моделей нерикардкальннх и • перякардкзльно-глзегцг слоистах бпопошгозитов.

Как показала натп кссяедозгши.натшзкый перикард человека обладзет низкой гзстаостьэ.З?гоя кзгяба образцов этой группы был какекмальним п составил 50°. Двухслойным образцам из натишюго перикарда такгэ характернанпзкая четкость. Опыты позволили убедиться,что простое увелпчеянэ количества слоев из свободно сложенных листков перикарда нз сспровогдается изменением жесткости образца з целей. Б то ез время нанесение на поверхность

перикардиального лоскута клея и его полимеризация с образованней пленки сопровождались изменением жесткости.Причем тенденция к изменению жесткости обнаруживается уже при нанесении клея толщиной менее 15 шш.Путем последовательных проб установлено,что увеличение жесткости перикардиально-клеевого биокомпозита находится в прямой зависимости от толщины слоя клеевого-компонента/рис.I/. Ъиокомпозиты с толщиной клея 45*5 мкм полностью утрачивают способность изгибаться под действием собственного Ееса,становятся ригидными.в то же время мы не отметили существенного различия

Н 1 2

£4 1

1 Й

ТгтттТТ'гТггТ?

Рис.I.Схематическое изображение изменений гесткости перикардиально-клеевого биокомпозита в зависимости от толщины клеевого компонента:1-нативный перикард, 2-3-4 - першардиалько-клеевые биокомпозиты с толщиной клеевого слоя соответственно 15*5, 30^ и 45*5 мкм.

в результатах исследований у образцов,состоящих как из однослойного,так и двухслойного перикарда.

При исследованиях методом линейного растяжения прочностных и деформативных характеристик перикарда человека и различных его перикардиально-клеевых композитных кодификаций выявилась неоднородность механических свойств.Диаграммы зависимости "напряжения- деформации" представлены на рис.2.

Образцы двухслойного перикарда со склеенными листками обна-руаиваат большую прочность,чем образцы однослойного перикарда без какой-либо обработки и однослойного перикарда,покрытого клеем,что подтверждается при оценке различия соответствующих средних по критерию Стьюдента(р<°.табл.2/.

Таблица 2

Прочностные и дефораатиьнкэ свойства перикарда человека я яоютозитгасс его иодификациЯ

Вид образца П-ИГ

Р

Разрупагщал Разрогеноэ Модуль Деформация

54

Л! *гп

нагрузка напрягенпе упругости цил СГ ,кГ/мм Е.кГДс!-1

Р,кГ

I.Перикард однослойный I •35

покрытий клеевой пленкой

■1-3 ?2-3

1,35 1,13 0,038 32

* 0,45 - 0,31 ± 0,015 * 9,2

1,8 1.3 0,041 31

* 0,60 ± 0,42 ± и,014 ± 4,4

4,35 1,66 0,066 29

* 1,05 ± 0,44 ± 0,030 ± 2,7

<0,05 <0,05 <0,05 >0,05

<0,05 <0,05 <0,05 >0,05

Примечание. 3 каяюзитиж образцах толпина клеевого компонента била одинаковой п равнялась 30^5 та.

> П

о.с IV

1

I У

1/ 5» ГЛМИ.'

Рпс.й.дкагрггяш деФоряфозгнпя однослойного перикарда /I/,однослойного перикарда" с клеевой пленкой /П/ и двухслойного пета -~ар~а со связанным» лпсткагет /Ш/ толщина клеевого компонента е 30-5 12а .

Поя сравнительном изучении перикардкально-клеевых биоконпо-зитов.состоящих из двух листков перикарда и слоя клея,в завися -костя от толщины последяего,вкявклось следущее.йрирост показателей прочности по мерз увеличения толщины клея наблюдается лишь в

с о

диапозона от 10 до 35 каш .Дальнейшее увеличение-толщшы клеевого компонента /45 ыкм к более/ приводило к снижению прочности биокомпозита /табл.3/.Однако полученные дакныа количественных изменений относительно недостоверный >0,05) и проявляется л:шь в виде тенденции изменения качественных показателей.

Таблща 3

механические характеристики перикардиально-клгевых биокешозигов в зависимости от голщины связующего компонента

Толщина клеевой пленки, мкм Раз рушащая нагрузка Разрывное напряжение ,кГ/г.а! Модуль утгоугости Е,кГ/мм2

м±™

15 - Ь 4,21 ± 0,74 1,57 ± 0,37 0,057 ± 0,031

30 ± 5 4,35 - 1,05 1,65 - 0,43 0,066 - 0,030

45-5 3,70 ± 0,58 1,зо - о,-¿9 0,043 ± 0,015

Некоторое снижение показателей прочности и деформационных характеристик композитных образцов обнаружено при соединении склеиваемых листков тотчас ке посла, нанесена глея в отличие от склеенных после "выдержки",необходимой для ыакс;:мального удаления продуктов полимеризации клея в округащую ерзду. В таблице 4 приведены механические характеристики композитных образцов полученных по видоизмененным технологиям^ толщиной клеезого компонента 30^5 мкм.Достоверность различий результатов оценена с использо -ванием непараметрического критерия!/, Ш< 0,05).

Таблица 4

Сравнительные характеристики перикардиаяько-клеевых оиокомпозитов в зависимости от технолог;::! изготовления

Опешция склеивания оиокомпозита Разрутшсдая нагрузка Р,ЕГ Разрывное напр;п:егл:з Модуль упзугости 'Г.гГ/ии'

¿тп

Склеивание "с выдержкой Склеивание "без выдержки 4,35 ± 1,05 И,40 - 0,77 .1,63 - 0,43 1,32 * 0,39 0,065 ± 0,030 0,047 ± 0,027

По результатам опытов оптимальной по биомеханически.! свойствам была признана модель биокомпозита,состоящая из двух листков перикарда,склеенных клеем толщиной слоя 30*5 мнм с соблюдением "выдерзки". Она обладает высокими прочностными характеристиками. Благодаря приобретенной жесткости способна в полонении "на весу" со;сранять свои форму,что делает ее удобной в работе.Наличие мезотелиального покрова с обеих сторон обеспечивает ей атромбогенность.Следует подчеркнуть,что клеевая ллеяка используемая для селективного улучшения биомеханических свойств аутолерикардиального трансплантата находится в состояъии биологической изоляции н ее присутствие указанной толщины,как показали нглш исследования,не препятствует прокалыванию трансплантата хирургической иглой и протягивания нити.

Как известно,простая дубликатура перикарда по механической прочности превосходит однослойный в 1,7-1,9 раза /А.Б.Зорин с соант.,157В/.Превосходство в механической прочности биокомпо -зита кадоднослойкым перикардом до 3 раз достигается не только за счет его удвоения,ко и благодаря наличии клеевого соединения листков объемного характера,которое при нагрунении,в отличие от дубликазуры,обеспечивает совместную работу всех элементов конс-трукции.Нельзя не учитывать и фактор упрочнения перикарда з результате контакта с адгезнвом и ксгозионные свойства самого клея.ири использовании его в предложенной дозировке и технологии склеивания неблагоприятного влияния на структуру связываемых листков перикарда нгзя не выявлено.

Полученные результаты позволяют копстатироваа-ь.что цканак-рилатный клей "Сульфакрилат" является подходящим материалом для получения на ссновз нативного перикарда слоистого биокомпозита с улучшенными биомеханически!.® свойствами.Применение в качестве связующего компонента быстрополимеризукицегося материала позволяет сократить время его изготовления до 3-4 минут,что дает возможность рекомендовать данный способ для сове^енствоза-няя аутогсерикардкаяькых трансплантатов при операциях на сердце.

Исследования в условиях -„лспертгенталькой операционном,мак-сш.шльно пркблшеачшс к клиническим,показали пригодность и подтвердили доступность к применению предложенного способа для получеши слоистого биокомпозита с заданными наперед свойствами из перикарда "хозяина".

1Ьяяантацгаг трансплантата данлой модифгяаыии, благодаря удобству в работе,отличается простотой.Перед кадг,нм уколом

иглы края заплата: легко захватывается пинцетом и хорошая адаптируемость в логе обеспечивает высокую герметичность по линии шва. Ни в одном из наблюдений не отмечено случаев расщепления композитной заплатит при фиксировании швали,Не было и необходимости вводить в рану дополнительно инструменты дня удеркива-ния трансплантата,которые используется в клшшчзской практике для сохранения расправленного состояния обычных аутопзрикардк-альных лоскутов /Л.Б.Зсркн с соавт. ,1978;ВЛЛ1одякоа с соавт., 1935/.

Сразу же после замещения бокового дефекта гргудной аортк или ствола легочной артерии и восстановления кровотока отмечалась отчетливая передача пульсации,ирл пальпации трансплантата. Ангиографические исследования,повгоршз торакото:сш с цельв прижизненной оценки трансплантата и еутопскл.ЕЫПолкзнныэ в различные сроки,ни в одной из кабяцдзшй но шавпз;: нарушения его функции,разрыва или аневризматическкх кз^зигшй.Но встрэтилось и случаев кальцинирования а инфекционного пора^з:1К2.В одно-; из наблюдений /опыт КО/ у пятимесячного щгнка в, ранней послеоперационном периоде развился гнойный плеврит,которнй был купирован консервативными кетодамк.Прз аутопсии через год не обнаружилось каких-либо признаков наличия инфекции со стороны трансплантата на стенке аорты несмотря на кизеппй изсто контакт с инфекцией.

Мы полагаем,что толерантность к .инфекции колюзптного транс-' плаитата обеспечивается не только устойчивостью аутопернкардкаль-ной ткани,но и,как показали исследовзнка В.В.Плечова с соавторам /1939/,выраженными антибактеркалыЕгд свойстванн клея "Судьфакри-лат"..

Морфологические исследования проводились в сроки от суток до 18 месяцев после пластики аорты и в 12 и 18 месяцев - ствола легочной артерии, и первые трое суток поело операции макроскопически не отмечалось наличия деформации заплаты п тро&бооЬразо^ вания. Внутренняя поверхность трансплантата была покрыта тонкий слоем фибрина,которой как бы сгаагизал участки десквамации кезо-телия блике к линии шва.Наблюдалось некоторое утслценио транс -плаитата за счет набухания.Неболкгая отечность характерна и стенки аорты.На разрезе трансплантата клеевая пленка наблюдалась-в виде сплошной линии.Признаков расцепления листков перикарда не было.микроскопически - было полное сохранение структурных элементов перикарда.Коллагеновые волокна выглядели несколько

утолщенными, тканевых некрозов не выявилось.

На 10-е сутки воспалительные явления,обусловленные' операционной травной .стихали,что свидетельствовало о биологической инертности композитного аутоперикардиального трансплантата,содержаще го клей,-рассасывавшийся аялопластичесяий материал

эти сроки наблюдалась фрагментация клеевой пленки,однако,благодаря сохранения своих адгезивных свойств,признаков расщепления листков перикарда не имелось. С внутренней поверхности трансплантат плотно прилегал к краям аорты, с нарриоЗ - спаивался с сядугшяврт ткаиямк.

Спустя 30 суток находили трансплантат сросшимся с аортой, его внутренний покров мало отличался от интииы аорты.Адвентицин последней без четких границ переходила на поверхность трансшган-тата.Клеевая пленка потеряла свою целостность,однако листки перикарда оставались интимно соедшеннш».Наряцу с интенсивным рассаснваниэы нлзя пиш процессы прорастания новообразованной соединительной ткани»

Спустя 3 ^зсяца трансплантат довольно прочно спаивался с окрусающта.и тагнямя,которые снаружи кап бы "подпирали" его.Дй-латироЕания и анэвризмообразованкя не наблюдались.Клей на разреза трансплантата не обнаруживался.

3 сроки,начиная с 6 месяцев вплоть до 18,как со стороны трансплантата,так и окружсщих его тканей,на отмечалось вкрален-ных структурных преобразований.Трансплантат представлял собой соединительнотканную конструкция^ которой при препаровке выделялись два слоя,Микроскопически это была зрелая соединительная ткань со сфорлтфОХйШ2ШМ5йя сосудами и сохраненными клеточными элементами,по структура калотглнакщая перикардиальнуп. 1раница переход-", трансплантата я аорты характеризовалась взаимным проникновением клеточпж и волокнистых структур , что сбзспзчпзало прочное :ес соединение. мало отличалась

от яжкз аорта.

Ни в одпся из табяэдениЗ та не сбнарупили грубой де-формацяи как сг.уой заплата, так п аорты на месте пластики. Отсутствие су;.*еккй аортн,особенно у яизотных, перенести вмешательство в растущэн возрасте,явийось для нас приятной походкой, так' :«в. последние за период наблюдения заметно выросла,прибавила г весе от 4 до 22,4 кГ /12,4 * 6,9 кГ'/ . Пяаяив^ршсзкйз исследования установил!-! достоверное уве-дкчзииэ аутопзр'шардиальзшх заплат вместе с окружающими

их тканями - в длину 0,21 ± 0,07 см и в ширину 0,15 ± 0,05 сы.

Впервые на рост аутоперикардиальных трансплантатов обра -тили внимание Даниельсон с соавторами /1958/ после закрытия ими стенок предсердий у поросят . Как показали наши исследования , склонность к росту со стороны аутоперикардиальных трансплантатов сохраняется и при использовании их в композитной модификации для пластики грудной - аорты у щенков.

Как показали экспериментальные исследования,:аутопери -кардиальный трансплантат в композитной модификации - после имплантации определенное время .сохраняет трехслойное строение. В последующем , по мере рассасывания,клеевая пленка замещается новообразованной соединительной тканью,которая берет на себя функцию связывания листков перикарда. Со стороны ау-топерикарда и окружающих трансплантат- тканей не наблюдается выраженной воспалительной реакции,что подтверждает его биологическую инертность. Конечным результатом -структурных преобразований композитного аутоаернкардизльного - •трансплантата является формирование хорошо вазкуляризировакной прочной соединительнотканной конструкции со структурой,напоминающей перикардиальнуго.

Результаты клинических исследований. .. В исследуемой группе выбор объектов пластики композитным аугоперпкардиалькнм трансплантатом всецело определялся клинической необходимостью. У больных со вторичными дефектами иежтрздсердной перегородки в сочетании с аномальным .дренажем легочных вен пластический материал использовался с целью закрытия -дзфзкта чн одновременного создания тоннеля для отведения крогп. в левой предсердие .Учитывая,что на данной, позиции трансплантат омывается кровью с обеих сторон,возншсала необходимость .применения материалов, обладающих тромборезистентностъз обеих поверхностей. Для этой цели использовался композитный аутопзрпкардиальный трансплантат. Прч радикальной коррекции тстргдп балл о, а также, изолированного сужения легочной артерии,применялась заплата для расширения путей оттока правого Еолудочка. и зтвола легочной артерии до янатомо-физиодогичзсЕОй норщ. Значительный запас прочности,присущий композитному трансплантату .позволил распространить методы перикардиальной пластики Е при закрытии дефекта меккелудочковой перегородки, операции непрямой истмопластики коарктации аортк.

В бяихайхиз сроки от осложнений,не связанных с пренене-нием пластического материала,в первые трое суток умерло 3 больных. На аутопсии во всех случаях композитный аутоперккар-диалькый трансплантат рельефно вписывался в контуры сердца на место пластики /з двух случаях был имплантирован на путях отг тока правого г.елудочка,в одном - на мелпредсердной перегородке/. Не бнло обнаружено признаков тромбоза,поражения инфекцией или ачезризматичсских изменений.Причинами смерти явились остра-: сердечная недостаточность /I/ и отек голоеного мозга /2/.

В раннем послеоперационном периоде у больных,перенесших операции коррекции врожденных пороков сердца с использованием композитного аутоперккардиапьно.го трансплантата,не отмечалось каких-либо осложзений, прямо или косвенно свидетельствующих о нарусении функции трансплантата.

После операции у всех оперированных наблюдались существзп-нкз изменения со стороны шумовой картины над сердцем. Исчезновение сума отмечалось у 4 больных послз гнутрисердечнпй пластической реконструкции,ослабление или изменение характера - у 16.

• При рентгенологическом исследовании в близайгие сроки отмечалась нормализация легочного рисунка у пациентов имевших до операции нарушения кровообращения в системе малого круга. Уменьшение сердца в размерах было характерно для больных посла закрытия дефектов мегатредсердной перегородки,а некоторое узе-личениэ - после радикальной коррекции тетрады Фалло.

Со стороны электрокардиографической карт:яш не выявлялось выраженной динамики,сохранились проявления гипертрофии желудочков и внутриз:елудочзовые блокады у 7 больных,имевшие место до сперации.Оставалось прзгзгнм и положение электрической оси /пра-вограмма у 13,левограмма у 15,нормограмма у 8/.

После коррекции коарктации аорты отмечалось снижение показателей артериального дазленил на руках :: появление пульсации сосудов на нижних конечностях.В то зе время в бнижайяие сроки нормализация артериального давления на руках наступила лишь у трех больных в возрасте до 7 .--эт.На 12-14е сутки выравнивание показателей артериального давления на плечевой и оедренней артериях наблюдалось у 14 пациентов,у 5 из них появился положительный градиент давления.

В отдаленные сроки у всех обследованных больных отмечались выроненные положительные изменения в общо..! состоянии.Дети заметно выросли,прибавили в весе,взрослые возвратились к тиудо-споообности.При опроса залоба,указывающая на нарушение крово -

19

обращения,выявлена у одного больного.Одапка при физической нагрузке после коррекции неполной форьат атриовентрккудяриого канала была обусловлена недостаточностью митрального.клапана.

У остальных обследованных при оценке фонокагдиографпческпх данных в отдаленные сроки отрицательной динамики со стороны шумовой картины,как одной из возможных проявлений нарушения функции трансплантата,не отмечалось.

При эхокардиографстеском исследовании ни в одном из наблюдений не выявилось данных за реканализацию,аневризглаткчгскиз изменения или кальцинирования.

У больных с коарктацией аорты в отдаленные сроки после коррекции отличные и хорошие результаты отмечены у II /79>'/.Удов -летворительными оказались у 3 больны:: /2В5/„Из них у двух сох -ранится отрицательный градиент,равный 5 и 20 мы рт.ст.,а у одного,несмотря на наличие положительного градиента давления на конечностях,сохранялось повышенное кровяное давление на руках, превышающее возрастную норму на 5,2%. Ни в-одном кз-наблюдений не отмечалось прогрессирозания гипертензионного синдрогла или роста патологического градиента,что свидетельствует о'благоприятной гемодинаыическоы результате операции.

Опыт клинической апробации поззоляет считать кошозитный аутоперикардиальный трансплантат адекватный материалов для пластики дефектов перегородок сердца,путей оттока правого селудочка и ствола легочной артерии и грудной аорты.

Как показали наши исследования,предложенный метод штраспе-рационного усовершенствования созданием слоистого биоксыпозита способствует значительному улучшению результатов применения собственной ткани больного - аутоперикарда и расширенна пределов его использования в реконструктивной хирурги! врожденных пороков сердца.

ВЫВОДЫ

1. Создание слоистого биокомпозита с задашпши .свойствами . является простым и доступным способом улучшения биомеханических свойств заплат из аутоперикарда при операциях на сердце.и крупных сосудах.

2. Оптимальной моделью■аутоперикардиального трансплантата -является перикарциально-клеевой слоистый биоксыпозит,состоящий из дв:/х листков перикарда,связанных клеевой пленкой цканакрклат-. ного клея "Сульфакрклат" толщиной 30^5 ыкм,обладающий высоким запасом прочности и удобным в работе.

3. Созданное Устройство для соединения тканей" способст -

вует упрощения процесса изготовления биокошозита из нативного аутоперикарда,обеспечивает равномерное натяжение склеиваемых лоскутов и возможность нанесения клея ровным слоем.

4. Морфологические исследования в различные сроки функционирования в эксперименте композитного аутоперикардиального трансплантата'свидетельствует,что его приживление,как и одно -слойного аутоперикарда,происходит в обычные биологические сроки. Клеевой компонент в. течение первых трех месяцев после имплантация подвергается постепенному рассасыванию,замещаясь новообразованной соединительной тканью,которая берет на себя его функции.

5. Высокий запас механической прочности,атромбогенность, быстрое приживление образованием жизнеспособной неоинтимы пои гетеротопической пересадке,устойчивость к инфекции и минерализации,а также склонность к росту при имплантации в растущем организме композитного аутоперикардиального трансплантата позволяют обосновать целесообразность его применения в качеатве пластического материала в реконструктивной хирургии врожденных пороков сердца для закрытия дефектов перегородок,пластики путей оттока правого желудочка и стгола легочной артерии и непрямой истмопластики коарктации аорты.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С целью улучшения биомеханических свойств аутоперикардиального трансплантата рекомендуется применять его в виде слоистого биокошозита с заданными свойствами.Методика изготовления биокомпозита проста,не требует использования слоеного обооудованкя и может быть легко осуществлена при операциях на сердце з течение 3-4 минут.Она заключается в склеивании двух одинаковых лоскутов аутоперихарда,обращенных мезотелиальными покровами нарушу,клеевой пленкой толщиной мкм. Пленка указанной толщины монет быть получена при нанесении на один из лоскутов перикарда клея "Сульфакрилат" из расчета I капля

на 3 сы^ площади поверхности.

2. Для устранения возмои'эго неблагоприятного влияния продуктов полимеризации рекомендуется после нанесения клея производить склеивание листков перикарда при явлениях начав-пейся полимеризации клея /с течение первых 5-10 секунд/.

На начало полгслеризации указывают такие признаки,как помутнение клея,появление быстрого схватывания при соприкосновении с

инструментом. 21

3. При изготовлении композитного аутоперикардкального трансплантата рекомендуется применение специального устройства для соединения тканей,что позволит строго.придерживаться предложенной технологии.

4. Наличие у Еаипозитного аутоперикардиального трансплантата мззотелиального покрова на обеих поверхностях позволяет

рекомендовать его для пластики сепгакьных, дефектов,где обе поверхности трансплантата ошваатся .токои грози.

5. Высокий запас механической прочности композитного ^аутоперикардиального трансплантата позволяют -помещать его .в полости с высоким давлениеи.Иоэтоиу он. может быть.'рекомендован для пластики дефектов ыеггеяудочкавой перегороди:,путей оттока правого желудочка и ствола легочной .артерии,аорты. -

6. Прочностные характеристики,эластичность,склонность к росту при имплантации в растущей организме кошозитного ауто-перикардиального трансплантата поззоляат рекомендовать его в качестве материала для заплат при операции-непршой шжоплас-тики коарктации аорты у детей.

7. При коррекции коарктации аорты с помощью заплат ширина после,цней для обеспечения принципа равенства диаметров долкна соответствовать разнице окружностей реконструируемого сосуда на "здорового" и "суженном" участках и-.иохет быть вычислена по формуле: В^Д-^Ду х 3,14 +.0,4 /сы/

СЛИЗОК РАБОТ,ОШЖИКОВАННЫХ Ш 3E3S ДОЖРЩШ"

1. Композитный аутоперикардиальный пластический материал з хирургии врозденных пороков сердца //Дроблеьз кардиохирургии в связи с динамизмом пороков сердца / Тезисы докладов Республиканской научно-практической конференции/.-Новосибирск.-ISB9.-С,52-63 /соавт.Гатауллш Н.Г./.

2. Опыт хирургического лечения коарктации аорты. //Вопросы организации и совершенствования терапевтической слуЕбы.Диспан-серизация и реабилитация больных с заболеваниями внутренних органов/ Тезисы докладов Республиканской научно-практической конференции/.-о,4а.-19У9.-С.134-135/соавт.Гатауллин' Н.Г.,Ионис D.E./

3. Устройство для соединения тканей. A.c. PI627I46 /соавт.Гатауллин Н.Г./. .

4. Способ получения кошозитного пластического материала. Заявка K:-4724333/I4/I004Q4 .-Приоритетная оправка от '¿А июля 1у89г /соавт.Гатауллин Н.Г.»Иванов М.А./.

5. Аутоперинардиальный пластический материал в кардиохирургии // Актуальные вопросы хирургии сердечно-сосудистой системы и отдельных областей / Тезисы докладов к aVI научной конференции хирургов ЕАССР.-Уфа.-198У.-С.23-25.

6.Хирургическое лечение дефектов меяпредсердной перегородки // Tai/ зе.-С.26-27 /соавт.Ёвсвков A.A.,Нагаев И.А/.

7. Деформативные свойства перикарда человека // Вопросы теоретической и практической медицины / Тезисы докладов о5-Й молодежной научной конференции БИИ.-.уфа.-ISSO.-С. 104-105 /соавт.Авзалетдинов A.M./.