Введение к работе
Актуальность проблеми. Для реконструктивной хирургии сосу-)в характерен постоянный поиск новнх сосудистых заменителей, зторый обусловлен ростом и "омолоасекием" сосудистой патологии, юширением показаний к оперативному вмешательству у лиц старчес-эго и пожилого возраста с тяжелили сояутотвувдими заболевашя-я, увеличением количества повторних операций, "хирургическим" "анатомическим" отсутствием аутооосудов (вен и артерий). Отме-ается относительный роот осложнений в виде тромбозов и иагное-ий конструкций, которые приводят при неоказании своеЕрзменпой омощи к развитию прогрессирующей ишемии, возникновению артерк-льных кровотечений, потере конечностей и инвалидизашш (Вахи-ов В.В., IS85; Леменев В.Л., І9Є8; ПокроБСККй А.В., 1989; Uriel К. et al. , 1988; Quinones-Bilrtrtch W.I. et al. . 1988; Schellock I. et al., I988;01sen P.S. et al., 1988). Так, что іроблема реконструх;тявяой хирургии сосудов не только медицинс-tan, но и социальная.
Успех Боостановительных операций в раннем п отдаленном гю-злеонерационаом' пэриоде зависит не только от до - и кятраолера-дпоиного обследований, оперативкой техника, медикаментозного лечения, но и от конструкции и качества протезов я трансплаЕтятов. (Доброва Н.Е., 1969; Петровский Б.В., 1530; Искровский А.В., І9Я0; Белоусов О.С., 1980; Князев М.Д., 1981; Лебедев Л.В., 1967; Леменев З.Л., ISS8; СонгМйг Я., 19Ь8; Pate'l K.R.. 1988; Trcixan G.S., IS8R;Schneider Р.А., І98Є; Wolson R.G., ISE8).
А.В. Покроьокий (X69) в отчетное программном докладе "Оо-'ітояьис сосудисто:" ^иру^-гии в СССР" на Бсєссюбеой агігаохирурт'Ч-чссічой конференції!: привел сравнительные данные по сказана*) ан-гиоч'ірурі'Ч'ісслоП попэщц в СССР и СЖ. Vbt отмечьяс, что .чолзгсэст-ю вос-.гп.чо^те'шпя мза^.-льсть э (Ш з 7Л'7Ч по 1923 гг. bcs-
росло с 360000 до 553000. В СССР - стране с большим населением чем США, в 1987 годі' выполнено только 22000 первичных и 10?0 л вторных реконструктивных операций с использованием оосудисткх имплантатов. Автор относит к первоочередным трудностям -і оказ? нии своевременной аягиохирургической помощи отсутствие достатс ного количества и качества сосудистых заменителей. Следует оті. тать, что в США ежегодная потребность во всех видах сосудисты; имплантатов составляет 550000 экземпляров (Sanamann W., 1963; Muller-Wieisl R., І9Б6). Так, что разработка новых шплантатоз является актуальной" задачей.
Вое существующие в настоящее время сосудистые заменители можно разделить на три группы: I) синтетические, 2) кшбиниро заякке, 3) биологкчесгаїе. Синтетические протезы изготовляются иа нитей инертных полимеров и характеризуются различным переп тением нитей и вачюровым покрытием. Наибольшее расиространени за рубежом получили протезы Гор-Тек. Однако, многие асследова ли ( Zemlt R.R., 1984; Hall R.G., 1985; Schneluer Р.А., 1983) таш, что они не могут заменять аутовену, особенно, в области суставов. Кроме того, в них отсутствует оптимальное сочетание между "хирургической или амшшнтацисшюй" и "биологической т . фибробластической" порозяоетыо, что иризодат к не разрешимым противоречиям между хирургическими и биологическими требоваш ми, предъяьляемыми к конструкциям синтетических протезов. В 1 бшшровакпых протезах ати противоречия многие авторы ( Хшгь-кдн A.M., Дроков А.Ф., 1970; Weaelowsky S.A., 1365; Melley ' 1983) питались разрешить путем создаяия конструкций, состоя:;; из ейятетяческего каркаса и растворимых компонентов. Следует сплетать, что ^зли»иые типы комбинированню: "юлургсоасуъи-
ЮШ"ХСЯ" СОСУДИСТЫХ ПР0ТЄ303, Количество ГСТОрЮС ' "'~ ' ОТ!
значительно возросло, не вышли за рашш экспериментальных лабораторий. Биологические ишлаитаты в ангиохирургии представлены аутогенными (вены, артерии), аллогешшли (вены, вены пупочного канатика), ксеногешшми (солкографт - П) трансплантатами. По данным Кованова В.В., Травина А.А. (1976) в 10!? случаев большая подкожная вена бедра имеет рассыпной тип строения и не мояет быть использована для выполнения реконструктивных операций. Варикозное расширение, перенесенный тромбофлебит или использование её раньше для операции ещё больше увеличивает дефицит применения этого материала. Считается, что "свободных" артерий достаточной длины и диаметра в человеческом организме не существует. Применение алло- и ксеногешшх трансплантатов ограяичэно в связи о их ишуннши свойствами. Для их снижения многие исследователи (Ермаков В.В., 1980; Покровский А.В., 1980; Беличекко И.А., 1980; Бухуа Н.К., 1980; Лебедев Л.В., 1987; Toad H.D., 1966; Lie T.S. , 1971) предлагают различные варианты иммукопрессиыюго воздействия, методы обработки и консервирования. Кроме того, многие из них не отвечают прочностным характеристикам, которыми обладают протезируемые артерии.
Тромбозы сосудистія заменителей, их нагноения являются одним из самых грозных осложнении при реконструктивных операциях, часто ведущих к утрате органа :ии конечности, или даже смерти
больного. По данным ряда исследователей (Вахидов В.В., 1965;
« Петровский Б.В., 131:8; Moszczynska С, 1988; Schellack I., 1988)
подобные осложнения составляют от 3 до 7%, при повторных операциях их количество достигает 9^. Тхор С.Н. (1989), Шалимов А.А (1989) считают, что ежегодно 10!? больных требуют повторных расширенных восстановител.мпсс вмешательств.
Таким образо:.'., всё многообразие конструкций к модификаций
сосудистых заменителей, которыми располагают ангиохирурги в настоящее время, не имеют пластического материала, который бы отвечал в полной мере требованиям сосудистой пластики. До сих пор нет единогласия в выборе имплантатов применительно к зоне реконструкции, резистентных к атеросклеротическому процессу, к инфекции. Сформулированы, но не реализованы на практике требования к антикоагулянтным и аитибактериальнш имплантатам и путям снижения их иммуногенкооти. Они должны обладать не только устойчивостью к инфекции, но и создавать терапевтически эффективные концентрации антибиотиков и антисептиков в перипротезнрй ткани, спс ооботвовагь своей конструкцией ::ушоцекному фор,шровакив их внутренней и наружной капсул, быть тромборезистентннми, особенно в раннем послеоперационном периоде. Не учитывается биомеханическое соответствие между имплантатами и протезируемыми артериями, т.е. не реализуется тезис, выдвинутый Лебедевым Л.В. (1975) "Каждому сосуду - свой протез", который правомочно дополнить и "а в каждой конкретной клинической ситуации". Этот пршпшп базируется на эволюции - процессах фило- и онтогенеза и подтверждается в прар де различиями в количественной и качественной структуре сосудов различных бассейнов, т.е. в законе единства структури и функции Кроме того, отсутствует единые информативные оценочные 'критерии в условиях экспериментальной патологии, максимально приближенно к клинической практике.
По нашей идее и выработанной в начале исследования рабочеї концепции решить эти проблем» возможно еледукшм путем: во-первых, создашь сложных многокомпонентных консгруїсций імплантато: состоящих из синтетического каркаса и растворимого компонента (например, коллагена) - носителя гепарина, аютбиотиков, a njs» необходимости других лекарственных веп'есгв, которы;: розэрбируяс
в организме в эаданнке сроки замещается собствекшми тканями и во времени освобовдает в процессе лизиоа активные лекаротвещше средства, как местно, так и в общее русло крови; во-вторых, оо-блвдешіем принципа биомеханической и структурной "оптимальности'', заключающейся в максимальном сохранении волокнистой стромы артерий, оставшейся после комбинированной ферментко-химической обработки; в-третьих, в снижении их иммуногеялости за счет удаления из сосудов клеточніа элементов, мембранных и водорастворимнх белков и дополнительного структурирования альдегидами.
Решению этих мз1 одологических, теоретичеопзс, практических и социальных вопросов посвящено данное исследование.
Цель и задачи исследования. Основной цс.ь.з работы является создание и экспериментально-клиническая оценка новнх видов им-плантатов с направленной действиями для пластики периферических артерий и реконструкции сосудов в условиях инфицированной ранн, составления на них медико-технической документации в внедрение в клиническую практику.
Для досгияеіия поставленной цели исследования были оформу-лировани следующие ключевне задачи:
-
Разработать комбинированную $ерментативно-химическую методику обработки артерий, обеспечивающую сохранение естественной структури и архитектоники коллагенових и эластических волокон. Исследовать при физиологических уровнях напряжения упруго-дефор-мативние характеристики имплантатов и артерий, предполагаемнх для протезировашш. Обосновать конструкцию антибактериальных сосудистых протезов.
-
Определить влияние структурирования альдегидами коллагена на время его резорбции в организме. Установить зависимость і.;е:.*ду температурой гидротермического сокращения и сроками колла-
ГСКОЛ'ІЗ'.'.СЗ.
-
Изучить условия комплексообразования коллагена о гепарином и антибиотиками, методы их введения в состав имплантатов, а также исследовать их пролонгированный терапевтический эффект.
-
Исследовать иммунологические свойства коллагена, его комплексов и модифицированных ксенотронсплантатов.
-
Изучить в условиях экспериментальной патологии (алиментарный холестериновый атеросклероз и инфицированная рана) резистентность модифицированных ксекотрансплактатов к аторосклероти-ческому процесоу и антибактериальных сооудиоткх протезов к инфекции и их влияние на течение раневого процеооа.
-
Усовершенствовать методам выполнения первичных и повтор-
і» них реконструктивных операций, разработать и обосновать новый
комбинированный забрпшшный доступ к аорто-подвздошной зоне.
7. В клинических условиях оценить функцию модифицированных
ксеногенных артериальных трансплантатов, помещенных в подвздошю-
бедренно-подколенно-тибиальнуг позиции и антибактериальных сооу-
диотых протезов в условиях повышенного риска нагноения, а также
возможность их сочетания при реконструктивных операциях на двух
уровнях.
Научная новизна. Разработаны оригинальные способы получения артериальных ксеногенных трансплантатов и антибактериальных ан-тибиотикосодержавдх протезов, а также комбинированный забршия-ннй доступ для реконструктивных операций т.а аорто-подвздошной зоне, защиденные 6-ю авторскими свидетельствами на изобретения в СССР и 3 патентами во Франции, Канаде, Италии.
Впервые исследована степень резистентности к атеросклероти-ческому процеооу ксеногенных артериальных трансплантатов и лавсановых протезов в условиях алиментарного холестеринового атеро-сглероза. Установлено, что глубина поражения имплантатов атеро-
склеротическим процессом зависит от скорости и полноценнооти восстановления субинтимальиого слоя, выраженности в нем дистрофических изменений и упруго-деформативннх свойств протезов. Оп-ределеіше предложенного коэффициента биомеханического соответствия* имеет важное значение в выборе предлагаемой зоны использования разрабатываемых сосудиотнх кмплантатов.
Впервые в конструкции имллантатов реализовано сочетание ан-тикоагулянт»ости и антибактериальности, определена терапевтически эффективная концентрация гепарина, антибиотиков меотно и в общем русле крови.
Впервые на большом клиничеоком материале (137 больных) ври сроках наблюдения более 5 лет прослежена функция армированных ксеногенннх артериальных трансплантатов, помещенных в аорто-бед-ренно-подколешше, бедреняо-подколешше и бедренно-тибиалыгае позиции, а также их сочетание о другими пластическими материалами (синтетические и антибактериальные сосудистые протезы). У больных с повышенным риском нагноеяия определена терапевтическая эффективность от применения антибактериальных и антибиотико-содержащих сосудистых протезов.
Впервне проведен расчет предотвращения экономического ущерба на медикаментозные затрати, сокращения коГ-ко-дня в отделении реанимации и отдалении.стационара с момента операции до выписки у больных, оперированных на аорте а подвздошной зоне из лапаро-томии и разработанного комбинированного доступа.
Разработанные принципы, условия и методы введения лекарственных вощеотв в состав коллагена сосудистых кмплантатов послу-
* Коэффициент биомеханического соответствия (КБС) - отношение дефоплатпвдых характеристик сосудистых кмплантатов к аяало-гичнш показателям артериП предполагаемой зоны пластики при физиологических уровнях напряжения.
кили теоретическим обоснованием получения препаратов и изделий с направленными действиями для других областей медицины. Некоторые из них разрешены Фармакопейным комитетом для медицинского применения и защищены авторскими свидетельствами на изобретения в СССР (* 561564, бшл. * 22 от 15.06.77; » 602185, балл. S 14 от 15.04.78; » III3I05, бшл. * 34 от 15.09.84).
Практическая ценнооть работы. На разработанные модифицированные артериальные коеногешше сосудистые трансплантаты (АКС) ооотавлены и утверадены медико-технические требования и разрешены юс клинические испытания (протокол № 4 от 25.12.84). Приемка опытного образца АКС по приказу F- 40 МЗ СССР от 30.12.86 состоя-лась 4-5 января 1987 г. (Акт Т. 10.0.008.736 от 06.01.87). Комиссией по инструментам, приборам и аппаратам, применяемым для искусственного кровообращения и в сердечно-сосудиотой хирургии, Комитетом по новой технике МЗ СССР АКС рекомендован к медицинскому применению и промышленному выпуску (протокол Й 4 от 21.06.88), инструкция по применению АКС утверждена Главным техническим управлением МЗ СССР от 10.10.89.
По теме диссертации составлены и опубликованы (1986, 1989гг) два методических указания, утвержденных МЗ СССР. Фрагменты работы экспонировались в 1979 и 1908 гг. на ЕДНХ СССР и награждены двумя серебряными медалями (удостоверения № 10366, 30983).
Разработанные и изученные в эксперименте АКС трансплантаты и антибактериальные сосудистые протезы внедрены в лабораторій "Экстренной хирургии сосудов" при кафедре хирургических болезней
IS 2 П лечебного факультета I Шй им. И.М. Сеченова, в институте хирургии им. А.Б. Вишневского АМН СССР, в институте им. Н.В.Скли-фасовского, в институте сердечно-сосудистой хирургии им. А.К.Бакулева, в НВД АМН СССР, в ГКБ № 7 и № 71 г. Москвн и излагаются в курсах лекций студентам I МММ и врачам ЦИУВ.
Имплантаты с направленннми антикоагулянтннми и антибактериальными действиями являются полноценными сосудистыми заменителями и могут применяться в клинике как самостоятельно, так и в сочетании между собой и с другими пластичеокими материалами,
КБС является объективным показателем, характеризующим фуяк-циональине свойства протезов и трансплантатов. Исследование "сосудистых заменителей в условиях экспериментальной патологии по-зволяет адекватно виявить закономерности морро$ункциональной их адаптации.
Апробация работы. Основяне положения диссертации отражены в докладах ХХУШ Всесоюзного съезда хирургов (Москва, 1965) на Научной конференции "Вопросы неотложной травматологии и хирургии" (Тюмень, 1Э66), на Всесоюзном симпозиуме по проблеме "Отдаленные результаты применения полимерных материалов - в эндопро-тезировакии" (Москва, 1969), на ІУ симпозиуме "Физико-химия крахмала и крахмалопродуктов" (Москва, 1974), на Клинической секции AMHGGGP йо проблеме "Коллагенопластика", "Достижения и перспективы.применения материалов из диспергированного коллагена в хирургии" (Москва, 1976), на П Всесоюзном съезде протозоо-логов Медицинская-протозоология" (Ташкент, 1976), на И Всесоюзном симпозиуме "Ранние п-роя-вленйя тканевой несовместимости" (Москва, 1976), на Всесбюз'їг-І-конференции "Актуальные вопросы хирургического "лечения заболеваний сосудов" (Москва, IS77), на П Всесоюзной кокфереіщйи по сердечно-сосудистой хирургии (Рига, 1978), на П Республиканской научно-практичзскоЛ конференции по хирургии (Саранск, 1978), на Ш Всесоюзной конференции сердечно-* сосудистых хирургов "Актуальные вопросы хирургического лечения пороков сердца и магистральных сосудов" (-Горький-, І98І), па Г! Всесоюзной паучпо-техшпеской конференции "Проблемы техники
в медицине" (Томок, 1983), на Всесоюзной конференция "Актуальные вопросы организации, профилактики и хирургического лечения болезней магиотралышх сосудов" (Москва, 1985), на У Всесоюзной конференции оердечно-сосудиотых хирургов (Вильнюо, 1986), на Ш Воеооюэном съезде хирургов (Ташкент, 1966), на Всесоюзной конференции "Актуальные вопросы диагностики и лечения больных о окклв аиями артерий нижних конечностей" (Рязань, 1987).
Основные положения диссертации отражены в 34 публикациях, в одной монографии, двух методических указаниях, в 6 авторских свидетельствах на изобретения в СССР, в трех патентах во Фравшш Канаде, Италии, а также в проспекте ВДНХ СССР.
Объём и структура работы.
Диссертация изложена на отраяицах, состоит из введения,
двух частей, включающих 8 глав, заключения, практических реко- _
мендаций, выводов, приложения. Работа иллюстрирована 54 таблица
ми, фотографиями, oxeuat , рисунками, ангиограммами, доппде-
рограммами. Указатель литературы включает работ отечествен-
ных и зарубежных авторов.
Диссертация капиоаяа в монографической плане, что обусловлено многоплановостью, разносторонностью доследования и поставленными в ней задачами, объединенными единой целью. Работа выполнена на большом лабораторном, експериментальноы (247 крыс, 46 мэроких сванок, 230 кроликов, III собак) и клинической (137 боль ных) материале о использованием информативных методов исследования: физико-химических, биохимических, биомеханических, иммунологических, коагулогичеоких, бактериологических, токоикологичео-ких, морфодогичеоких, общеклккическях, ангиографкческих, интра-операционной блектромагнитной флоуыетрпи, ультразвуковой доппле-рографии, математических способов обработки (по Фишеру-Стьюден-ту, Урбь..у, Стрелкову, Плохинскому) количественных результатов, применяемых избирательно в каждой главе дои решения в ней конкретных задач.
