Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Чарышкин А.Л.

Ульяновский государственный университет, Ульяновск

Глущенко Л.В.

Поликлиника №1 им. С.М. Кирова, кафедра факультетской хирургии ИМЭиФК Ульяновского государственного университета

Чвалун С.Н.

НИЦ «Курчатовский институт», Москва, Россия

Седуш Н.С.

Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва

Первые результаты исследования саморастворимого кава-фильтра

Авторы:

Чарышкин А.Л., Глущенко Л.В., Чвалун С.Н., Седуш Н.С.

Подробнее об авторах

Журнал: Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2014;(10): 21‑24

Просмотров: 681

Загрузок: 7

Как цитировать:

Чарышкин А.Л., Глущенко Л.В., Чвалун С.Н., Седуш Н.С. Первые результаты исследования саморастворимого кава-фильтра. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2014;(10):21‑24.
Charyshkin AL, Glushchenko LV, Chvalun SN, Sedush NS. Experimental investigation of self-soluble cava-filter. Pirogov Russian Journal of Surgery = Khirurgiya. Zurnal im. N.I. Pirogova. 2014;(10):21‑24. (In Russ.).

?>

Введение

Внезапная смерть ⅓ пациентов объясняется тромбоэмболией легочной артерии (ТЭЛА) [4]. Умирают около 20% больных с ТЭЛА, причем более половины из них в первые 2 ч после возникновения эмболии [1-3, 7].

Значительные перспективы для профилактики ТЭЛА и лечения флеботромбозов в системе нижней полой вены открывают эндоваскулярные катетерные вмешательства и в первую очередь имплантация кава-фильтров (КФ) [4, 6-10].

К сожалению, при невозможности удаления стального кава-фильтра через 40 дней он может стать причиной серьезного осложнения - синдрома нижней полой вены, что часто завершается инвалидизацией больного. Это осложнение возникает из-за опасности повторного хирургического вмешательства для больного, сложности удаления временного кава-фильтра.

По мнению акад. РАН В.С. Савельева, выходом из такой ситуации является создание новых моделей кава-фильтров и прежде всего таких, которые можно просто и безопасно удалить из нижней полой вены [5].

Задачей нашего изобретения стало создание биодезинтегрируемого (саморастворимого) интравенозного фильтра для предупреждения осложнений, а также для одноэтапной постановки фильтра, поскольку необходимость в повторном хирургическом вмешательстве исчезает и, как следствие, сокращаются расходы средств для лечения и его сроки.

Для устранения негативного влияния металлических элементов стандартных кава-фильтров заменяем их на конструкцию из растворимых (без образования эмболов) полимеров.

Прототипом саморастворимого кава-фильтра послужил фильтр типа «Волан», представленный дугообразными мягкоупругими стержнями-распорками, изогнутыми кнаружи от продольной оси фильтра, с крючками на одном конце и собранными и фиксированными в обойме фильтра на другом. Эта конструкция позволяет обеспечить надежную фиксацию фильтра к стенкам сосуда, минимизируя риск его миграции и разрушения в процессе растворения. При этом конструкция является простой в изготовлении. Саморастворимый кава-фильтр изготовлен из биоинертного и биодезинтегрируемого материала поли (D,L-лактида), шифр PDLA-78, молекулярная масса около 130 000 Да или сополимера D,L-лактида и гликолида 50/50, шифр PDLGA-79, молекулярная масса около 170 000 Да, которые растворяются в кровеносном русле.

Возможность и срок разложения полимера фильтра в крови зависят от нескольких характеристик полимера: структуры, морфологии и молекулярной массы.

Поли (D,L-лактид) с шифром PDLA-78 был выбран, поскольку является биоразлагаемым и содержит как гидрофильные, так и гидрофобные сегменты и проявляет более высокую способность к биоразлагаемости по сравнению с полимером, содержащим только гидрофобный или только гидрофильный сегмент. Синтетический биоразлагаемый сополимер содержит гидролизуемые связи по всей длине полимерной цепочки, поэтому он легко подвержен влиянию гидролиза в кровеносном русле, где протекают его ферментокаталитические реакции.

При разложении полимер постепенно укорачивается за счет гидролиза эфирных связей между повторяющимися молекулами лактида, в результате чего образуются частицы менее 2 мкм, которые поглощаются макрофагами. В конечном итоге сополимер лактида превращается в молочную кислоту, которая метаболизируется через цикл Кребса.

Указанная выше молекулярная масса была выбрана с учетом опыта наших коллег из НИЦ «Курчатовский институт» как оптимальная для растворения полимера в сроки от 30 до 50 дней, поскольку молекулярная масса 130 000-170 000 Да затрудняет быстрый доступ воды к высокомолекулярным полимерным материалам.

Материал и методы

В соответствии с поставленными задачами на базе Центральной научно-исследовательской лаборатории Института медицины, экологии и физической культуры Ульяновского государственного университета была проведена серия экспериментов.

В качестве экспериментальных животных использовали 18 кроликов породы шиншилла. Опытные образцы материала и кава-фильтра были изготовлены совместно с коллегами из НИЦ «Курчатовский институт». По данному изобретению подана заявка «Биодезинтегрируемый интравенозный фильтр» №2012124694 от 14.06.12, которая прошла формальную экспертизу.

Задачей работы было изучение рассасывания разработанного кава-фильтра в просвете полой вены.

Всего в серии экспериментов были оперированы 18 кроликов породы шиншилла массой от 2,2 до 3 кг. Для всех животных подготовка к операции, метод обезболивания и ведение послеоперационного периода были однотипными. За 24 ч до операции животных лишали пищи и воды. Для премедикации использовали внутримышечное введение 0,1% раствора атропина (0,05 мг/кг). Наркоз достигали путем введения золетила 100 в дозе 10 мг/кг внутримышечно.

Доступ в брюшную полость кролика выполняли путем разреза по белой линии живота. С помощью частичного рассечения задней полой вены в ее просвет был установлен саморастворимый кава-фильтр (рис. 1).

Рисунок 1. Фотография. Опытный образец саморастворимого кава-фильтра.
Длина опытных образцов составляла 10,0±2,3 мм и диаметр - 3,0±1,5 мм.

Сроки наблюдения за животными после операции составили 30 сут (1-я группа), 50 сут (2-я группа), по 9 кроликов в каждой группе.

В течение 2,0±1,1 ч у животных восстанавливалась активность, и в ближайшем послеоперационном периоде воспалительных изменений раны на месте имплантации кава-фильтра обнаружено не было.

В течение 1,2±0,8 сут животные отказывались от еды. Один кролик (5% испытуемых) через 36 ч после операции погиб вследствие перфорации толстой кишки. Данный случай связываем с наличием в двух первых опытных образцах кава-фильтра крючков, которые цеплялись к стенкам вены и могли вызвать перфорацию полых органов. Впоследствии этот элемент конструкции был удален, при этом миграцию устройства на 1,2 см от места имплантации мы обнаружили в 1 (5%) случае.

Через 7,1±3,2 сут послеоперационная рана зажила первичным натяжением. Кролики во время всего периода наблюдения были активными. Аппетит у всех животных не снижался.

Из эксперимента кроликов выводили с помощью введения золетила 100 в дозе 50 мг/кг внутриплеврально.

Проведены макроскопические и гистологические исследования (рис. 2).

Рисунок 2. Микрофотография. Стенка полой вены не изменена. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 100.
Через 30 и 50 дней готовили препараты для гистологического исследования. Материал для него фиксировали в 12% растворе нейтрального формалина. Серийные срезы окрашивали гематоксилином и эозином, методом ШИК-реакции. Всего было приготовлено 20 гистологических препаратов.

При патологоанатомическом вскрытии животных в 1-й и 2-й группах эксперимента проводили визуальную оценку характера и выраженности воспалительных изменений в области внедрения кава-фильтра, его формы и степени сохранности на протяжении 30-50 сут.

Результаты и обсуждение

В 1-й группе кроликов на 30-е сутки были обнаружены частично растворенные кава-фильтры длиной 4,0±2,1 мм и диаметром 1,0±0,3 мм.

В одном случае (5%) произошла частичная эпителизация прутков кава-фильтра. Во 2-й группе кроликов на 50-е сутки все кава-фильтры были растворены полностью. В одном случае в просвете нижней полой вены визуализировалась фибриновая капсула, ее возникновение вследствие постановки устройства находится под вопросом, поскольку в фибрине частей устройства обнаружено не было.

По данным гистологического исследования было обнаружено, что во всех случаях при вскрытии вена была белесого цвета, быстро спадалась при венотомии. Толщина вены достигала 1,1±0,3 мм. При микроскопии во всех случаях интима в области кава-фильтра не была повреждена, поскольку препарат не имел изменений цвета стенки, на всей поверхности был гладким с блестящей поверхностью, толщина стенки варьировалась в названных выше пределах (рис. 3).

Рисунок 3. Изменение скорости кровотока при взаимодействии с кава-фильтром. Программа ANSYS.

В 2 (11%) случаях обнаружена гиперплазия интимы сосуда, что связываем с началом эпитализации фильтра и его последующим растворением.

В данных образцах вена была толщиной 2,1±0,5 мм. Просвет сосуда снижался незначительно, на 1,0±0,5 мм. Стенка вены была более интенсивного белого цвета.

Расчет воздействия фильтра на скорость кровотока в программе ANSYS (см. рис. 3) выявил ее снижение в области обоймы фильтра и увеличение в области прутков до 5,740e-002 mc-1.

Эритроциты по данным микроскопии не были изменены, поэтому следует предположить, что токсическое влияние на животное отсутствовало. При гистологическом исследовании был обнаружен 81 эритроцит двояковыгнутой формы темно-вишневого цвета.

Из вышесказанного следует, что саморастворимые кава-фильтры не приводят к тромбозу сосудов, поскольку в патогенезе отсутствуют компоненты триады Вирхова. Они не могут служить источником осложнений, как синдром нижней полой вены или ретромбоз глубоких вен, и безопасны для применения.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о необходимости продолжить экспериментальные исследования для разработки кава-фильтра из растворимого полимера. Такие фильтры будут иметь следующие преимущества перед стальными аналогами:

1) устранение возможности перфорации полой вены при рассасывании фильтра;

2) ликвидация влияния эпителизации на процесс удаления фильтра;

3) исключение дополнительных хирургических вмешательств при миграции фильтра;

4) расширение показаний к имплантации фильтра.

Отсутствие повторной госпитализации для извлечения устройства сэкономит бюджет организации в размере 21 030,4 руб. на человека при расчете 1368,1 руб. на 1 койко-день и 1876,99 руб. на постановку фильтра в рентгенооперационной.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail