Биодеструктируемые эндопротезы

Как указывалось выше, материалы для биодеструктируемых эндопротезов должны разрушаться в организме в заданные сроки, сохраняя при этом способность выполнять определенную функцию.

Биодеструкция трансплантата есть проявление реактивности, свидетельствующей о его жизнедеятельности. Например, новообразование кости происходит за счет тканей костного ложа и сохранившихся костных элементов трансплантата в образующейся костной мозоли (продукте регенерации). Биодеструкция полиуретанов, полиамидов, полиэфиров осуществляется посредством гидролитического разрушения.

Для регулирования сроков разрушения полимеров, предназначенных для изготовления имплантатов, существует ряд способов, разработанных авторами [4].

  • 1. Введение в основную полимерную цепь легкогидролизующихся групп.
  • 2. Введение в основную цепь фрагментов, подвергающихся ферментативному расщеплению. Такими ферментами могут быть ди- и трипептиды, которые превращают полимер в своеобразный субстрат для определенных ферментов. В этом случае имплантат подвергается в организме одновременно и ферментативному, и неферментативному гидролизному расщеплению.
  • 3. Увеличение поверхности контакта имплантата с тканями и средами организма (создание мелкопористого материала) ускоряет процесс гидролиза и приводит к более раннему проявлению клеточного механизма биодеструкции, который выражается в фагоцитарной активности макрофагов и литическом действии гигантских клеток инородных тел.

Механизм биодеструкции имплантата - мелкозернистого или монолитного - принципиально не меняется: это гидролиз соответствующих групп и клеточное разрушение. Однако для монолитных образцов разрушение материала в организме начинается с поверхности, распространяясь в глубь имплантата, и клеточный механизм разрушения наступает значительно позже, чем для пористого образца [4].

Рассмотрим далее свойства и особенности применения биодеструктируемых шовных хирургических материалов, медицинских клеев и протекторов.

Шовные материалы

В настоящее время хирургия переживает технологический подъем, связанный с внедрением целого ряда новых технологий и материалов, полностью меняющих традиционные представления об оперативном вмешательстве, способе соединения тканей и особенностях послеоперационного периода.

В настоящее время получили широкое распространение современные синтетические шовные материалы, обладающие преимуществами перед традиционными шелком и кетгутом [2].

Отличительными свойствами новых шовных материалов являются биосовмсстимость, атравматичность, способность сохранять достаточную прочность до момента образования рубца, а при необходимости - возможность биодсструкции. Шовный материал должен удерживать ткани до момента образования рубца, а затем становится ненужным. При этом скорость биодеструкции не должна превышать темп образования рубца. Исключением является шов протеза, поскольку рубец между протезом и живой тканью никогда не образуется.

Шовные материалы различаются по способности к биодсструкции.

  • 1. Рассасывающиеся (биодеструктируемые) материалы (кетгут, коллаген, материалы на основе целлюлозы - окцелон, кацелон; материалы на основе полигликоидов - викрил, дексон, максон, полисорб, а также полидиоксанон, полиуретан).
  • 2. Нерассасывающиеся материалы (шелк, полиамиды - капрон; нейлон; полиэфиры - лавсан; полиолефины - пролен, полипропилен; фторполимеры;

металлическая проволока; металлические скрепки). Особенности применения таких материалов будут рассмотрены в разделе 1.3.

Оставшийся в зажившей после оперативного вмешательства ране инкапсулированный шовный материал нередко является источником хронического асептического воспаления, а в ряде случаев - нагноения. Поэтому «идеальный» шовный материал в дополнение к традиционным требованиям, предъявляемым к шовным нитям, должен после выполнения своей основной функции рассасываться в тканях в сроки, соизмеримые со сроками заживления ран, сохраняя необходимую прочность в первые дни после операции. Полное рассасывание нитей должно происходить в течение не более 3-6 месяцев, а продукты их деструкции либо должны включаться в метаболический цикл организма, либо их количество нс должно превышать физиологически допустимые нормы.

Для лучшего понимания достоинств синтетической рассасывающейся нити, по сравнению с традиционным шовным материалом, необходимо коротко остановиться на морфологических аспектах взаимодействия биологической ткани с инородным материалом.

Прохождение хирургической иглы и нити через ткани вызывает повреждение и некроз клеток. Этот момент является пусковым механизмом воспалительной реакции, развивающейся в присутствии инородного тела - нити; сгустки излившейся крови рассматриваются как эндогенные «инородные» тела. Если нить проводится через ткани при ушивании ран, то воспалительная реакция на нить наслаивается на раневое воспаление.

Первоначально в очаге воспаления появляются нейтрофильные лейкоциты, затем к ним присоединяются моноциты и, наконец, фибробласты. Главная функция моноцитов здесь - макрофагальная, именно они с помощью продуцируемых ими ферментов резорбируют и поглощают инородный материал. Вместе с тем моноциты (макрофаги) переводят воспалительную реакцию в фибробластичсскую стадию, активируя пролиферацию фибробластов, которые синтезируют внеклеточный матрикс, в частности коллаген [2].

Присутствие инородного тела (нити) способствует накоплению в очаге воспаления избытка макрофагов, и эта особенность сохраняегся не менее 3-5 суток. В этот период практически не отмечено никаких морфологических особенностей реакции тканей на тот или иной вид рассасывающегося шовного материала [2]. Специфичность реакции на разные виды рассасывающегося шовного материала начинает выявляться только через 10-15 суток. Несколько ранее специфичность, заключающаяся в присутствии значительного количества лимфоцитов, выявляется по отношению к кетгуту, в связи с наличием у него антигенных свойств. В более поздние сроки на морфологическую картину реакции начинают влиять физические и химические особенности рассасывающегося шовного материала.

Первым широко внедренным в клиническую практику рассасывающимся шовным материалом был кетгут (1868 г.), изготовленный из подслизистого слоя овечьих кишок. Способность кетгута рассасываться была обнаружена Дж.Листером. В настоящее время разработан способ получения кетгута из серозной оболочки кишок крупного рогатого скота. Поскольку кетгут изготавливается из животного сырья, он оказывает аллергизирующее действие на окружающие ткани, особенно при повторном применении у одного и того же больного. Воспалительная реакция на кетгут приобретает аллергическую окраску, которая проявляется, помимо лимфоцитарной инфильтрации, отеком и тенденцией к замедленному течению [2]. Из-за своей белковой природы кетгут сравнительно плохо поддается стерилизации и, в связи с этим, часто становится носителем бактериального загрязнения и источником гнойных осложнений. Бактериальному загрязнению способствует также полифиламентное строение кетгутовой нити: межфиламентные пространства заполняются экссудатом, являющимся питательной средой для бактерий. В организме кетгут переваривается лизосомальными ферментами, продуцируемыми в основном макрофагами, мигрирующими в ткани шва. Следовательно, в зависимости от вида ткани и места имплантации сроки потери прочности и рассасывания кетгута могут варьировать (непредсказуемая скорость рассасывания). Несмотря на то, что снижение прочности кетгута происходит через 2-3 недели, а полное рассасывание - через 60 дней, описаны случаи уменьшения его прочности до заживления раны и, наоборот, обнаружения нитей в тканях через длительные сроки [2]. В урологии при ушивании ран мочевого пузыря кетгутом отмечено его беспорядочное рассасывание, а ран уретры - отек и ее сужение. Значительное аллергизирующее действие и воспалительная реакция с массивной клеточной инфильтрацией вокруг нитей при наложении кетгутом кишечных анастомозов наблюдаются в сроки от 7 до 14 суток. После 14 суток интенсивность воспалительного процесса уменьшается, в области рубца развивается обезображивающий слизистую оболочку фиброз, нередко суживающий просвет кишки.

В 70-х годах XX столетия фирмой «Davis & Geek» (США) на основе полигликоида (полимера гликоевой кислоты) был получен первый синтетический рассасывающийся шовный материал «дексон», представляющий собой плетеную многофиламентную нить.

Вслед за дексоном была создана новая нить - полиглактин 910 (викрил) на основе сополимера гликоевой и молочной кислот в соотношении 9:1 (фирма «Ethicon», Великобритания). Продукты гидролиза - гликоевая и молочная кислоты - лишены токсического действия, поскольку являются естественными компонентами организма. Этот рассасывающийся шовный материал вызывает незначительную воспалительную реакцию. К 10-15 суткам инфильтрат вокруг нитей состоит преимущественно из макрофагов, которые сохраняются длительное время из-за шероховатости викрила. Позднее образуется тонкая прослойка соединительной ткани, которая с включением жировых клеток и остаточных групп макрофагов заполняет шовный канал по мере резорбции нити. Сроки рассасывания у дексона и викрила существенно не различаются и в среднем составляют 90 суток [2].

Дексон и викрил не лишены серьезных недостатков - таких, как полифиламентность, которая создает «эффект фитиля», и опасность инфицирования. Плетеная структура затрудняет прохождение нити через ткань и приводит к ее разрыву.

Компания «USSC» (США) в 1991 году разработала новый рассасывающийся шовный материал под названием «Полисорб» - лактомер - плетеную синтетическую рассасывающуюся нить со специальным покрытием. Полисорб такой же мягкий на ощупь и так же легко вяжется, как и шелк, но проходит через ткань так же, как монофиламентная нить (леска) - рис. 1.1. Такие его свойства значительно уменьшают травматизацию тканей. Более мягкий и податливый, полисорб вяжется в более плоский узел, чем любой другой синтетический рассасывающийся материал. Нить в каждом узле как бы уплощается и сцепляется сама с собой, делая его более прочным. Полисорб на 40 % прочнее, чем другие шовные материалы, в течение всего критического периода заживления, т.е. с 1-х по 18-е сутки (рис. 1.2). Полисорб рассасывается к 56-70-му дню, в отличие от прочих подобных нитей, рассасывание которых наступает на 60-80-е сутки (рис. 1.3) [2].

Необходимое усилие при проведении через ткани различных шовных

Рис. 1.1. Необходимое усилие при проведении через ткани различных шовных

материалов [2]

Изменение прочности нитей в период заживления раны [2]. Швы, наложенные нитью полисорб, обеспечивают большую силу удержания с 1-го дня в течение всего критического периода заживления раны (0-18 дней)

Рис. 1.2. Изменение прочности нитей в период заживления раны [2]. Швы, наложенные нитью полисорб, обеспечивают большую силу удержания с 1-го дня в течение всего критического периода заживления раны (0-18 дней)

Процесс деградации полисорба в тканях [2]. Швы, наложенные нитью полисорб, дают минимальное рассасывание до 42-го дня после имплантации с полным рассасыванием шовной массы между 56-м и 70-м днями

Рис. 1.3. Процесс деградации полисорба в тканях [2]. Швы, наложенные нитью полисорб, дают минимальное рассасывание до 42-го дня после имплантации с полным рассасыванием шовной массы между 56-м и 70-м днями

Положительными качествами такого шовного материала, как полисорб является то, что он уже стерилен, расфасован и закреплен в специальной атравматической игле [2].

Таким образом, можно сделать вывод, что полисорб является одним из наиболее перспективных биодеструктируемых полимерных шовных материалов, производимых на сегодняшний день в мире.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >