Медицинские клеи

Особым видом полимерных аллоимплантатов являются медицинские клеи. Основное назначение медицинских клеев - прочное соединение живых тканей при оптимальном соотношении между хорошими адгезионными свойствами, скоростью биодсструкции и минимальной воспалительной реакцией.

В отличие от полимерных материалов, применяемых в качестве эндопротезов пожизненного действия и являющихся готовым полимерным продуктом, клеевая композиция в месте контакта с живой тканыо проходит путь от исходного мономерного продукта, или преполимера, до полимера.

Клеевой шов часто формируется в присутствии больших количеств влаги (тканевых жидкостей). Поэтому, кроме общих требований к эндопротезам, к медицинским клеям предъявляются специальные требования. Клеевая композиция должна либо обладать высокой поверхностной активностью для того, чтобы вытеснить влагу с тканевой поверхности, которая препятствует адгезии клея к ней, либо связать эту влагу химическим путем.

По физико-химическим и механическим свойствам медицинские клеи разделяются на несколько групп, в зависимости от природы склеиваемых тканей. Особенности живых тканей (например, костной ткани, ткани паренхиматозных и полых органов) и характер их патологических изменений крайне разнообразны, поэтому требования к медицинским клеям также различны.

Наиболее распространенные клеи, которые используются в хирургии, следующие.

1. Полиуретаны образуются путем взаимодействия изоцианатов и полиэфиров. Потенциальные возможности таких клеев обусловлены родством с органическими молекулами живых тканей. Наличие влаги ослабляет химические связи клея с биоматериалом и ограничивает применение полиуретановых клеев в медицине.

  • 2. Цианакрилаты - это материалы, которые образуют высокопрочные соединения. Их основное преимущество - быстрое затвердение, вызванное полимеризацией.
  • 3. Эпоксиды, смолы па основе эпоксидной смолы, в ряде случаев обладают высокой прочностью. Однако низкая скорость образования химических связей делает их малопригодными для хирургического применения.
  • 4. Клеи на основе смеси натурального и синтетического каучуков имеют низкую стабильность свойств, что является серьезным препятствием для склеивания тканей.

В ряде случаев (например, для остеосинтеза - соединения отломков костной ткани) использовались столярный клей, желатин, фибриноген, резорциновая смола, акрилаты (стиракрил, осакрил) [5]. Однако склеивающие свойства этих материалов оказались недостаточно высокими.

В [4] описаны свойства и применение полиуретанового клея КЛ-3 (клея Липатовой), который сочетает свойства тканевого клея и пломбировочной массы для устранения полостных дефектов.

Композиция клея КЛ-3 представляет собой смесь макродиизоцианата общей формулы

с ароматическим диизоцианатом (R - остаток ароматического диизоцианата и R ' - остаток простого или сложного полиэфира).

В качестве катализатора применяется фенол (диметиламинометил). Отвержденный клей содержит аллофанаты и биуреты, которые легко гидролизуются.

Клинический опыт подтвердил перспективность использования клея КЛ-3 при урологических операциях у больных по поводу удаления камней почек и мочеточников, резекции нижнего полюса почки, аномалии развития почек, резекции лоханки и пр. [4].

Клеи на основе полиуретанов используются также в пластике периферических нервов и нейрохирургии. Создание клеевого эпиневрального шва с помощью медицинского полиуретанового клея КЛ-3 в сочетании с биодеструктируемой полиуретановой пленкой - подложкой обеспечивало полное восстановление поврежденного нерва [4]. Клей КЛ-3 был успешно применен при бесшовных нейрохирургических операциях на головном мозге: при восстановлении калибра мозговых артерий с мешотчатыми аневризмами; в пластике мозговых свищей передней черепной ямы и трепанационных отверстий; для закрытия дефектов твердой мозговой оболочки; фиксации костных отломков и др. [4]. В сочетании с лекарственными препаратами биодеструктируемый клей КЛ-3 применялся также при лечении злокачественных опухолей головного мозга глиобластом.

Наружные кишечные свищи - тяжелое заболевание, они возникают вследствие воспалительных процессов, опухолей, туберкулеза органов брюшной полости, проникающих ранений и травм живота, а также в результате послеоперационных осложнений. Значительные успехи при лечении свищей различной этиологии и локализации достигнуты при использовании синтетических аллопластических материалов - медицинских клеев и пломбировочных материалов.

Использование клеевой композиции КЛ-3 для закрытия кишечных свищей обусловлено тем, что время полимеризации клея можно регулировать в широких пределах путем введения в клеевую систему разных количеств ускорителя реакции полимеризации. При наличии влаги формирующийся полимер увеличивается в объеме и представляет собой мелкопористую высокоэластичную массу, сочетающую свойства медицинского клея и пломбировочной массы. В состав клеевой композиции в качестве наполнителей могут быть введены лекарственные препараты - протеолитические ферменты, антибиотики, антисептики и пр. [4].

Клеевая композиция КЛ-3 была использована и для лечения бронхиальных свищей, а также в челюстно-лицевой и общей хирургии.

Новой страницей в изучении возможностей клеевого соединения явилось открытие Кувера с сотрудниками в 1959 г. высокой склеивающей способности у метилового эфира цианакрилатной кислоты [1]. Под различными названиями - истмен-910, EDH - adhesiv, aron alpha S - они начали выпускаться в США, Японии, Германии и других странах.

В отличие от ранее известных клеев цианакрилаты проявляли склеивающую способность в отношении большинства материалов при обычной температуре и во влажной среде. Склеивающий эффект наступал очень быстро и проявлялся при переходе клея из мономерного состояния в полимерное без выделения тепла и изменения объема. Клей не нуждается в специальных катализаторах, что значительно упростило технику его применения.

Основой цианакрилатных клеев являются мономерные эфиры ое- цианакриловой кислоты:

Радикал К может быть различным: СЯ(, С2Я5, С2//7, СНЧ и т.д. Наличие в молекуле мономера двух электроноакцепторных групп CN и СО, стимулируемых даже очень слабыми основаниями, вызывает сильную поляризацию двойной связи, что обусловливает чрезвычайную легкость анионной полимеризации алкил-а-цианакрилатов. При склеивании живых тканей инициаторами полимеризации цианакрилатов являются не только ОП- группы, но и Л'/С-группы аминокислот, что приводит к прочному соединению образующейся полимерной пленки с живой тканью [1].

Клеящая способность проявляется к большинству природных, искусственных и синтетических материалов. Исключение составляют

19

неполярные материалы, к которым относятся фторопласт-4, полиэтилен и некоторые другие.

Одним из важных свойств цианакрилатных клеев является их стерильность. Специальные бактериологические исследования доказали их бактерицидное и бактериостатическое действие. На модельной (агаровой) среде, зараженной кишечной палочкой и золотистым стафилококком, цианакрилатные композиции подавляли рост бактерий, проявляли бактериостатический эффект в отношении гноеродной кокковой флоры, как чувствительной, так и нечувствительной к антибиотикам.

Однако было установлено, что клеи могут проявлять раздражающее действие в мономерном состоянии, в процессе и после окончания полимеризации. Гистотоксичность клеев проявляется дифференцированно по отношению к разным тканям.

Это свойство наиболее выражено при нанесении клея на нервную ткань. При действии на мозговую ткань и склеивании периферических нервов были обнаружены проявления клеточной инфильтрации и гибели нейронов [1].

Процесс биодеструкции циакрина в организме происходит двумя путями [1]. Первый из них - это клеточная резорбция частичек гидролизующегося клея с помощью активного фагоцитоза (резорбция осуществляется гигантскими клетками), а также макрофагально-гистиоцитарными элементами. Другой пу ть - это неклеточное растворение клея под воздействием тканевой жидкости и входящих в ее состав веществ, непосредственно контактирующих с клеем. Продукты распада цианакрилатов выводятся из организма естественными путями. По данным ряда исследований остатки циакрина могут накапливаться в отдельных органах, особенно в гипофизе, жировой ткани, лимфатических узлах. Для определения особенностей накопления клея и продуктов его биодеструкции в организме необходимы дополнительные исследования.

Для склеивания мягких тканей применяются композиции клея, образующие мягкую эластичную пленку. Другие композиции, имеющие повышенную прочность склеивания, предназначены для остеосинтеза костей.

Многие исследователи полагают, что кость наиболее пригодна для склеивания, поэтому цианакрилатные клеи получили наиболее широкое применение при остеосинтезе в травматологии и ортопедии.

Важным условием, определяющим характер и продолжительность репаративных процессов при клеевом остеосинтезе, являются глубина и распространенность повреждения, вызываемого операцией или травмой. Разрушение сосудистой сети периостата, костного мозга, окружающих мягких тканей и стабильность соединения после операции - вот те многочисленные факторы, которые влияют на исход химического остеосинтеза.

В костях реакция на клей менее выражена, чем в других тканях и проявляется главным образом в появлении гигантских клеток характерной реакции на инородное тело. Многолетние клинические и экспериментальные наблюдения последствий остеосинтеза с помощью цианакри латных композиций свидетельствуют об отсутствии канцерогенности клеев и изменений биохимических показателей крови пациентов [1].

Цианакрилатные клеи применяются в составе пломбировочной массы для заполнения полостей, образовавшихся в костях после удаления

доброкачественных опухолей. В качестве наполнителя используются костная мука, костная щебенка или трансплантаты из гомологической кости, а скрепляющего агента - цианакрилатные композиции.

Применение цианакрилатных клеев для восстановления поврежденных сухожилий приводит к образованию тонкой и эластичной пленки (своеобразной муфты), покрывающей область шовного соединения и нс препятствующей скольжению сухожилия. Образованная пленка является изолятором, препятствующим образованию спаек между сухожилием и окружающими тканям. Морфологические изменения в сухожильной ткани нс сопровождались выраженными воспалительными явлениями и не превышали реакции человека на капроновую нить [1].

В офтальмологии клеи часто используют для приклеивания пластмассовых линз к роговице, поскольку при наложении швов роговица повреждается. Искусственная роговица может быть приклеена к ткани с целью предупреждения эрозии тканей и просачивания влаги вокруг протеза глаза.

Цианакрилатные клеи довольно широко используются в клинической практике при оперативных вмешательствах на сердце, сосудах, легких, почках и др. [1].

Отечественной промышленностью серийно выпускаются клеи МК-2 и МК-6. Их основу составляет этил-2-цианакрилат (85 %), а в качестве пластификатора и загустителя использован поливинилацетат (15 %).

Исследования [4] показали, что значения прочности соединения мышечно-апоневротических листков передней брюшной стенки кроликов с помощью цианакрилатного клея МК-2 и полиуретанового клея КЛ-3 примерно одинаковы.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >