Разработка и экспериментальное исследование нового сетчатого эндопротеза для экстракардиального моделирования сердца




Скачать 37,23 Kb.
НазваниеРазработка и экспериментальное исследование нового сетчатого эндопротеза для экстракардиального моделирования сердца
Дата04.02.2016
Размер37,23 Kb.
ТипАвтореферат
На правах рукописи


ТИМЕРБАЕВ

Артем Владимирович


РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НОВОГО СЕТЧАТОГО ЭНДОПРОТЕЗА ДЛЯ ЭКСТРАКАРДИАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СЕРДЦА


14.01.24. - трансплантология и искусственные органы


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук


Москва – 2010 г.


Работа выполнена в ФГУ «ФНЦТ и ИО им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития РФ, г. Москва.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Сергей Николаевич Шурыгин.


Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук Вячеслав Мефодьевич Захаревич.

доктор медицинских наук, профессор Михаил Дурмишханович Алшибая.


Ведущая организация: Российский научный центр хирургии им. академика Б.В. Петровского РАМН, г. Москва.


Защита состоится: « » _______ 2010 г. в « 15 » часов на заседании Диссертационного Совета Д 208.055.01 при ФГУ «ФНЦТ и ИО им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития РФ (123182, Москва, ул. Щукинская, д.1).


С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГУ «ФНЦТ и ИО им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития РФ, г. Москва.

Автореферат диссертации разослан « » _______ 2010 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета Д.208.055.01.

доктор медицинских наук, профессор Шевченко Ольга Павловна


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность проблемы

Многие заболевания, такие как ишемическая кардиомиопатия, дилатационная идиопатическая кардиомиопатия, клапанная, метаболическая и воспалительная патологии могут приводить к развитию хронической сердечной недостаточности. Конечным итогом этих процессов является ремоделирование сердца, проявляющееся гибелью кардиомиоцитов, дилатацией полостей и снижением насосной функции. «Золотым стандартом» лечения пациентов с терминальной стадией хронической сердечной недостаточности на сегодняшний день является трансплантация сердца. Однако этот метод лечения пока не может получить достаточно широкого распространения из-за дефицита донорских органов и весьма значительных затрат, связанных с обеспечением самой операции и послеоперационного периода.

На протяжении последних десятилетий с целью улучшения функции сердца и обратного моделирования левого желудочка были предложены несколько хирургических методик (Ильинский И.М., 2001; Шумаков В.И. и соавт., 2003; Шумаков В.И. и соавт., 1990). К ним относятся парциальная вентрикулэктомия левого желудочка (операция Batista), динамическая кардиомиопластика (миовентрикулопластика), методы вспомогательного кровообращения и протезирование митрального клапана для уменьшения митральной регургитации.

Опыт применения данных методик дал толчок к развитию новому поколению приспособлений, направленных на предотвращение прогрессивной дилатации и восстановление формы левого желудочка путём пассивного механического сдерживания его слабости, адинамической кардиомиопластики (Labrousse L. et al., 2007; Livi U. et al., 2005). Одним из немногих подобных приспособлений является экстракардиальный сетчатый каркас «CorCap» американской компании «Acorn Cardiovascular, St. Paul, MN», изготовленный из полиэтилена терефталата. Экспериментальные и клинические испытания по имплантации экстракардиального сетчатого каркаса «CorCap» показали отсутствие констриктивного процесса и хорошие отдалённые результаты. На сегодняшний день экстракардиальный каркас «CorCap» до сих пор проходит этап клинических исследований. Тем не менее, экстракардиальное моделирование сердца остаётся одним из перспективных направлений органосохраняющих методов лечения заболеваний сердца с синдромом застойной сердечной недостаточности (Sabbah H.N., 2005).

В РНЦХ РАМН им. акад. Б.В. Петровского группой учёных во главе с акад. Б.А. Константиновым и д.м.н. А.В. Коротеевым был разработан и применён в клинике экстракардиальный сетчатый каркас, изготовленный из протеза Gelweave («Vascutek», Великобритания). Имплантация данного экстракардиального сетчатого каркаса позволила увеличить продолжительность жизни больных, улучшить их функциональное состояние более чем на один класс по классификации сердечной недостаточности Нью-Йоркской кардиологической ассоциации, предотвратить прогрессирование дилатации сердца, повысить насосную функцию левого желудочка (Константинов Б.А. и соавт., 2006; Коротеев А.В. и соавт., 2008). Однако необходимо отметить, что методика изготовления выше указанного эндопротеза является достаточно трудоёмкой и не получила пока широкого распространения. Поэтому, исследования, направленные на создание новых видов эндопротезов, еще длительное время будут актуальны.


Цель исследования

Разработать новый сетчатый эндопротез для экстракардиального моделирования сердца и провести его испытания в эксперименте.


Задачи исследования

  1. Создать сетчатый эндопротез для экстракардиального моделирования сердца.

  2. Разработать и применить в эксперименте методику операции по имплантации данного экстракардиального эндопротеза на сердце животных.

  3. Провести прижизненную оценку влияния вновь образованной в зоне имплантации соединительной ткани на сократительную функцию миокарда.

  4. Определить площадь спаечного процесса в зоне имплантации эндопротеза при использовании различных вариантов его покрытия (Фторэкс и ЭластоПОБ®) и провести сравнительную оценку морфологических характеристик вновь образованной соединительной ткани в различные сроки с момента имплантации.


Научная новизна

Впервые в отечественной практике создан по принципу вязания основы сетчатый эндопротез для экстракардиального моделирования сердца. Разработана и успешно апробирована в эксперименте методика имплантации данного экстракардиального эндопротеза на лабораторных животных.

Проведена прижизненная оценка сократительной функции миокарда экспериментальных животных и подтверждено отсутствие негативного влияния эндопротеза и вновь образованной в зоне имплантации соединительной ткани на систолическую и диастолическую функцию сердца.

Доказано, что лавсановые эндопротезы обладают биологической совместимостью с организмом экспериментального животного. Об этом свидетельствуют отсутствие послеоперационных осложнений, миграции и смещения эндопротезов из зон фиксации, а также образование зрелой соединительной ткани, прорастающей в структуру эндопротеза.

Доказано, что при использовании эндопротезов, покрытых биодеградируемой мембраной «ЭластоПОБ»®, распространённость спаечного процесса в полости перикарда статистически достоверно меньше.


Практическая значимость

В результате проведенной работы получены данные, подтверждающие возможность дальнейшего использования разработанных эндопротезов в клинических условиях.


Положения, выносимые на защиту

  1. Созданный по принципу вязания основы сетчатый экстракардиальный эндопротез по своим структурно-механическим характеристикам соответствует основным медико-техническим требованиям, предъявляемым к имплантируемым синтетическим материалам.

  2. Разработанная методика имплантации сетчатого эндопротеза в эксперименте позволяет максимально эффективно моделировать эндопротез и минимизировать интраоперационную травму.

  3. Лавсановый эндопротез является биосовместимым медицинским изделием, способствующим образованию соединительно-тканного каркаса в зоне имплантации, не оказывающего негативного влияния на сократительную функцию сердца.

  4. Применение в качестве покрытия эндопротеза биодеградируемой мембраны «ЭластоПОБ»® значительно уменьшает распространенность спаечного процесса в зоне имплантации синтетического материала.


Апробация работы

Апробация работы состоялась 25 марта 2010 года на заседании научной конференции клинических и лабораторных подразделений ФГУ «ФНЦТ и ИО им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития РФ, г. Москва.

Материалы работы доложены и обсуждены на XIV Ежегодной сессии Научного Центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева с Всероссийской конференцией молодых ученых, г. Москва, 2010г.


Публикации

По теме проведенного исследования опубликованы 6 работ в виде статей и тезисов в журналах и сборниках конференций, из них - 2 работы в журнале, рекомендованным ВАК Минобразования РФ.


Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 121 странице машинописного текста, состоит из списка сокращений, введения, 3 глав, заключения, выводов, списка литературы. Работа содержит 38 рисунков, 20 таблиц. Список литературы включает 102 источника, из них 31 отечественных и 71 иностранных авторов.


МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ


Работа основана на сравнительном анализе результатов экспериментального изучения нового сетчатого эндопротеза, выполненного по принципу вязания основы и обработанного различными вариантами композитного покрытия. В качестве искусственных материалов для изготовления эндопротеза были использованы сетки, выполненные на основе полиэфирных нитей: «Линтекс - Эслан» и «Линтекс - Фторэкс», г. Санкт-Петербург.


Оценка механических свойств новых эндопротезов

Разработанные эндопротезы, как текстильные изделия были подвергнуты стандартным и нестандартным исследованиям механических свойств. Стандартные исследования регламентировались соответствующими ГОСТами и включали: определение геометрических размеров (ГОСТ 12023-86 (СТ СЭВ 997-88)); разрывной нагрузки и разрывного удлинения при одноосном растяжении (ГОСТ 8847-85); разрывной нагрузки и разрывного удлинения при двуосном растяжении (ГОСТ 8847-85); поверхностной плотности (ГОСТ 8846-87). Нестандартные исследования для текстильных изделий включали: изучение размера ячеек; жесткости; объёмной пористости; толщины сетки. Стандартные исследования проводились на маятниковой разрывной машине РТ–250. Нестандартные исследования проводились при помощи компьютерной системы с микроскопом и цифровой фотокамерой AXIOSKOP 40. Для обработки полученных данных использовалась программа «ВидеоТест – Морфология 5.0». Жесткость изделия оценивали с помощью прибора ИЖ-3.

В отделе по исследованию биоматериалов ФГУ «ФНЦТ и ИО им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития РФ, возглавляемом д.б.н., профессором В.И. Севастьяновым, с целью улучшения свойств биосовместимости часть новых сетчатых эндопротезов «Эслан» была покрыта биополимерной мембраной «ЭластоПОБ»®, которая изготавливалась в лабораторных условиях в виде 1% раствора на метилен хлориде. Обработку эндопротеза «Эслан» осуществляли путем его погружения с целью пропитывания в соответствующий раствор основы – биодеградируемой мембраны «ЭластоПОБ»® с последующим высушиванием на воздухе, досушиванием при 50С в течение 2-х часов и вакуумированием в течение 5 часов при комнатной температуре. Полученные материалы упаковывали и стерилизовали -излучением (доза 2,5 Мрад).

Экспериментальное исследование новых эндопротезов производили на 20 беспородных собаках обоего пола, возрастом 4-5 лет, средний вес которых составил 20±1,5 кг. Животные были распределены на три группы: в первой группе 6 особям был имплантирован сетчатый эндопротез «Эслан» сроком на 20 и 30 суток. Во второй группе 6 животным был имплантирован сетчатый композитный эндопротез «Фторэкс» сроком на 20 и 30 суток. Третью группу составили 8 животных, которым был имплантирован сетчатый композитный эндопротез «Эслан+ЭластоПОБ»® сроком на 20, 30 и 60 суток (на 20 суток – трём собакам, на 30 суток – трём собакам, на 60 суток – двум собакам).


Описание эксперимента

Исследование было проведено на базе экспериментального корпуса ФГУ «ФНЦТ и ИО им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития РФ и выполнялось сотрудниками лаборатории подготовки и проведения экспериментальных исследований, возглавляемой д.б.н. Э.К. Гасановым. Перед проведением операции животные были обследованы и подвергнуты 21-дневному карантину. До операции и в послеоперационном периоде животных содержали на стандартной лабораторной пище с использованием витаминов и минеральных добавок при неограниченном количестве воды. Накануне операции собак обследовали по принятой в экспериментальной лаборатории методике: определяли вес животного; проводили аускультацию сердца и лёгких; измеряли объём грудной клетки; определяли частоту пульса и дыхания. Полученные данные служили для расчёта необходимого дыхательного объёма при управляемом дыхании во время операции. В течение суток перед операцией собак выдерживали на голодной диете и в течение 6 часов не давали жидкости. В день операции для понижения возбудимости вегетативной нервной системы и в целях предупреждения развития патологических рефлексов, связанных с выполняемой операцией и наркозом, проводилась специальная фармакологическая подготовка животных. Через 20-30 минут после премедикации животные успокаивались и их доставляли в операционную, где после проведения эхокардиографического исследования производили индукцию в наркоз.

После наступления состояния каталепсии внутривенно вводили 0.2% раствор тиопентала натрия до исчезновения корнеальных рефлексов и сужения зрачков. Интубацию трахеи проводили эндотрахеальными трубками Euromedical 9,0–10.0 без использования ларингоскопа с помощью вязок. Поддержание наркоза осуществлялось тиопенталом натрия в дозе 13,0-26,0 мг/кг в/в, миоплегия поддерживалась листеноном – 1 мг/кг веса в/в. Вентиляцию лёгких поводили с помощью аппарата РО-9Н по полузакрытому контуру с дыхательным объёмом 0,7 л и минутной вентиляцией 7-9 л/мин. Давление на вдохе в течение всей операции поддерживалось положительным на уровне 20-30 см водного столба.

Выполнялась операция экстракардиальной имплантации стерильных сетчатых эндопротезов. После завершения операции животные экстубировались на операционном столе. До операции и через 4 часа после нее профилактически назначался антибиотик линкомицин 0.7 гр. в/м, далее - один раз в день в течение 10 дней. Аналгезию в послеоперационном периоде проводили нестероидными противовоспалительными средствами (римадил) – 4 мг/кг веса в/в. Дренажи из полости перикарда и переднего средостения удалялись через 2 часа после окончания хирургического вмешательства.

Животных выводили из эксперимента на 20-е, 30-е и 60-е сутки с момента имплантации сетчатого эндопротеза. Премедикация и общая анестезия проводились по стандартной методике. После выполнения левосторонней торакотомии в 4-м межреберье, визуально оценивалось сердце с имплантированным эндопротезом (миграция или смещение эндопротеза, количество и локализация спаек между эндопротезом и перикардом). Затем сердце извлекалось для макро и микроскопического исследования.


Эхокардиографическое исследование

С целью оценки влияния эндопротеза и вновь образованной соединительной ткани на сократительную функцию левого желудочка проводилось эхокардиографическое исследование сердец лабораторных животных накануне имплантации и перед выводом их из эксперимента на 20-е, 30-е и 60-е сутки. Исследование проводилось сотрудниками отделения лучевой диагностики и рентгенохирургических методов лечения ФГУ «ФНЦТ и ИО им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития РФ, г. Москва, возглавляемого д.м.н., проф. В.В. Честухиным, на ультразвуковом аппарате SonoSite-180 PLUS (USA) с использованием одномерного (М), двухмерного (2D) режимов сканирования, цветного доплеровского картирования кровотока, импульсной и непрерывно-волновой доплерографии.

Систолическая функция левого желудочка оценивалась по фракции выброса. Измерялись основные параметры левого желудочка: конечно-систолический размер, конечно-диастолический размер. Фракция выброса, конечно-систолический объем и конечно-диастолический объем левого желудочка рассчитывались по методу Teicholz.

Диастолическую функцию левого желудочка оценивали по результатам исследования трансмитрального диастолического кровотока в импульсном доплеровском режиме. Определяли: 1) максимальную скорость раннего пика диастолического наполнения (Peak E), 2) максимальную скорость трансмитрального кровотока во время систолы левого предсердия (Peak A), 3) отношение максимальных скоростей раннего и позднего наполнения (Peak E/Peak A).


Оценка показателей центральной гемодинамики

С целью изучения влияния экстракардиальной имплантации сетчатого эндопротеза на центральную гемодинамику экспериментальных животных проводилось мониторное наблюдение за ее основными показателями. Интраоперационный мониторинг включал: постоянный контроль за ЭКГ во II стандартном отведении, измерение частоты сердечных сокращений, инвазивного артериального давления в бедренной артерии, давления в правом предсердии, давления в лёгочной артерии и давления заклинивания лёгочной артерии с помощью катетера Свана-Ганца. Сердечный выброс измеряли методом термодилюции. При этом использовали монитор B.Braun (Germany). Остальные показатели центральной гемодинамики рассчитывали в автоматическом режиме. Катетер Свана-Ганца устанавливали в легочную артерию через левую наружную яремную вену.


Макроскопическая оценка сердца

Макроскопическая оценка сердца выполнялась после повторной торакотомии при выводе животных из эксперимента. Обращалось внимание на расположение сетчатого эндопротеза относительно сердца, наличие спаек и их локализация, наличие жидкости в полости перикарда.

Суммарная площадь спаечного процесса между сетчатым эндопротезом, имплантированным на сердце, и перикардом определялась следующим путём: зона спаечного процесса окрашивалась раствором бриллиантового зелёного, затем делались отпечатки на миллиметровой бумаге с последующим подсчитыванием их суммарной площади.


Гистологическое исследование

Гистологическое исследование проводилось в отделении клинической патологии ФГУ «ФНЦТ и ИО им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития РФ, возглавляемом д.м.н, профессором И.М. Ильинским. Из каждого сердца из базальной, средней и верхушечной части ЛЖ были получены поперечные срезы, толщиной 3 мм. Образцы фиксировались в 10% растворе формалина и заливались в парафин по стандартной методике. Исследовали 20 макропрепаратов, из которых сделали 252 серийных среза толщиной 5-6 микрон. Срезы окрашивались гематоксилином и эозином по Массону и выполнялась ШИФ - реакция. Исследование проводилось с помощью световой микроскопии.


Статистический анализ

Статистический анализ полученных данных выполнялся с использованием пакета программ Statistica 6.1 (StatSoft, Inc., США) применительно к малым выборкам. Описательная статистика количественных признаков представлена средними и средне-квадратическими отклонениями (в формате M+s; в случае нормальных распределений) либо медианами и квартилями (в формате Me [Q1; Q3]). Для проверки гипотезы о виде распределения применялся критерий Шапиро-Уилка.

Описательная статистика качественных признаков представлена абсолютными и относительными частотами. Для сравнения несвязанных групп по количественным и порядковым признакам применялся тест Манна-Уитни, для сравнения связанных групп (анализа признаков в динамике) – тест Вилкоксона и дисперсионный анализ по Фридмену. Сравнение несвязанных групп по качественным признакам проводилось с использованием теста Хи-квадрат. При проверке гипотез результаты считались статистически значимыми при достигнутом уровне значимости P<0,05.


РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ


Разработка эндопротеза и результаты исследования его механических свойств

Нами совместно с сотрудниками ООО «ЛИНТЕКС» г. Санкт-Петербург был разработан новый сетчатый эндопротез, форма которого максимально была приближена к сердцу. Протез изготовлен в виде мешка на основе полиэфирных (лавсановых) нитей по принципу вязания основы. (Рис. 1). С учетом тщательного подбора животных в эксперименте использовался эндопротез размером 120х100мм.

Стендовые испытания показали, что разрывная нагрузка при одноосном растяжении в направлении петельного ряда для эндопротезов «Эслан» и «Фторэкс» составила 128Н и 121Н, в направлении петельного столбика - 48Н и 45H, а разрывная нагрузка при многоосном растяжении – 90Н и 92Н. Эти данные свидетельствуют о достаточной прочности эндопротезов, удовлетворяющей стандартам ГОСТа 8847-85.

Исследование разрывного удлинения эндопротезов «Эслан» и «Фторэкс» при одноосном и многоосном растяжении продемонстрировало достаточную их эластичность. Причем удлинение при одноосном растяжении в направлении петельного столбика у эндопротезов было больше (83% и 80%), чем удлинение в направлении петельного ряда (71% и 69%, соответственно). Это говорит о незначительно большей растяжимости эндопротеза в вертикальном направлении, в сравнении с поперечным. При многоосном растяжении эндопротезов «Эслан» и «Фторэкс» удлинение составило 87% и 91%, соответственно. Все исследованные показатели соответствуют ГОСТу 8847-85.




Рис. 1. Сетчатый эндопротез.


Данные исследования жесткости на изгиб эндопротезов «Эслан» и «Фторэкс» в направлениях петельного столбика (7,9 EJ, сН∙мм2 и 14,8 EJ, сН∙мм2) и петельного ряда (12,9 EJ, сН∙мм2 и 18,9 EJ, сН∙мм2) свидетельствуют о достаточной эластичности эндопротезов.

Следует отметить, что поверхностная плотность протезов «Эслан» - 37,8 г/м2 и «Фторекс» - 43,7г/м2 подтверждает их низкую материалоемкость, т.е. изделия являются «облегченными» с минимальным объёмом синтетического материала, помещаемого в живые ткани. Это позволяет снизить вероятность развития таких имплантант-ассоциированных осложнений как образование сером, эрозий (проявления воспалительного процесса), нагноений (инфекционных осложнений) и т.д. Следует подчеркнуть, что показатели поверхностной плотности данных эндопротезов соответствуют ГОСТу 8846-87.

Размер ячейки эндопротезов «Эслан» и «Фторэкс» 5,3 мм2 и 4,8 мм2 и их объёмная пористость 89% и 88% соответственно, характерны для крупноячеистых и макропористых изделий, что облегчает условия для проникновения макрофагов, фибробластов, белковоподобных веществ в структуру синтетического полимера и способствует снижению риска хронического инфицирования. Одновременно с этим уменьшается время и улучшается качество вживления протезов в организм, повышается скорость последующего формирования зрелой соединительной ткани. Оптимальные поверхностная плотность, размер ячейки и объёмная пористость данных эндопротезов создают условия для их хорошей биосовместимости и биорезистентности.

Данные лабораторных исследований подтверждают, что новые экстракардиальные эндопротезы «Эслан» и «Фторэкс» изготовлены из биологически инертных лавсановых нитей, обладают оптимальными структурно-механическими и биологическими характеристиками и соответствуют основным медико-техническим требованиям, предъявляемым к подобного рода изделиям (ГОСТ 8847-85, ГОСТ 8846-87).

Образцы сетчатого эндопротеза «Эслан», покрытые в отделе по исследованию биоматериалов ФГУ «ФНЦТ и ИО им. академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития РФ, г. Москва биодеградируемым материалом «ЭластоПОБ»®, визуально практически не отличались от стандартных лавсановых сеток. Только под микроскопом было видно, что каждый филамент сетки находился внутри «муфты» из биодеградируемого материала «ЭластоПОБ»®. Предполагаемые преимущества нового композитного эндопротеза основываются на сочетании высокой прочности и эластичности лавсанового армирующего каркаса, которые сохраняются в течение всей дальнейшей жизни реципиента, и исключительной биосовместимости покрытия из «ЭластоПОБ»®. Подобная композиция своим присутствием «маскирует» синтетический материал, тем самым, позволяя минимизировать ответ организма на операционную и антигенную агрессию.


Результаты экспериментальных операций

Одной из задач исследования была разработка и внедрение в экспериментальную практику операции имплантации сетчатого эндопротеза на сердца животных. Сотрудниками экспериментальной лаборатории были разработаны и впоследствии выполнены 20 подобных операций.

В ходе эксперимента подопытным животным проводилась левосторонняя торакотомия в 4-м межреберье, вскрытие перикарда и ревизия сердца. При помощи линейки измерялся вертикальный размер сердца (от верхушки сердца до атриовентрикулярной борозды). В соответствии с измеренным вертикальным размером сердца в каждом отдельном случае выполнялось моделирование и адаптация эндопротеза путём обрезания излишка ткани хирургическими ножницами по основанию эндопротеза. При моделировании сетчатых эндопротезов с помощью хирургических ножниц, распускания, осыпания или разделения полиэфирной комплексной нити на отдельные филаменты не наблюдалось.

На работающем сердце без подключения аппарата искусственного кровообращения осуществлялась экстракардиальная имплантация стерильных сетчатых эндопротезов путём дозированного выведения сердца в рану и натягивания эндопротеза на сердце от верхушки «по типу чулка».

Эндопротезы фиксировались несколькими узловыми швами нитью «Surgipro 4/0»: 4-6 узлов по атриовентрикулярной борозде с захватом эндопротеза по периметру, и один - узловой в области бессосудистого участка миокарда верхушки сердца. Течение послеоперационного периода было гладким, каких-либо послеоперационных осложнений, связанных с имплантацией лавсановых эндопротезов, выявлено не было.

Интраоперационные исследования центральной гемодинамики при помощи катетера Сван-Ганс показали, что у всех животных на первоначальных этапах операции до момента имплантации эндопротеза показатели гемодинамики были стабильными и в нормальных пределах. Обращали внимание характерные для данного вида экспериментальных животных тахикардия и умеренная артериальная гипертензия. В период имплантации эндопротеза регистрировались достоверное снижение среднего артериального давления и сердечного выброса (Таблица 1).

Таблица 1.

Результаты исследования показателей центральной гемодинамики животных в период имплантации эндопротеза, n=20, (mean+Std.Dev.).

Показатель ЦГ

1 этап

2 этап

3 этап

АДср (мм рт.ст.)

103,6±3,2

89,5±3,7*

102,1±3,3

ЧСС (уд/мин)

150,3±5,6

164,3±5,8

148,8±6,3

ДЛАср

(мм рт.ст.)

9,6±1,8

12,1±1,9

10±1,7

ДЗЛА (мм рт.ст.)

4,3±1,0

5,6±1,0

4,5±1,0

ОПСС (дин*с/(см5*м2))

2459,3±82,2

2573±155,1

2461,1±117,1

ЛСС (дин*с/(см5*м2))

104,3±45,8

185±70,5*

109,6±46,0

СВ (л/м)

3,2±0,1

2,6±0,1*

3,1±0,1

ДПП (мм рт.ст.)

4,8±0,4

5±0,6

4,8±0,4

*р<0.05

Причиной изменений данных показателей центральной гемодинамики являлось выведение сердца в рану, его «вертикализация», что сопровождалось снижением кровенаполнения камер сердца и падением сердечного выброса. Возвращение сердца в рану приводило к приближению данных показателей к исходным значениям. Эпизоды гемодинамической нестабильности удовлетворительно переносились животными, не требовали назначения симпатомиметиков или дополнительной инфузионной терапии.


Данные эхокардиографии

Сравнительная прижизненная эхокардиографическая оценка (на 20-е и 30-е сутки эксперимента, для композитного эндопротеза «Эслан+ЭластоПОБ»® дополнительно на 60-е сутки) показала отсутствие влияния исследуемого сетчатого эндопротеза и вновь образованной соединительной ткани на сократительную функцию левого желудочка. Так, ни в одном случае не было обнаружено следов жидкости в полости перикарда животных. Размеры левого желудочка практически не изменялись (конечно-систолический размер 4,1±0,3см против 3,9±0,3см, конечно-диастолический размер 5,3±0,2 против 5,2±0,1см). Имплантация эндопротезов не оказала значительного влияния на систолическую функцию левого желудочка: фракция выброса статистически значимо не изменялась (35±1 против 35,6±2,5%). Не было существенной динамики Peak E (51,6±5,8 против 49±4,3 см/сек) и Peak A (23,6±3,0 против 24,3±2,0 см/сек) и их соотношения РЕ/РА (2,1±0,2 против 2,0±0,2), что свидетельствовало об отсутствии серьезного влияния эндопротезов на диастолическую функцию левого желудочка.


Результаты макроскопического исследования

При выводе животных из эксперимента на разные сроки после имплантации на сердце сетчатых эндопротезов визуально у всех экспериментальных животных не было обнаружено признаков их миграции относительно первоначального расположения. Также не было выявлено жидкости в полости перикарда. Во всех случаях отмечались множественные спайки между имплантированным эндопротезом и перикардом, локализовавшиеся преимущественно в области верхушки левого желудочка сердца. Средняя суммарная площадь спаек зависела от вида сетчатого эндопротеза и сроков вывода животных из эксперимента. При визуальном осмотре сердец во всех случаях была выявлена инкапсуляция эндопротезов, предположительно соединительной тканью, желто-розового цвета.

Площадь спаечного процесса между эндопротезом и листками перикарда в случаях использования сетчатого эндопротеза с композитным покрытием «ЭластоПОБ»® в сравнении с эндопротезами «Фторэкс» и «Эслан» была достоверно меньше (площадь спаечного процесса на 30-е сутки после имплантации композитного эндопротеза «Эслан+ЭластоПОБ»® - 421,3±103,1 мм2, «Фторэкс» - 1038±76,7 мм2, «Эслан» - 1467.6±200.9 мм2, (mean+Std.Dev.) (p<0.05)) (Рис. 2).




Рис. 2. Площадь спаечного процесса на 20-е и 30-е сутки после имплантации эндопротезов «Эслан», «Фторэкс» и «Эслан+ЭластоПОБ»®.


Меньшая выраженность площади спаечного процесса между эндопротезом и листками перикарда в случаях использования сетчатого композитного эндопротеза «Эслан+ЭластоПОБ»® может иметь определённые преимущества при выполнении повторных операций на сердце или при трансплантации сердца.


Результаты гистологического исследования

Анализируя гистологические данные, характеризующие особенности приживления исследованных разновидностей эндопротезов на сердца животных, можно отметить, что во всех наблюдениях регистрировались близкие по своим характеристикам тканевые реакции.

После имплантации всех исследованных эндопротезов на 20-е сутки с момента операции развивалась тканевая реакция в виде острого неспецифического воспаления, проявляющегося отёком и разобщением волокон окружающих имплантант тканей, нейтрофильной инфильтрацией, признаками перифокального воспаления, тромботическими изменениями кровеносных сосудов, сопровождающимися их полнокровием и очаговыми кровоизлияниями. В случаях использования в эксперименте эндопротезов «Фторекс» и «Эслан» вокруг их элементов наблюдалось формирование рыхлой соединительной ткани с разнонаправленной ориентацией образующих её коллагеновых волокон. В наблюдениях с применением протеза «Эслан», обработанного биополимерным покрытием «ЭластоПОБ»®, ориентация коллагеновых волокон была четкой, что свидетельствовало о большей степени «зрелости» данной соединительной ткани (сравнение групп по качественным признакам с использованием теста Хи-квадрат). Т.е. степень интенсивности воспалительной реакции на 20-е сутки в зоне имплантации эндопротезов была отчетливо выражена при использовании «Фторекс» и «Эслан» и умеренно выражена – в зонах имплантации композитного эндопротеза «Эслан+ЭластоПОБ»®.

На 30-е сутки с момента имплантации эндопротезов «Фторекс» и «Эслан» отмечено прогрессирующее созревание ранее незрелой соединительной ткани, что проявлялось различной степенью упорядочивания волокон и циркулярной их ориентацией вокруг филаментов. Это сопровождалось уменьшением интенсивности воспалительной реакции. О биологической совместимости исследуемых материалов свидетельствовали отсутствие миграции и смещения эндопротезов из зон фиксации, отсутствие послеоперационных осложнений и образование соединительнотканной капсулы, прорастающей в структуру эндопротеза. В случаях использования эндопротеза «Эслан» с покрытием «ЭластоПОБ»® на данном этапе эксперимента отмечалась значительная степень зрелости соединительной ткани и, практически, затихание воспалительной реакции.


ВЫВОДЫ

  1. Созданные по принципу вязания основы сетчатые лавсановые экстракардиальные эндопротезы с различными вариантами композитного покрытия обладают оптимальными структурно-механическими характеристиками, которые соответствуют основным медико-техническим требованиям.

  2. Разработанная методика операции имплантации сетчатого экстракардиального эндопротеза на сердце лабораторного животного позволяет минимизировать интраоперационную травму и максимально эффективно моделировать экстракардиальный синтетический материал.

  3. Вновь образованный соединительно-тканный каркас в зоне имплантации эндопротеза достоверно не влияет на сократительную функцию сердца экспериментальных животных.

  4. При использовании сетчатого лавсанового эндопротеза, покрытого биодеградируемым покрытием «ЭластоПОБ»®, отмечается меньшая интенсивность и ранняя регрессия воспалительной тканевой реакции, заметно ускоренное формирование и созревание соединительной ткани, а также значительно меньшая распространенность спаечного процесса в зоне имплантации, по сравнению с однородными лавсановыми эндопротезами без покрытия и с фторполимерным покрытием.


Список работ, опубликованных по теме диссертации

  1. Современные хирургические методы лечения дилатационной кардиомиопатии / Д.В. Шумаков, С.Н. Шурыгин, А.В. Тимербаев // Вестник трансплантологии и искусственных органов. – 2009. - №4. – С. 92-96.

  2. Изучение морфологических свойств соединительной ткани в зоне имплантации различных эндопротезов на миокард собак / А.В. Тимербаев, И.В. Дмитриев, Э.К. Гасанов, И.М. Ильинский, С.Н. Шурыгин, Д.В. Шумаков // Вестник трансплантологии и искусственных органов. – 2010. - №3. – С. 73-80.

  3. Разработка и экспериментальное исследование нового сетчатого эндопротеза с различными вариантами композитного покрытия, предназначенного для экстракардиального ремоделирования сердца / Д.В. Шумаков, С.Н. Шурыгин, В.И. Севастьянов, И.М. Ильинский, Э.К. Гасанов, А.В. Тимербаев // Московский хирургический журнал. – 2009. - №6(10). – С. 23-26.

  4. Экспериментальное исследование сетчатого лавсанового эндопротеза с нанокомпозитным покрытием ЭластоПоб при прогрессирующей кардиомиопатии / Д.В. Шумаков, С.Н. Шурыгин, И.М. Ильинский, В.И. Севастьянов, Э.К. Гасанов, Е.А. Немец, И.В. Дмитриев, А.В. Тимербаев // Тезисы Международного форума по Нанотехнологиям, секция нанотехнологии в медицине: онкология и кардиология. – М., 2009.

  5. Изучение свойств соединительной ткани в зоне имплантации нового сетчатого эндопротеза на миокард собак / А.В. Тимербаев, И.В. Дмитриев // Тезисы XIV Ежегодной сессии Научного Центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева с Всероссийской конференцией молодых ученых. – М., 2010.

  6. Оценка влияния нового сетчатого композиционного эндопротеза на основные показатели сократительной функции миокарда собак / А.В. Тимербаев, И.В. Дмитриев // Тезисы XIV Ежегодной сессии Научного Центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева с Всероссийской конференцией молодых ученых. – М., 2010.

Похожие:

Разработка и экспериментальное исследование нового сетчатого эндопротеза для экстракардиального моделирования сердца icon«Первая медицинская помощь при остановке сердца»
Цели: дать представление о работе легких и сердца, научить обучающихся правильному
Разработка и экспериментальное исследование нового сетчатого эндопротеза для экстракардиального моделирования сердца iconИсследование гносеологического значения моделирования может быть успешным лишь в том случае, когда с самого начала установлено достаточно четко и определенно содержание того понятия модели, которым пользуются в науке.
Другими словами, гносеологический анализ всевозможных видов моделирования должен начаться с выяснения точного значения или значений...
Разработка и экспериментальное исследование нового сетчатого эндопротеза для экстракардиального моделирования сердца iconОсобенности повреждений у личного состава экипажа бронетехники при её подрыве (экспериментальное исследование)
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени...
Разработка и экспериментальное исследование нового сетчатого эндопротеза для экстракардиального моделирования сердца iconСравнительная оценка применения костнопластических материалов для замещения дефектов челюстей (клинико-экспериментальное исследование)
Работа выполнена в гоу впо «Самарский государственный медицинский университет» Федерального агентства по здравоохранению и социальному...
Разработка и экспериментальное исследование нового сетчатого эндопротеза для экстракардиального моделирования сердца iconЭкспериментальное исследование эффективности совместного применения препарата б-190 и интерлейкина-1β при остром внешнем радиационном воздействии
Работа выполнена в фгуп нпц «Фармзащита» фмба россии, фгвоу впо «Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова» мо РФ
Разработка и экспериментальное исследование нового сетчатого эндопротеза для экстракардиального моделирования сердца iconРазработка, экспериментальное и клиническое обоснование применения минерализующих средств в комплексном лечении больных с патологией твердых тканей зубов
Работа выполнена в гоу впо «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава»
Разработка и экспериментальное исследование нового сетчатого эндопротеза для экстракардиального моделирования сердца iconИсследование использования теории моделирования и самих моделей при изучения
Реальные объекты и процессы бывают столь многогранны и сложны, что лучшим способом их изучения часто является построение модели,...
Разработка и экспериментальное исследование нового сетчатого эндопротеза для экстракардиального моделирования сердца iconА. С. Бань нии физической культуры и спорта
В статье обсуждаются факторы, влияющие на значения показателей вариабельности ритма сердца. Их учет позволит предотвратить ошибки...
Разработка и экспериментальное исследование нового сетчатого эндопротеза для экстракардиального моделирования сердца iconОсновные критерии вредного действия смеси изомеров 2-хлорэтилнитрозо-l-гомоцитрулина для прогнозирования опасности здоровью работающих в условиях производства (экспериментальное исследование)
...
Разработка и экспериментальное исследование нового сетчатого эндопротеза для экстракардиального моделирования сердца iconМоделирование и формализация
...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница