Автореферат и диссертация по медицине (14.00.27) на тему:Возможности модернизации отечественных маммарных эндопротезов в эксперименте

На правах рукописи

РГб од

2 8 СЕН та

СУЛТАНОВА НАИДА ОСМАНОВНА

ВОЗМОЖНОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ МАММАРНЫХ ЭНДОЛРОТЕЗОВ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

14.00.27-ХИРУРГИЯ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

МОСКВА -1999 г.

Работа выполнена в Институте хирургии им. А.В.Вишневского РАМЫ

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ: Лауреат премии Правительства РФ, член-корреспондент РАМЫ, доктор медицинских наук, профессор A.A. АДАМЯН

доктор медицинских наук Н.Д. СКУБА

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: Лауреат Государственной премии СССР, премии Правительства РФ, заслуженный деятель науки, член -корреспондент РАМН, . доктор медицинских наук,профессор Н.О.МИЛАНОВ

Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Г.И.ЛУКОМСКИЙ.

ВЕДУЩЕЕ УЧРЕЖДЕНИЕ: Московский медицинский стоматологический

Институт им.Н.А.Семашко

Защита диссертации состоится «_»_1999 года в«_»_часов.

на заседании диссертационного совета Д-001.19.01 в Институте хирургии им. А.В.Вишневского РАМН.

Адрес: 113811, Москва, у л. Б .Серпуховская 27

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

Автореферат разослан «_»____ 1999 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат медицинских наук Л М.ЧЕРНЫШЕВА

чЗ^.з.

Актуальность проблемы. В современной пластической хирургии нашли широкое применение различные по природе и конструкции маммарные эндопротезы. Высокие функциональные возможности силиконовых имплантатов нового поколения достигнуты путем совершенствования конструкции уже известных эндопротезов, использованием новых полимерных материалов, их сочетаний (А.А.Адамян, 1994).

Несмотря на разнообразие их физико-химических характеристик, большое различие по достоинствам и недостаткам, до настоящего времени мнения хирургов о маммарных имплантатах различного класса остаются очень противоречивыми, как с позиции физико-химических свойств и полимерной принадлежности, так и выбора типа эндопротеза. Причина кроется в большом качественном разбросе эндопротезов различных фирм. Наряду с достаточным по современным меркам совершенством эндопротезов отдельных западных фирм (Мс йши) констатируется ущербность отечественных эндопротезов, уступающих по многим параметрам ряду западных (И.А.Фришберг, 1997; А.А.Адамян, 1997).

Широкое распространение пластики молочных желез эндопротезиро-ванием вызвано относительной простотой оперативного вмешательства, эффективностью маммарных имплантатов и широким диапазоном требований - от эстетических до лечебно-косметических. Несмотря на это, использование эндопротезов связано с рядом осложнений, к числу которых относят кон-стриктивный фиброз, капсулярную контрактуру, повреждение имплантата, инфицирование и т.д. (С.А.У^пгпск, 1976). Любая из существующих модификаций силиконовых маммарных имплантатов не исключает полностью возможные осложнения, хотя каждая из них нацелена на нивелирование того или иного осложнения.

Капсулярная контрактура, по данным Я.М.Сауои (1979) может встречаться до 74 % из числа оперированных, но более признанными следует считать цифры 25-50 % (М.И.Кузин и соавт, 1984; Ь.СЫЬеЛ е1 а1., 1990; В.Авр1ипс1, 1990).

Замечено, что на частоту возникновения контрактуры оказывает влияние форма имплантата. Так, низкопрофильный вариант маммарных эндолро-тезов реже вызывает развитие капсулярной контрактуры, чем высокопрофильный. В 80 % наблюдений это осложнение связано с высоким профилем имплантата (Г.И.Лукомский, А.Б.Шехтер, 1994).

Сведения о причинах возникновения капсулярной контрактуры разнообразны. Одной из самых распространенных точек зрения является наличие в эндопротезах большого количества так называемого "свободного" ге-левого силикона, миграция которого через оболочку эндопротеза в окружающие ткани приводит к формированию фиброза (М.Янович, 1976; C.A.Vinnick, 1979; W.M.Stevens,1987). Однако высокий процент фиброза, наблюдаемый, и при соленаполняемых имплантатах не подтверждает этот вывод (M.H.Grath and B.R.Brukhard, 1984).

Тем не менее, в борьбе с указанным существенным причинным фактором, обусловливающим развитие фиброза, выбраны два пути его преодоления - трансформация гелеобразного силикона в сторону увеличения его молекул с целью затруднения их прохождения через микропоры оболочки эндопротеза и создание более герметичной оболочки, исключающей диффундирование через нее гелевого силикона (И.О.Кудайбергенова, 1994).

Достоинства соленаполняемых имплантатов нередко нивелируются возможностью их опорожнения, частота которого доходит до 76% (S.R.Werner and H.E.Paulus, 1986).

Имплантаты с полиуретановым покрытием оболочки снижали капсу-лярную деформацию до средней степени за счет лучших барьерных свойств и уменьшения подвижности эндопротеза. Однако, при использовании указанных эндопротезов происходит васкуляризированное прорастание соединительной ткани в полиуретановую пену с развитием типичной реакции на инородное тело, а удаление данных эндопротезов затруднено из-за прочной фиксации соединительной тканью (M.D.Bostwick, 1990).

Образование фиброзной капсулы вокруг силиконового эндопротеза -это закономерная реакция на инородное тело (Т.Т.Даурова, 1980; N.Kos-

БОУйку, 1983). Однако, ряд физико-химических факторов, равно как особенности конструкции эндопротеза, могут влиять на реакцию тканей на им-плантат, усиливая или угнетая ее. Хотя формирование капсулы с избыточным содержанием соединительной ткани может быть также результатом технических погрешностей или обусловлено особенностями реакции организма на имилаитат (Ь.М.Х^пеээ а1., 1989, К.ХУ.АгтзИ-огщ, 1989, Г.И.Лукомский, 1994).

Таким образом, форма, строение и состав эндопротезов различного класса обуславливают как эффект вмешательства, так и развитие осложнений. Работ, посвященных сравнительному изучению различных маммарных эндопротезов, их составляющих, нацеленных на дальнейшее совершенствование отечественных эндопротезов нет.

Исходя из вышесказанного, поиск путей совершенствования маммарных имплантатов с целью профилактики осложнений после пластики молочных желез на современном этапе являются весьма актуальным, требующим разрешения.

Цель исследования - повышение качества отечественных маммарных эндопротезов.

Задачи исследования.

1. Изучить результаты увеличивающей маммопластики с использованием различных эндопротезов.

2. Провести сравнительную оценку маммарных эндопротезов различного класса и составляющих их материалов в лаборатории.

3. Провести сравнительную оценку модельных маммарных эндопротезов различного класса и составляющих их материалов в эксперименте на животных.

4. Выделить наиболее эффективные материалы и их композиции для конструирования качественных эндопротезов.

5. Разработать пути дальнейшего совершенствования отечественных маммарных эндопротезов.

Изучаемые явления. Процесс вживления и особенности реакции окружающих тканей при использовании модельных образцов маммарных эндо-протезов различного класса.

Объект исследования. Различные типы образцов маммарных эндо-протезов (силиконовые с гладкой поверхностью, с поликарбонатсилоксано-вой оболочкой и биокарбоновым покрытием); гидрогелевые, с гладкой поверхностью, с поликарбонатсилоксановой оболочкой; текстурированные силиконовые оболочки фирм "Пластис" и "Мс Ghan" без покрытия, с биокарбоновым покрытием. Экспериментальные животные: кролики, крысы.

Методы исследования. Лабораторные, экспериментальные, медико-биологические, морфологические.

Лабораторными методами изучено по три образца каждого класса эн-допротезов. Проверены прочность, эластичность, герметичность оболочки эндопротезов, текучесть, степень сшивки силикогеля эндопротезов.

В эксперименте на кроликах и крысах изучены морфологические изменения, возникающие вокруг оболочки 8 модельных образцов различных типов эндопротезов в зависимости от химического их состава и структуры поверхности.

Научная новизна. Впервые в Государственном центре перевязочных, шовных и полимерных материалов в хирургии Института хирургии им. A.B.Вишневского РАМН при нашем участии проведена сравнительная оценка различных по типу образцов маммарных эндопротезов и их составляющих.

Физико-химическими исследованиями установлено, что главными недостатками отечественных эндопротезов в отличие зарубежных является высокая текучесть геля и проницаемость оболочки. Уплотнение геля для снижения выпотевания низкомолекулярных продуктов из него в организм возможно путем дополнительной сшивки полимера.

Дальнейшее совершенствование маммарных эндопротезов возможно путем модернизации геля и создания многослойной текстурированной поли-диметилсилоксановой оболочкой с барьерным слоем из виналана, из поли-

карбонатсилоксаиа, улучшающего физико-механические свойства оболочки и с биокарбоновым напылением поверхности имплантата.

Практическая значимость:

Экспериментально доказана неоправданность применения гидрогеле-вой сердцевины из гидрооксиэтилметакрилага для конструирования маммар-ных эпдоиротезов. Обязательным условием модернизации современных эн-допротезов является многокомпонентность оболочки, включающая барьерные слои и дополнительные покрытия поверхностного слоя оболочки.

По результатам экспериментальных исследований рекомендуется определенная схема создания оптимального эндопротеза молочных желез, включающая уплотненный силиконовый гель, полидиметилсилоксановый, поликарбонатсилоксановый и виналановый слои оболочки с текстурирован-ной и покрытой биокарбоном поверхностью.

Апробация диссертации:

Основные положения работы доложены и обсуждены на объединенной научной конференции Государственного Центра перевязочных, шовных и полимерных материалов в хирургии, отделения восстановительной и пластической хирургии Института хирургии им.А.В.Вишневского РАМН 20 апреля 1999 г., материалы доложены на II конгрессе Ассоциации хирургов им.Н.И.Пирогова (С.-Петербург 1999), на Секции эстетической, пластической и реконструктивной хирургии Общества хирургов г. Москвы и Московской области (май, 1999).

По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов и практических рекомендаций, изложена на — страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц и 44 иллюстрации. Библиографический указатель включает работы 57 отечественных и 94 зарубежных авторов.

Содержание работы

В основу диссертационного исследования положены материалы отдаленных результатов пластики молочных желез силиконовыми эндопротеза-

ми, физико-химического и медико-биологического изучения модельных полимерных эндопротезов в эксперименте.

В клинике были изучены отдаленные результаты увеличивающих маммопластик и восстановительных операций на молочной железе, выполненных в отделении пластической хирургии в период с 1996 по 1998 гг.

Обследовано 54 нацистки, 29 из которых имплантировано 55 гладко-стенных эндопротезов фирмы "Пластис" и 25-ти- 49 текстурированных эндопротезов фирмы "Мс ОКап". Односторонние операции проведены с использованием гладкостенных эндопротезов в 3-х наблюдениях и текстурированных -водном наблюдении (табл.1).

Таблица 1.

Количество больных и число имплантированных силиконовых эндопротезов

Виды эндопротезов Количество больных Число эндопротезов

Гладкостенные 29 55

Текстурированные 25 49

Всего 54 104

Показаниями к операции явились постлакгационная инволюция (28 пациенток), микромастия (17 пациенток), асимметрия молочных желез (5 пациенток) и состояние после мастэктомии (4 пациентки).

Отдаленные результаты увеличивающей маммопластики силиконовыми эндопротезами оценивали по трем градациям: хорошие, удовлетворительные и неудовлетворительные.

За хорошие результаты принимали состояние пациенток, когда контурный эффект полностью соответствовал ожидаемым результатам, молочные железы были симметричными, правильной формы и физиологической кон-стистенции.

Удовлетворительным считали хороший контурный эффект, при наличии субъективных жалоб на тяжесть эндопротеза.

Неудовлетворительными признаны результаты при наличии осложнений, для ликвидации которых проводили повторные оперативные вмешательства.

Из 54-х обследованных, по данным комплексной оценки, в 31 наблюдении (57,4%), отдаленные результаты, признаны хорошими, в 10 (18,5%) удовлетворительными и и 13 (24%) - неудовлетворительными. Из них у 1 пациентки (1,8%) произошел разрыв стенки эндопротеза, вследствие травмы.

Основную группу осложнений после увеличивающей маммопластики силиконовыми эндопротезами в отдаленные сроки составил констриктивный фиброз капсулы, окружающей эндопротез, развившийся у 12(22,2%) пациенток.

При оценке констрикгивного фиброза пользовались классификацией, предложенной 1.Ь.Ваксг и соавт. (1975), в которой различают четыре степени развития капсулообразования вокруг силиконовых эндопротезов.

I степень констриктивного фиброза у обследованных больных не выявлена.

II степень выявлена у 6 пациенток, у которых молочные железы имели естественный внешний вид, но пальпагорно четко определялись контуры силиконовых эндопротезов.

III степень выявлена у 4-х пациенток. Эндопротезы у них были податливы, имели упруго-эластическую консистенцию и определялись визуально.

IV степень выявлена у 2 пациенток, у которых эндопротезы были плотные, практически несжимаемые.

Частота возникновения констриктивного фиброза во многом была обусловлена структурой поверхности эндопротеза.

После увеличивающей маммопластики гладкостенными эндопротезами не только возрастает частота возникновения констриктивного фиброза относительно таковой в группе пациенток, которым были имплантированы тек-

стурированные эндопротезы, но возрастает также и степень выраженности фиброза (табл. 2).

Таблица 2

Зависимость частоты возникиовеиия копстрикпшвного фиброза от типа эндопротеза.

Степень констрик- Типы эндопротеза Всего

тивного фиброза Гладкостенпый Текстурироваиный

Отсутствие фиброза 40 44 84

I - - -

II 6 4 10

III 5 1 6

IV 4 - 4

Итого 55 49 104

Морфологические исследования удаленных по поводу констриктивно-го фиброза капсул, окружающих эндопротезы, выявили следы силикона в клетках капсулы. Можно с большим основанием предположить, что миграция силиконового геля через оболочку эндопротеза способствует разрастанию соединительной ткани.

Анализируя и сопоставляя клинические результаты имплантации силиконовых эндопротезов и данные морфологических исследований удаленных капсул эндопротезов, можно констатировать, что проблема конструирования эндопротезов, особенно отечественных, остается нерешенной.

Нами намечены пути усовершенствования маммарных эндопротезов, включающие модернизацию составляющих: геля и оболочки.

Предполагалось гель улучшить - заменой его на гидрофильный, исключающий миграцию силикона или уплотнением его за счет увеличения степени сшивки полимера, а оболочку - поиском полимера с выраженными барьерными свойствами, повышением прочности оболочки и изменением ее поверхности (рис.1).

Рис.1. Схема путей усовершенствования отечественных силиконовых эндопротезов.

С целью реализации предложенной схемы было проведено несколько серий физико-химических и медико-биологических исследований.

Данные физико-химических испытаний сердцевины современных маммарных эндопротезов представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Свойства силиконовых гелей.

Производитель геля и тип эндопротеза Показатели

Модуль упругости (Мпа) Степень набухания (%) Содержание растворимых фракций (%)

"Пластис " "Мс Ыгап " 110 "Мс С1шп " 410 0,2 0,5 - 0,7 4-5 >2 500 >2 500 1 500 35-40 30 20

Как видно из таблицы, наилучшим можно считать вариант эндопротеза "Мс СЬап"-410 с более плотным гелем, в котором содержится значительно

меньше несшитых силоксановых молекул, способных мигрировать через оболочку эндопротеза в ткани.

С целью уменьшения количества несшитых молекул силикона в отечественных эндопротезах мы заменили традиционно радиационный метод сшивки полимера химическим. Тем не менее, гель всегда содержит какое-то количество несшитых молекул, поэтому для предотвращения их миграции в организм необходимо совершенствовать и оболочку эндопротеза для снижения ее проницаемости.

С этой целью, а также для повышения прочности оболочки использовали образцы новых перспективных полимерных материалов со специальными свойствами.

Согласно биофизическим и физико-химическим исследованиям, оптимальными материалами оказались поликарбонатсилоксан, полимер-виналан, и углеродный материал - биокарбон.

Поликарбонатсилоксан обладает значительно лучшими по сравнению с традиционными силоксанами барьерными свойствами и усиливает прочность оболочки, сводя к минимуму возможность ее разрыва при механической травме. Предложенная нами поликарбонатсилоксановая оболочка обладает рядом достоинств, приведенных в таблице 4.

Таблица 4.

Сравнительная характеристика показателей полидиметилсилоксапа и поликарбонатсилоксапа.

Показатели Полимеры

ПДМС ИКС

Внешний вид бесшовная оболочка бесшовная оболочка

Прочность на сжатие не разрушается* не разрушается*

Прозрачность полная полная

Прочность при разрыве (мПа) 6-7 10-12

Удлинение при разрыве (%) 600-800 720

Проницаемость ( мг/мес) приведенная к 100 мг геля 60-80 отсутствует

• при сжатии гелевых эндоаротезов между двумя параллельными плоскостями они выдерживают нагрузку 10 кг, что свидетельствует о достаточной прочности оболочки.

Как видно из таблицы, по большинству приведенных параметров прочности и проницаемости оболочка из ПКС превосходит таковую из ПДМС.

Виналан значительно превосходит по барьерному эффекту поликар-боиатсилоксан, но намного уступает ему в прочности.

150

О) £ о."

---1

:: 2

у

у

.. :: ::

о -] "

50 J

5о юо /зо лоо ¿¿'о

Рис.2 Динамика выпотевания низкомолекулярных фракций геля на наружную поверхность оболочки (количество геля, перешедшего на наружную поверхность оболочки, на 100 г веса эндопротеза): 1 - стандартный отечественный эндопротез; 2 - эндопротез с барьерным слоем.

В конце 250 суток выпотевание геля из стандартного эндопротеза составило 170мг\100 г геля, а в случае эндопротеза с оболочкой содержащей барьерный слой - 56 мг\100ггеля. Эти результаты свидетельствуют о том, что введение барьерного слоя снижает выпотевание примерно в 3 раза.

Поскольку причинных факторов развития фиброза капсулы вокруг эндопротеза много, было бы логично помимо мер, нацеленных на уменьшение поступления силикона в ткани, суметь также разработать систему управления процессом формирования фиброзной ткани вокруг эндопротеза. По опыту коррекции дефектов грудной стенки углеродными эндопротезами ребер, капсула вокруг которых, как правило, оказывалась сверх топкой, возникла идея покрытия маммарных эндопротезов этим материалом.

Биокарбон - специально разработанная линейно-цепочечная форма углерода, не содержащая бензольных колец, характеризуется выраженным

тормозящим эффектом на формирование грубой соединительнотканной капсулы.

Для медико-биологической оценки предложенных материалов было выполнено 8 серий экспериментов на 71 животном (крысах, кроликах).

I серия экспериментов была контрольной. В качестве контроля использовали модельные образцы традиционных эндопротезов в виде силиконового геля и гладкой силоксановой оболочки.

Имплантацию проводили 20 животным (15 кроликов и 5 крыс), подкожно (у 20 животных) и под мышцу (у 10 животных), на сроки от 1 до 370 дней. Всего было произведено 40 имплантаций.

Исследовали 5 образцов со сроком имплантации 1 сутки, 5 образцов со сроком 7 суток, 10 образцов - 14 суток, 4 образца - 30 суток, 5 образцов - 2 месяца, 5 образцов - 3 месяца, 6 образцов - 1 год.

В ранние сроки после имплантации силиконовых эндопротезов отмечали обычную картину заживления ран с процессами альтерации и регенерации на месте рассечения тканей. Силиконовые эндопротезы были окружены толстым слоем грануляционной и молодой соединительной ткани.

На 7-е сутки после операции вокруг имплантата начиналось формирование соединительнотканной капсулы, толщина которой варьировала у разных животных. В основном капсула была относительно тонкой от 40 до 150 мкм. Капсула состояла из еще незрелой ткани, имеющей характер грануляционной, и содержала большое количество новообразованных сосудов, фибробласты веретенообразной и звездчатой формы, лимфоциты в небольшом количестве.

Через 30 суток после имплантации капсула на большем своем протяжении значительно истончалась до 0,5-0,7мм, становилась прозрачной. Она состояла из плотной фиброзной соединительной ткани, без зон грануляционной ткани. Структура капсулы на разных се участках была различной. Местами это относительно тонкий фиброзный слой однородного строения с преобладанием фиброцитов, фибробласгов и коллагеновых волокон. Ткани были пронизаны лимфоцитами, эозинофилами, плазматическими клетками.

Через 2 месяца регенерация в зоне механической травмы тканей полностью заканчивалась, сам имплантат оказывался окруженным плотной капсулой из зрелой соединительной ткани.

Через 3 месяца каких-либо визуальных изменений не выявляли, капсула по-прежнему была прозрачной, инъецированной сосудами, но меньшим количеством, толщина ее составляла от 50 до 140 мкм. Микроскопически картина была представлена зрелой соединительной тканью, плазматические клетки и эозинофилы инфильтрировали ткань умеренно. Со стороны подкожной клетчатки капсула оказывалась тоньше, чем со стороны мышечных волокон, где преобладала рубцовая ткань на месте погибших от сдавления мышечных волокон.

Через 1 год эндопротезы были покрыты тонкой, прозрачной, бесцветной капсулой. Микроскопически в эти сроки капсула была равномерной толщины, плотная из зрелой соединительной ткани с небольшим количеством сосудов, с толстыми волнистыми пучками коллагеновых волокон. В единичных наблюдениях в слоях, прилегающих к силикону, встречались вытянутые, похожие на фибробласты макрофаги, протоплазма которых была заполнена частицами силикона, что является одним из факторов, способствующих развитию констриктивного фиброза.

По результатам исследований выяснилась миграции геля эндопротеза в ткани с соответствующей реакцией их на силикон.

С целью преодоления указанного недостатка во II серии эксперимента испытывали в качестве возможной гидрофильной основы эндопротеза-гель, гидрооксиэтилметакрилат, определяя реакцию тканей на модельный эндо-протез в сроки от 1 дня до 22 месяцев после имплантации подкожно 17 животным (10 кроликов и 7 крыс). Исследовали 3 образца со сроком имплантации 1 сутки, 7 образцов со сроком 7 суток, 5 образцов - 14 суток, 5 образцов - 30 дней, 5 образцов - б месяцев, 5 образцов - 22 месяца (1 год 10 месяцев).

На 1-е сутки после имплантации модельных гндрогелевых эндопроте-зов при вскрытии полости с имплантагом выделялось светлое содержимое (экссудат). Эндопротезы свободно лежали в полости, ткани вокруг были

отечны, сосуды инъецированы. Микроскопически ткани были инфильтрированы лейкоцитами, эритроцитами, макрофагами, т.е. наблюдалась типичная картина на инородное тело с воспалительной реакцией.

На 14-е сутки формировалась нежная капсула, которая в момент полного ее формирования имела нежную основу коллагеновых волокон.

Через 1 год и более капсула оставалась относительно тонкой и толщина ее не превышала 360 мкм. Однако, в подавляющем большинстве наблюдений отмечалась реакция тканей на гидрогель, приводящая к развитию реактивных сером. Случаи нагноения ложа гидрогелевых имплантатов, отмечались чаще, по сравнению с таковыми при силиконовых. Хотя ссромы, как правило, ликвидировались в ближайшие после имплантации сроки, но они наряду с имеющим место в прилежащих тканях небольшим реактивным воспалением могут при "благоприятных" условиях провоцировать нагноение. Кроме того, наличие в отдельных наблюдениях признаков сегментации им-плантата с прорастанием его соединительной тканью, возможность кальцинирования в ограниченных участках эндопротеза дают основание считать недопустимым применение гидрогелевых имплантатов без надежной изоляции от тканей. С целью лучшей изоляции гидрогеля от окружающих тканей была изучена реакция последних на комбинированный имплантат, в котором гидрогель покрыт наиболее герметичной поликарбонатсилоксановой оболочкой (III серия эксперимента).

Всего было проведено 33 имплантации с исследованием 33 образцов: из них 6 образцов со сроком имплантации 16 дней, 3 образца со сроком - 20 суток, 5 образцов со сроком 1 год 7 месяцев (19 месяцев), 6 образцов со сроком 1 год 10 месяцев, 6 образцов со сроком - 2 года 2 недели и 7 образцов со сроком 2 года 6 месяцев.

На сроке 16 дней имплантат выглядел интактным, без признаков организации, резорбции и пропитывания солями извести. Капсула, окружающая имплантат, тонкая, состояла из зрелой соединительной ткани. Ее жизнеспособность обеспечивалась усиленной васкуляризацией окружающих тканей и наличием сосудов в самой капсуле.

Через 12 месяцев после имплантации эндопротезы были покрыты тонкой фиброзной капсулой, в которой преобладающими структурами являлись коллагеновые волокна, а клеточные структуры были представлены зрелыми соединительнотканными клетками. Следовательно, речь идет о полном созревании соединительной ткани капсулы. Признаков воспаления и повреждения капсулы не наблюдали. Внутренняя поверхность капсулы была гладкой, наружная - постепенно через фиброзные пучки, ориентированные в равзличных направлениях, сливалась с окружающими мягкими тканями. В самой капсуле фиброзные пучки в эти сроки, как и в другие сроки наблюдения, были ориентированы по периметру эндопротеза. Эндопротезы при микроскопии у поверхности имели тонкий слой бесструктурной массы (пленка из поликарбонатсилосана), воспринимающий красители. Основная масса эндопротеза состояла из микропористого материала. Признаков врастания клеток в толщу эндопротеза, как и признаков обызвествления не отмечалось.

На сроке 19 мес. макроскопически материал характеризовался в виде имплантата кругло-овальной формы размерами 2,5x1,8* 1,8 см. на разрезе белого цвета, плотно-эластической консистенции. При надавливании полимер пружинил, был окружен легко отделяемой капсулой.

Микроскопически происходило дальнейшее созревание капсулы с резким уменьшением в ней клеточных элементов и нарастанием объема колла-геновых волокон. Васкуляризация капсулы сохранялась. Вместе с тем, следует отметить, что отдельные участки капсулы различались по своему строению. Так, в участке стенки капсулы, обращенной к дерме и прилежащим мышцам, можно было видеть достаточно большое количество клеточных элементов - фибробластов. Возможно, это связано с наличием механического фактора (давление имплантата на окружающие ткани).

Через 22 месяца после имплантации зндонротез был окружен капсулой из зрелой соединительной ткани, пучки которой ориентированы соответственно периметру эндопротеза. Сохранялась васкуляризация, особенно наружных слоев капсулы. Окружающие капсулу ткани также были хорошо вас-

куляризированы. В самой капсуле встречались круглоклеточные воспалительные инфильтраты в виде очагов. Материал эндопротеза выглядел микропористым, без признаков проникновения в его толщу соединительнотканных элементов и без обызвествления. В месте локализации эндопротеза отмечалось утолщение собственного слоя кожи и огрубение пучков коллагеновых волокон.

На сроке имплантации 30 месяцев материал на разрезе белого цвета, однородного вида, окружен тонкой фиброзной капсулой толщиной 0,1-0,3 мм. Капсула, на большем протяжении легко отделялась от имплантата, местами была сращена. Микроскопически капсула состояла из зрелой фиброзной ткани, в которой волокнистые структуры (коллагеновые волокна) преобладали над объемом клеточных элементов. Последние были представлены зрелыми фибробластами - фиброцитами. Сам имплантат за счет дегидратации хотя и сохранял пористость, но уплотнился.

По результатам морфологических исследований поликарбронатсилок-сановая оболочка надежно предохраняет гидрогелевый импланат от проникновения в него белка и клеточных элементов, но не противостоит дегидратации геля. В результате, дегидратация полимера, приводит к уплотнению имплантата, нивелируя возможности гидрогеля в качестве сердцевины эндопротеза. Эта серия экспериментов подтвердила, также высокую биосовместимость поликарбонатсилолксана.

Таким образом, наиболее рациональным для сердцевины эндопротеза, остается путь уплотнения силиконового геля химическим способом сшивки.

Последующие 5 серий экспериментов были направлены на модернизацию оболочки эндопротеза.

В IV серии экспериментов изучали реакцию тканей на модельные эн-допротезы с поликарбонатсилоксановой оболочкой. Имплантацию проводили на 5 кроликах породы "шиншилла". Всего было произведено 10 имплантаций. Исследовали 2 образца со сроком имплантации 10 дней, 4 образца со сроком 1 месяц, 2 образца со сроком 7 месяцев и 2 образца со сроком 1 год.

На 10-е сутки после имплантации капсула вокруг модельного эндопротеза была расположена под тонким слоем скелетной мышцы, находя-

щейся непосредственно под кожей. Толщина капсулы варьировала от 150 до 300 мкм. На внутренней поверхности капсулы имелись участки, покрытые

тонким слоем фибрина с единичными в нем эозинофильными лейкоцитами и макрофагами. Далее следовал слой незрелой соединительной ткани, состоящей из вытянутой и звездчатой формы рыхло расположенных фиброластон при малом количестве волокнистых структур. 13 некоторых участках капсулы было много капилляров и она здесь напоминала грануляционную ткань. Ближе к эндопротезу клетки соединительной ткани располагались более компактно, однако, только в той части капсулы, которая была обращена к коже. Помимо фибробластов в этом слое капсулы имелись немногочисленные макрофаги, гистиоциты и эозинофи-лы. Снаружи к капсуле примыкала реактивно измененная соединительная ткань. В ней имелось большое количество сосудов капиллярного типа с набухшими клеточными элементами сосудистой стенки. Отмечалось также умеренное набухание присутствующих здесь фиброластов. В этом же слое имелись немногочисленные макрофаги и эозинофилы. Далее кнаружи следовали неизмененные прилежащие ткани: на стороне, обращенной к коже - это скелетно-мышечиая ткань, а к глубине - жировая клетчатка, сосуды и нервные пучки.

Описанная выше картина может быть охарактеризована как формирование вокруг имплантата капсулы та незрелой соединительной ткани с умеренным воспалением в ней и окружающих капсулу тканях, которые следует рассматривать как реакцию на механическую травму.

Через 7 месяцев после имплантации капсула, окружающая каплевидной формы имплантат была тонкой - от 60 до 150 мкм. Она располагалась под собственным слоем кожи и была окружена жировой клетчаткой. Капсула была представлена зрелой волокнистой соединительной тканью: в ней определялось небольшое количество веретенообразных, вытянутой формы тонких фибробластов, а также преобладание по объему коллагеновых волокон.

На более поздних сроках имплантации капсула, была тонкой и пред-;тавляла зрелую волокнистую соединительную ткань: в ней определялось

небольшое количество веретенообразных, вытянутой формы тонких фиб-робластов, а также преобладание по объему коллагеновых волокон.

Данная серия эксперимента убеждает в малой реакции тканей на поли-карбонатсилоксан.

В V серии экспериментов изучали реакцию тканей на модельные силиконовые эндопротезы с биокарбоновым покрытием, предположительно тормозящим рост соединительной ткани.

На 30-сутки вокруг образцов с покрытием капсула была тонкой, фиб-робласты вблизи края имплантата представляли собой инородные клетки с округлым еще не уплощенным ядром и удлиненной цитоплазмой.

На 90-е сутки имплантации образцов с покрытием внутренняя поверхность ложа соединительнотканной капсулы была гладкой, коллагеновые волокна расположены параллельно. Фибробласты как на поверхности, так и в толще капсулы имели узкую цитоплазму и уплощенное ядро. Сосудистой реакции не отмечалось.

На основании динамических наблюдений, проведенных в течение года, установлено, что вокруг образцов с углеродным покрытием формируется более тонкая соединительнотканная капсула с параллельно расположенными коллагеновыми волокнами, доказывающая большие достоинства био-карбонового покрытия.

В VI серии экспериментов изучали тканевую реакцию на имплантацию текстурированных оболочек эндопротезов фирмы "Мс ОЬап.

На 30-е сутки после имплантации формировалась капсула из недостаточно зрелой соединительной ткани с наличием мельчайших частиц силикона, при отсутствии признаков воспаления.

На более поздних сроках 3-6 месяцев образовывалась тонкая капсула из зрелой волокнистой соединительной ткани. Неровный внутренний контур капсулы обеспечивал достаточно хорошее сцепление ее с оболочкой, предотвращая тем самым, постоянную механическую травматизацию окружающих тканей в результате трения об эндопротез и защитную реакцию в виде нарастания толщины капсулы. Заслуживает внимания двуслойный характер строения капсулы. Наружный слой состоял из рыхлой волокнистой соедини-

тельной ткани с большим количеством мелких кровеносных сосудов, что обеспечивает хорошую трофику капсулы.

В VII серии экспериментов изучали реакцию тканей на имплантацию разработанных отечественных текстурированных оболочек.

Уже на 10-е сутки вокруг имплантата образовывалась фиброзная капсула без признаков воспаления в пси. Однако отмечено ее неполное созревание в виде наличия участков капсулы с преобладанием в них клеточных структур над волокнистыми. Зубчатость внутренней поверхности капсулы, по сравнению с эндопротезами ирландского производства, была менее заметна.

На сроке 3 месяца происходило дальнейшее созревание капсулы с нарастанием в ней волокнистых структур. Имела место хорошая васкуляриза-ция капсулы, что может служить залогом отсутствия трофических расстройств.

Через 6 месяцев после имплантации оболочка оказывалась не фиксированной к внутренней поверхности капсулы и легко выскальзывала из полости.

Микроскопически также соединительнотканная капсула, окружающая оболочку была тонкой, толщина ее составляла от 100 до 150 мкм. Внутренняя поверхность капсулы почти на всем протяжении была ровной, за исключением участков неровностей, которые располагались в ее сегменте, прилежащем к мышце, т.е. в этом участке отмечалось чередование западающих участков и выступов.

Характерно то, что толщина капсулы во внутреннем сегменте ее также варьировала. В местах выступов капсула была толще, вероятно, вследствие перепада давления на ткани, а в западающих участках тоньше. По строению соединительнотканная капсула была представлена фиброзной тканью, в которой имелось явное преобладание волокнистых структур над клеточными. Результаты окраски препарата по Ван Гизону лишь подтверждали это. Реакция тканей отсутствовала.

Таким образом, реакция тканей на отечественную текстурированную оболочку несколько отличается от таковой на зарубежную оболочку, что обусловлено различием технологии текстурирования. Вместе с тем, отмечено

качественное улучшение (смягчение) реакции тканей по сравнению с реакцией на традиционную гладкую оболочку.

В VIII серии экспериментов изучали реакцию тканей на имплантацию отечественных текстурированных оболочек с биокарбоновым покрытием.

На ранних сроках после имплантации капсула состояла из незрелой соединительной ткани со значительным количеством молодых фибробластов с достаточным содержанием волокнистых структур. Признаков воспаления и раздражения не было.

На более длительном сроке (бмес.) отмечено уменьшение фиксации оболочки к внутреннему листку капсулы. Происходит дальнейшее созревание капсулы с относительным нарастанием в ней волокнистых структур.

Особого внимания заслуживает возникновение на поздних сроках феномена миграции частиц углерода с поверхности оболочки в полость и ткань капсулы. Визуально, при этом выявлено черное пятно в центре внутреннего листка капсулы, а микроскопически - скопление в виде цепочки в просветах лимфатических щелей кониофагов (макрофаги, содержащие пылевые угольные частицы). Миграция углерода была обусловлена спецификой первоначальной технологии, когда перед нанесением углерода на оболочку ее обрабатывали спиртом. Неминуемое при этом набухание силикона ослабляло связь с ним частиц углерода. После исключения обработки эндопроте-зов спиртом миграции углерода не наблюдали. Тем не менее, этот феномен оказался весьма интересным, т.к. доказал важность наличия биокарбонового покрытия на начальных этапах формирования капсулы, когда он обеспечивает оптимальный вариант становления и созревания соединительнотканной капсулы.

Нельзя также исключить и то, что даже в последующем, микроскопические частицы углерода, локализующиеся в толще капсулы или в полости ее, продолжают оказывать тормозящее влияние на бурный рост соединительной ткани.

Наши исследования показали, что для модернизации отечественных маммарных эндопротезов следует идти по пути создания многослойной оболочки и, каждый слой должен обеспечивать надежность показателей специфических свойств.

Предложена определенная последовательность такого многослойного имплантата маммарного эндопротеза (рис.3).

;// ........

// / / тХАЫЗ

% ч4 ............-г; ^ „ уу^—,

' ^ ' ' Ш

Рис.44. Схема усовершенствованного маммарного эндопротеза.

1 - двухкомпонентный химически сшитый гель;

2 - поликарбонагснлоксан;

3 - барьерный слой (виналан);

4 - полидиметилсилоксан;

5 - полидиметилсилоксановая текстура;

6 - биокарбон.

1. сердцевина должна быть в виде геля, с высокой степенью сшивки молекул. Для силоксановых гелей модуль упругости геля должен быть не менее 4-5 мПа;

2. гель должен быть обрамлен прочной, низкопроницаемой оболочкой. 13 качестве такого слоя может быть использован поликарбонатсилоксан.

3. основным барьерным слоем может быть полимер виналан;

4. следующим, основным слоем оболочки должен быть подидиметил-силоксан, помимо эластичности и технологичности он необходим для модернизации поверхности оболочки.

5. предлагается текстурировать поверхностный слой оболочки для лучшей фиксации эндопротеза в тканях;

6. шестым слоем оболочки, непосредственно соприкасающимся с тканями организма, целесообразно нанести слой из биокарбона, предотвращающий развитие фиброза.

Таким образом, созданный по указанной схеме усовершенствованный маммарный эндопротез с многослойной оболочкой и уплотненным гелем позволит повысить эффективность хирургической коррекции молочных желез с эндопротезированием, за счет значительного снижения процента развития констриктивного фиброза.

ВЫВОДЫ:

1. Клиническое применение силиконовых эндопротезов обуславливает высокую частоту образования констриктивного фиброза капсулы (22,2%), окружающей имплантат, более характерной для гладкостенных имплантатов.

2. Физико-химическими исследованиями установлено, что главными недостатками отечественных эндопротезов в отличие зарубежных является высокая текучесть геля и проницаемость оболочки. Уплотнение геля для снижения выпотевания низкомолекулярных продуктов из него в организм возможно путем дополнительной сшивки полимера.

3. Гидрогелевые модельные эндопротезы, даже покрытые прочной по-ликарбонатсилоксановой оболочкой, не отвечают современным требованиям ввиду дегидратации геля в организме.

4. По результатам сравнительных морфологических исследований установлено, что текстурированные оболочки эндопротезов в отдаленные сроки обеспечивают лучшие результаты, чем эндопротезы с гладкой поверхностью. Силиконовые эндопротезы с биокарбоновым покрытием независимо от текстуры поверхности характеризуются большей инертностью и биосовместимостью, противостоят образованию фиброзной ткани в капсулах, окружающих эндопротез.

5. Дальнейшее совершенствование маммарных эндопротезов возможно путем модернизации геля и создания многослойной текстурированной полидиметилсилоксановой оболочкой с барьерным слоем из виналана, из поликарбонатсилоксана, улучшающего физико-механические свойства оболочки и с биокарбоновым напылением поверхности имплантата.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Предварительное изучение в эксперименте биосовместимости новых эндопротезов молочных желез целесообразно проводить на модельных образцах, копиях готового изделия, воспроизводящих все технологические тонкости изготовления изделия или составляющих эндопротеза.

2. Экспериментально доказана неоправданность применения гид-рогелевой сердцевины из гидрооксиэтилметакрплата для конструирования маммарных эндопротезов.

3. Обязательным условием модернизации современных эндопротезов является многокомпонентность оболочки, включающая барьерные слои и дополнительные покрытия поверхностного слоя оболочки.

4. По результатам экспериментальных исследований рекомендуется определенная схема создания оптимального эндопротеза молочных желез, включающая уплотненный силиконовый гель, полидиметилсилоксановый, поликарбонатсилоксановый и виналановый слои оболочки с текстурирован-ной и покрытой биокарбоном поверхностью.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1."Капсулярная контрактура в маммопластике и ее профилактика". //Маммология. Москва, 1997, (соавт.А.А.Адамян, Ю.В.Ромашов).

2. Проблемы разработки и применения силиконовых материалов в пластической хирургии". //Анналы пластической, реконструктивной и эстетической хирургии. Москва, 1997, 2, с. 41-51. (соавт.А.А.Адамян, Н.И.Острецова, Т.М.Чудинова, Р.Х.Магомадов).

3."Оптимизация параметров силоксановых материалов для нового поколения маммарных эндопротезов". // Материалы научно-практической конференции "Передовые технологии в эстетической дерматологии и пластической хирургии". - Москва, 1998 (соавт.Е.А.Сницкая).

4."Возможности модернизации отечественных маммарных импланта-тов в эксперименте". // Материалы научно-практической конференции

"Передовые технологии в эстетической дерматологии и пластической хирургии". - Москва, 1998 (соавт.А.А.Адамян).

5."Возможности совершенствования отечественных маммарных эндо-протезов". // Материалы III международной конференции "Современные подходы к разработке эффективных перевязочных средств, шовных материалов и полимерных имплантатов. Москва, 1998, с.212-214 (соавт.И.А.Лавыгин, Ц.А.Наринян).

6."Морфологические изменения тканей вокруг силиконовых имплантатов с биокарбоновым покрытием". // Материалы III международной конференции"Современные подходы к разработке эффективных перевязочных средств, шовных материалов и полимерных имплантатов. Москва, 1998, с.263-265 (соавт. Н.Д.Скуба, В.П.Туманов).