Введение к работе
Актуальность исследования. Эритроцитная масса (взвесь) является основной трансфузионной средой для коррекции газотранспортной функции крови при травмах и заболеваниях (Ермолов А.С. и соавт., 1994; Гузовский Е.В., 1999; Полушин Ю.С., 2004; Vincent I.L., et al., 2002). Потребность в ней возрастает при массовых поражениях и катастрофах (Жибурт Е.Б. и соавт., 1999; Данильченко В.В. и соавт., 2001; Dunne J.R. et al., 2006). Существующие способы консервирования позволяют хранить в жидком состоянии эритроцитные гемокомпоненты до 50 дней, что ограничивает рациональное использование трансфузионных сред и их резервирование для оказания медицинской помощи в чрезвычайных ситуациях. Решение этих вопросов предопределяет внедрение в практику учреждений службы крови методов длительного хранения эритроцитов в замороженном состоянии.
К настоящему времени доказана эффективность использования криоконсервирования эритроцитов при создании резерва трансфузионных сред при массовом поступлении раненых и пострадавших (Вильянинов В.Н. и соавт., 1999; Hess J.R., 2003; Gharehbaghian A. et al., 2008), формировании банка редких групп крови (Zhu Z., 2006; Bohonek М.В. et al., 2008; Flegel W.A. et al., 2008; Mo Q. et al., 2008), использовании программ предоперационного аутодонорства (Калеко СП. и соавт., 1991; Шилов В.В., 1995; Fontaine MJ. et al., 2003; Tsuno N.H. et al., 2008), для карантинизации эритроцитов (Елыкомов В.А. и соавт., 2004; Мельникова В.Н. и соавт., 2007), для хранения эритроцитов с последующим производством реагентов для иммуногематологических исследований (Seo J.W. et al., 2008), а также для обеспечения гемокомпонентами военно-медицинских учреждений при выполнении миротворческих или военных операций (Онуфриевич А.Д. и соавт., 1999; Rosenblatt M.S. et al., 1994; Noorman F. et al., 2006). В этих случаях используют различные методы замораживания эритроцитов в широком диапазоне температур (-25...-196С). В последние годы в трансфузиологическую практику внедрены методы замораживания эритроцитов с использованием электрохолодильников (Мельникова В.Н. и соавт., 1990; Орлик В.В., 1999; Вильянинов В.Н. и соавт., 2000; Valeri C.R. et al., 2000; Hess J.R., Thomas M.J.G., 2003; Scott K.L. et al., 2005). Однако в нашей стране криоконсервирование с применением жидкоазотного оборудования широко используется для долгосрочного хранения эритроцитов, что обусловлено особенностями эксплуатации криогенной техники, наличием значительного научно-практического опыта и разработанных нормативных документов, возможностью длительного сохранения морфофункциональных свойств замороженных клеток крови (Рыжков СВ. и соавт., 1973; Багаутдинов Ш.М., 1999; Вильянинов В.Н. и соавт., 2000; Сидоркевич СВ., 2002; Шарова Т.Н. и соавт., 2003; Костяев А.А., 2004).
Между тем, полимерные контейнеры для замораживания и хранения эритроцитов при сверхнизкой температуре (до -196С) в России серийно не производятся, вопросы их применения с использованием современного криогенного оборудования не разработаны.
Это сдерживает дальнейшее развитие методов криоконсервирования и практическую реализацию стратегии резервирования эритроцитосодержащих трансфузионных сред.
Цель работы - научное обоснование, разработка и исследование эффективности программ криоконсервирования эритроцитов при сверхнизкой температуре с использованием полимерных криоконтейнеров.
Задачи исследования:
определить организационные и медико-технические особенности технологии криоконсервирования эритроцитов с использованием жидкоазотного оборудования и полимерных контейнеров на станции переливания крови;
изучить морфофункциональные свойства эритроцитов, криоконсервированньгх в полимерных криоконтейнерах при сверхнизкой температуре;
провести сравнительный анализ эффективности программ криоконсервирования эритроцитов в полимерных криоконтейнерах при температуре -190...-193С.
Научная новизна. Впервые научно обоснована возможность применения отечественных полимерных контейнеров для замораживания и хранения эритроцитов при сверхнизкой температуре (до -196С). Получены новые данные о том, что дискретное добавление к эритроцитной взвеси криофилактического раствора ЦНИИГПК 115-М и деглицеринизация с последующими промежуточными экспозициями позволяют повысить сохранность и обеспечить морфофункциональную полноценность размороженных и отмытых эритроцитов.
Разработана новая технология криоконсервирования эритроцитов с использованием полимерных контейнеров отечественного производства при сверхнизкой температуре (до -196С).
Выявлено, что эритроциты, криоконсервированные по предложенной технологии с использованием полимерных контейнеров и современного жидкоазотного оборудования, после размораживания обладают высокими реологическими характеристиками, сохраняют газотранспортную функцию и морфологическую полноценность, устойчивость к гемолитическому воздействию.
Практическая значимость. Конкретизированы медико-гигиенические требования к размещению и организации работы «банка» криоконсервированньгх эритроцитов, предложены штатные нормативы отделения долгосрочного хранения замороженных клеток крови станции переливания крови и типовой перечень оборудования.
Предложена и апробирована дискретная методика глицеринизации и деглицеринизации эритроцитов, позволяющая обеспечить требуемое качество декриоконсервированной эритроцитосодержащей трансфузионной среды.
Доказано, что криоконсервированные с помощью предложенной технологии эритроциты соответствуют стандартам, которые предъявляются к
качеству эритроцитосодержащих гемотрансфузионных сред, годных к переливанию.
Положения, выносимые на защиту
1. Технология криоконсервирования эритроцитов при сверхнизкой
температуре с использованием полимерных криоконтейнеров отечественного и
зарубежного производства позволяет снизить затраты времени на подготовку и
проведение замораживания и оттаивания компонента, повысить
производительность работы отделения долгосрочного хранения клеток крови
станции переливания крови.
2. Биологическая полноценность криоконсервированных в полимерных
контейнерах при сверхнизкой температуре эритроцитов достигается
использованием криофилактического раствора ЦНИИГПК 1Ь-М и
применением дискретной методики глицеринизации и деглицеринизации
эритроцитов.
3. Замораживание эритроцитов при сверхнизкой температуре с
использованием отечественных и зарубежных полимерных контейнеров
позволяет резервировать гемокомпоненты, которые соответствуют
требованиям, предъявляемым к качеству декриоконсервированных
эритроцитосодержащих трансфузионных сред, обладают высокими
реологическими характеристиками, сохраняют газотранспортную функцию и
морфологическую полноценность.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на Втором съезде военных врачей медико-профилактического профиля Вооруженных Сил Российской Федерации (Санкт-Петербург, 2006), научно-практическом семинаре «Организация работы банка криоконсервированных гемокомпонентов» (Санкт-Петербург, 2006), VIII Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения больных в многопрофильном лечебном учреждении» (Санкт-Петербург, 2007), заседании подсекции трансфузиологии Ученого Медицинского Совета ГВМУ МО РФ «Состояние и пути повышения качества производства и безопасности применения компонентов и препаратов крови в военно-лечебных учреждениях» (Москва, 2007), научно-практическом семинаре «Актуальные вопросы криоконсервирования гемокомпонентов» (Санкт-Петербург, 2007), на сборе главных трансфузиологов видов Вооруженных Сил, округов и флотов Министерства обороны Российской Федерации «О состоянии донорства крови и ее компонентов в Вооруженных Силах РФ и основных направлениях по его развитию» (Санкт-Петербург, 2008), IX Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения больных в многопрофильном лечебном учреждении» (Санкт-Петербург, 2009).
Материалы исследования реализованы при выполнении в рамках Гособоронзаказа опытно-конструкторской работы «Разработка полимерного контейнера одноразового использования для долговременного хранения клеток крови и костного мозга при сверхнизких температурах», шифр «Поликонт», для
нужд Минобороны РФ (Государственный контракт № ВНК/1/1-2002 от 17.06.2002 г.).
Результаты исследования использованы в материалах 2 тем НИР, проводимых в соответствии с планом научной работы ГВМУ МО РФ:
«Стандартизация производства, применения и контроля качества криоконсервирующих, отмывающих и ресуспендируюших средств в военно-медицинских учреждениях», № VMA.02.06.O2.0708/02O0;
«Совершенствование методов криоконсервирования клеток крови в полимерных контейнерах в военно-лечебных учреждениях», № VMA.02.06.02.0709/0176.
Основные материалы исследования опубликованы в 18 научных работах, из них 9 - опубликованы в журналах, рекомендованных перечнем ВАК.
По материалам диссертации внедрено 22 рационализаторских предложений. В Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам зарегистрированы приоритеты на 2 изобретения:
1) Заявка 2008136824 Рос. Федерация. Способ криоконсервирования
эритроцитов в парах жидкого азота. -Заявл. 12.09.2008 г.
2) Заявка 2008136823 Рос. Федерация. Способ реабилитации
декриоконсервируемых эритроцитов. - Заявл. 12.09.2008 г.
Реализация работы. Результаты работы внедрены в практическую работу СПК Военно-медицинской академии имени С.М.Кирова, СПК Главного военного клинического госпиталя имени Н.Н.Бурденко.
Результаты работы использованы при подготовке акта Государственной комиссии по проведению испытаний полимерного контейнера долговременного хранения клеток крови и костного мозга при сверхнизких температурах и регистрационного удостоверения № ФС 01262006/3747-06 от 01 августа 2006 г., выданного Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранении и социального развития «Контейнер полимерный одноразового использования для долговременного хранения клеток крови и костного мозга при сверхнизких температурах».
Результаты работы используются в учебном процессе на факультете последипломного и дополнительного профессионального образования ВМедА на циклах усовершенствования «Избранные вопросы трансфузиологии», «Клиническая трансфузиология», профессиональной переподготовки «Трансфузиология».
Личное участие автора в получении результатов. Автор непосредственно выполнял сбор материала, осуществлял подготовку к замораживанию, криоконсервирование и размораживание эритроцитов, участвовал в проведении биохимических исследований образцов гемокомпонентов, проводил статистический анализ полученных результатов и подготовку материалов к публикациям.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 146 страницах машинописного текста и содержит введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, 3 главы собственных исследований, заключение, выводы, практические рекомендации и список литературы,
который включает 88 отечественных и 92 зарубежных источников. Диссертация иллюстрирована 23 таблицами и 17 рисунками.