Введение к работе
Актуальность проблемы. Целесообразность хирургической коррекции, направленной на восстановление кровотока в пораженном артериальном сегменте конечности при окклюзионных поражениях и травмах магистральных сосудов, является неоспоримым тезисом з современной сосудистой хирургии (Покровский А. В., 1979; Шалимов А. А., Дрюк Н. Ф., 1979; Сыченников А. И., 1981; Леме-нев В. Л. с соавт., 1986; Балас П., Бастоунис Е., 1990; Simpson С. J. et al., 1983; Shah P. M. et al., 1984; Veith F. J. et. al., 1986; Sterpetti A. V. et al., 1988).
Выполнение подобных вмешательств в подавляющем большинстве случаев требует использования определенного артериального заменителя.
В то время, как для реконструкции аорты и артерий эластического типа используются на протяжении 30 лет с относительным успехом синтетические полиэфирные сосудистые протезы, вопрос эб оптимальном заменителе артерий малого и среднего диаметра эстается открытым (Покровский А. В. с соавт., 1975; Леме-нев В. А. с соавт. 1977; Князев М. Д. с соавт. 1980;' VoorheesA. В. et al., 1952; De Bakey M. E., 1960; Weselowsky S. A. et al., 1962).
Использование для реконструкции артерий бедренно-подколен-но-берцового и подкрыльцово-плечевого сегментов большой подкожной вены невозможно в 15—31% случаев по целому ряду причин (Андреев И. Д., Мойсюк Я. Г., 1984; Соловьев Г. М. с соавт., 1987; Veiht F. J., 1981). Результаты применения для этих целей цакроновых, политетрафторэтиленовых протезов, трансплантатов из вены пупочного канатика новорожденного, алло- и ксеногенных трансплантатов далеки от желаемых (Каримов Э. А., 1976; Миро-ненко с соавт., 1987; Harris J., May J., 1979; Robinson J. G. et al., 1983; KHmach 0., Marston A. A., 1986; Mc Anley С. E. et al., 1984).
Основные требования, предъявляемые к сосудистым трансплантатам, представлены в многочисленных работах (Лебедев Л. В. с соавт., 1981; Касьянов В. А., Пуриня Б. А., 1981; Лебедев Л. В., 1982; Карванен Э. С, 1985; King М. Е. et al., 1983; Limet R. R., 1984).
Одним из наиболее важных критериев по сегодняшним представлениям является сходство заменителя и реконструируемой ар-
терии по геометрическим и механическим параметрам. Имплантация в артериальное русло трансплантата, не соответствующего по упруго-деформативным свойствам и анатомическим размерам конкретному артериальному сосуду, ведет к развитию сдвиговых напряжений в области сосудистых соустий, гиперплазии интимы в анастомозе и отводящей артерии, стенозу и тромботической окклюзии зоны реконструкции (Сидаренко Л. Н., Евстифе-ев Л. К., 1984; Карванен Э. С, 1984; Касьянов В. А., 1986; Мар-цинкявичус А. с соавт., 1986; Марцинкявичус А. с соавт., 1988; Clark R. Е. et al., 1976; De Weese J. A., 1978; De Weese J. A., Green R. M., 1980; Bruck S. D., 1980; Gozna E. R., Marble A. E., 1981).
Сведения о геометрических и механических параметрах артерий среднего диаметра и их основных заменителей представлены в литературе достаточно подробно (Тюндер Э. О. с соавт., 1970; Пуриня Б. А. с соавт., 1975; Пуриня Б. А., Касьянов В. А., 1981; Каро К. с соавт., 1981; Карванен Э. С, 1981; Карванен Э. С, 1985; Azuma Т., Hasegawa М., 1974; Buxton В. et al., 1980; Fung V. С, 1981; Chapmann В. L. W., Charlesworth D., 1983).
Данные о таковых свойствах поверхностных вен руки и протезов, изготовленных из эластичного волокна — полиуретана, как возможных заменителей артерий среднего диаметра в печати немногочисленны и носят неполный характер (Касьяненко В. В. с соавт., 1985; Карванен Э. С, 1985; Канцевич В. А. с соавт., 1986; Seifert К. В. et al., 1979; How Т. V., Clarki R. M., 1984).
Результаты исследования эластических свойств аутовенозных трансплантатов в процессе функционирования в артериальном русле, которые могли бы отчасти объяснить причины их поздней реокклюзии, практически отсутствуют вообще (Карванен Э. С, 1984; Лурье Ф. Е., 1983). Основная масса печатных работ посвящена изучению морфологии аутовенозных.трансплантатов в ближайшем и отдаленном послеоперационном периоде.
Цели и задачи исследования. Настоящее исследование посвящено:
-
Обоснованию использования трансплантатов из поверхностных вен руки и тканых эластичных протезов из полиуретана для реконструкции артерий среднего диаметра с точки зрения их биомеханического соответствия.
-
Изучению изменений геометрических и упруго-деформатив-ных свойств аутовенозного трансплантата в различные сроки после имплантации в артериальное русло.
При выполнении работы были поставлены следующие задачи:
-
Изучить геометрические и механические параметры натив-ных подкожных вен руки человека при статических режимах нагрузки «in vitro».
-
Изучить геометрические и механические параметры тканых
протезов из полиуретана при статических режимах нагрузки «in vitro».
-
Изучить упруго-деформативные свойства нативных подкожных вен руки человека и тканых полиуретановых протезов в динамических условиях функционирования после реконструкции артериального русла in VIVO в эксперименте.
-
Провести сравнение полученных данных с представленными в литературе сведениями об аналогичных свойствах артерий среднего диаметра.
-
Изучить изменения геометрических и механических параметров аутовенозного трансплантата при статических режимах нагрузки «in vitro» в ближайшие сроки после операции (до 1 года) в эксперименте.
-
Изучить результаты реконструктивных операций на артериях среднего диаметра с использованием трансплантатов из подкожных вен верхней и нижней конечности в клинической практике и исследовать изменения эластического состояния аутовенозного заменителя в отдаленном послеоперационном периоде.
-
Оценить возможности ультразвуковой допплерографии для исследования эластического состояния трансплантата и прогнозирования его функции.
Научная новизна. Результаты проведенных экспериментальных исследований свидетельствуют, что по основным геометрическим и механическим параметрам при физиологических уровнях давления (толщине стенки, наружному диаметру, относительному удлинению в окружном направлении, напряжению в окружном направлении, касательному модулю упругости и удельной энергии деформации) подкожные вены руки и полиуретановые протезы тканой конструкции сходны с артериями среднего диаметра.
Данное сходство проявляется, в особенности, при использовании для сравнительного анализа не отдельно взятых параметров, а комплексного показателя упруго-деформативного состояния артерий и их заменителей — скорости распространения пульсовой волны.
Исследования геометрических и механических параметров аутовеннозого трансплантата после реконструкции артериального русла показали, что первичные альтеративно-реактивные процессы в аутовене сопровождаются снижением ее жесткосгных свойств, а последующие фиброзно-склеротические изменения характеризуются ростом всех механических параметров как в ближайшем, так и в отдаленом послеоперационном периоде.
Результаты использования подкожных вен руки для реконструкции артерий среднего диаметра в клинической практике не отличаются от аналогичных при использовании большой подкожной вены бедра и голени, однако, рост жесткостных показателей аутовенозных заменителей ведет к возникновению упруго-дефор-
мативного несоответствия между артериями зоны реконструкции и изменившим свои эластические свойства трансплантатом, что является одной из причин реокклюзии оперированного артериального сегмента.
Практическая значимость работы. Предложены и обоснованы с биомеханической точки зрения трансплантаты из подкожных вен руки человека и тканые полиуретановые протезы для реконструкции артерий среднего диаметра.
Использование данных заменителей позволяет повысить процент операбельности больных с окклюзиями и травмами артерий бедренно-подколенно-берцового и аксиллярно-плечевого сегментов при непригодной для реконструкции большой подкожной вене бедра.
Применение предложенных трансплантатов позволяет сократить продолжительность операции, снизить хирургическую травму оперируемой конечности и, тем самым, уменьшить частоту таких послеоперационных осложнений, как лимфорея и лимфостаз, нагноение послеоперационных ран и инфицированиие зоны реконструкции.
Использование, для трансплантации реверсированной лучевой подкожной вены руки, имеющей обратное соотношение наружного диаметра в дистальном и проксимальном отделе, создает функционально выгодный гемодинамический эффект.
Метод динамической допплерографии с определением скорости распространения пульсовой волны позволяет в послеоперационном периоде контролировать эластическое состояние аутовеноз-ного трансплантата, выявлять увеличение его жесткости, развитие стеноза путей оттока, прогнозировать функцию зоны реконструкции и своевременно определять показания к повторной операции.
Реализация результатов работы. Трансплантаты из подкожных вен руки и полиуретановые протезы используются при хирургическом лечении больных с облитерирующими заболеваниями артерий нижних конечностей и травмами магистральных сосудов в Больнице скорой медицинской помощи г. Петрозаводска и Республиканской больнице Минздрава Карельской АССР. В данных лечебных учреждениях ультразвуковая допплерография с определением скорости распространения пульсовой волны используется для динамического наблюдения за больными, оперированными на дистальных ветвях брюшной аорты. По результатам диссертационной работы получено 12 удостоверений на рационализаторские предложения.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всесоюзных студенческих конференциях «Новое в хирургии». (Москва, 1984) и «Актуальные вопросы современной хирургии» (Москва, 1987), на научной конференции, посвященной 40-летию Победы (Тбилиси, 1985), на Международной
4.
конференции «Достижение биомеханики в медицине» (Рига, 1986), на научно-технической конференции Петрозаводского госуниверситета им. О. В. Куусинена (Петрозаводск, 1988), на XIV научно-практической конференции хирургов Карельской АССР (Петрозаводск, 1990), на научно-практической конференции врачей 1-ого Военно-морского ордена Ленина госпиталя (Ленинград, 1990), на Всесоюзной школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Актуальные проблемы торакальной и сердечно-сосудистой хирургии» (Москва, 1990) и на объединенном заседании проблемной комиссии по сердечно-сосудистой хирургии и кафедры факультетской хирургии 1-ого Ленинградского медицинского института им. акад. И. П. Павлова от 30 ноября 1990 года.
Публикации, По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Объем работы и ее структура. Диссергационая работа изложена на 175 страницах машинописи, состоит из введения, 9 глав, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы. Библиографический указатель содержит 225 работ (112 отечественных и 113 иностранных авторов). Диссертация включает 40 таблиц и 24 иллюстрации.
Положения, выносимые на защиту. 1. Поверхностные вены руки человека и полиуретановые эластичные сосудистые протезы по своим геометрическим и механическим параметрам сходны с артериями среднего диаметра человека и пригодны для их реконструкции.
2. Аутовенозный трансплантат в процессе функционирования в артериальном русле существенно изменяет свои исходные эластические свойства, что является одной из причин реокклюзии зоны реконструкций.
