CC BY
45УДК 616.21:617-089
БИОДЕГРАДИРУЕМЫЙ МАТЕРИАЛ «ЛитАр» И КОНСЕРВАТИВНАЯ МИРИНГОПЛАСТИКА
© 2019 Б.М. Заргарян1, С.Д. Литвинов2
1 Городская больница отделение оториноларингологии, Грузия, Рустави 2Частное учреждение образования организация высшего образования «Медицинский университет «Реавиз», Самара
В настоящей статье авторы сообшают о разработке и внедрении в клиническую практику модифицированного метода регенерационной трансмеатальной консервативной мирингопластики с использованием биорезор-бируемого коллаген-апатитового материала «ЛитАр».
Ключевые слова: мирингопластика, имплантат «ЛитАр».
Авторы настоящего исследования обратили внимание на то обстоятельство, что все общепринятые методы предназначены для устранения дефектных частей б/перепонки посредством предоставления возможности окружающей ткани распространяться вдоль основы пластинчатого каркасного материала, соединенной с перфорацией б/перепонки. Поскольку преследуемой целью является регенерация ткани мембраны, идея использования пластинчатого материала в качестве каркаса, по-видимому, является несомненно обоснованной. Однако восстановление было бы возможным при условии, что перфорация б/перепонки локализована только в плоской части. В то же время б/перепонка является сложной по форме и к ней прилегают слуховые косточки, вследствие чего по мере увеличения размера дефекта б/перепонки все в большей мере трудно покрыть всю поверхность плоским пластинчатым материалом. Неспособность к полному покрытию дефектной части сделала бы восстановление б/перепонки невозможным или могла бы привести к сращению с окружающей тканью, приводя к осложнениям.
По вышеприведенным причинам авторы внесли изменения в общепринятую идею использования пластинчатого материала и внедрил цитоактивный имплантационный биодегра-дируемый материал «ЛитАр» [1] в качестве каркасного материала, фокусируясь на использовании материала, который позволяет стерильно покрыть всю дефектную часть. А именно, композит размещали так, что он закрывал дефектную часть б/перепонки.
При использовании любого каркасного пластинчатого материала при наличии перфорации большого размера возможно образование неотимпанальной мембраны, но, видимо, без трехслойной структуры. Выход, по нашему мнению, необходимо искать в применении материала, способного быстро и в течение необходимого времени стимулировать одновременно все три слоя перфорированной б/перепонки. Это позволит уравнять скорость процессов регенерации всех ее 3-х слоев.
Считаем важным напомнить, что одной из основных причин неудачных исходов мирингопластики является недостаточная фиксация трансплантата. Как правило, на завершающем этапе мирингопластики дополнительно производят наружную фиксацию неотимпанального трансплантата путем рыхлой тампонады наружного слухового прохода. Общим недостатком
последней является невозможность осуществлять визуальный контроль за процессом приживления и проведения в раннем послеоперационном периоде дополнительной медикаментозной стимуляции процессов регенерации неотимпанальной мембраны, а также в некоторых случаях сохраняется опасность смещения трансплантата при удалении марлевых турунд из наружного слухового прохода.
Исследуя под микроскопом свободные края центральной перфорации, можно наблюдать характерную картину, а именно: эпителий б/перепонки, несколько зайдя за свободный край перфорации, останавливается, прийдя в соприкосновение с эпителием, выстилающим внутреннюю поверхность перепонки. Дальнейшему продвижению эпителия мешает в этих случаях, по-видимому, сморщивание эластических волокон strati proprii, как бы выворачивающих края перфорации наружу. Кроме того, эпителий слизистой б/перепонки, становясь по мере приближения к периферии выше и мощнее, задерживает рост наружного эпителия.
При наличии обильных выделений, эпителий краев может мацерироваться и постепенно замещаться грануляционной тканью, образующей как бы вал, через который не может перешагнуть эпидермис. Хроническое раздражение, которому подвергаются остатки б/перепонки, ведут к ряду реактивно-воспалительных изменений всех трех ее слоев. Наружный, в поверхностных своих пластах ороговевает и мацерируется; параллельно с этим идет прорастание глубоких клеточных его комплексов в глубину, особенно вблизи краев перфорации, нередко с заходом в серединный слой. Изменения со стороны последнего менее характерны, главным образом, вследствие бедности его сосудами. Соединительнотканные элементы его набухают, гиперплазируются. Что касается внутреннего слоя б/перепонки, то он претерпевает те же изменения, что и вся слизистая, выстилающая полости среднего уха, главным образом, б/полости, где по преимуществу концентрируется весь процесс.
Наибольший интерес представляют, однако, изменения слизистой оболочки б/полости, а также и остальных полостей среднего уха, находящихся с нею в непосредственной связи. Разнообразие наблюдаемых здесь картин не дает возможности сделать единое их описание. Можно лишь набросать отдельные штрихи, встречающиеся в различных комбинациях, в зависимости от факторов, определяющих в каждом отдельном случае характер воспалительного процесса.
Под влиянием длительного раздражения, которому подвергается слизистая оболочка среднего уха, она резко утолщается, нередко настолько, что объем выстилаемых ею полостей крайне уменьшается, и, что особенно следует подчеркнуть, узкие ходы, которыми эти полости сообщаются друг с другом, закрываются: получается разобщение б/полости от остальных полостей пневматической системы, а также как бы отшнурование mesotympani от epitympani. Конечно, это разобщение не всегда носит постоянный характер. Для этого необходимо, чтобы образующиеся в результате соприкосновения стенок сращения, так сказать, консолидировались, т.е. чтобы образовались стойкие тяжи. Последние наиболее часто наблюдаются в области epitympani, где для этого имеются необходимые анатомические предпосылки. Наиболее резкие изменения слизистой наблюдаются в подэпителиальном слое. В зависимости, вероятно, от его состояния до заболевания в нем развиваются экссудативно-пролиферативные изменения. Преобладание экссудативных процессов характеризуется наличием разбросанных в подэпителиальном слое мелкоклеточных инфильтратов; если превалирует пролиферация, то получается картина разрастания соединительнотканных отпрысков, при своем росте
как бы приподымающих изнутри к наружи слой эпителия. Чаще всего наблюдаются смешанные формы, когда наряду с инфильтрационными очагами имеются пролиферативные, чередующиеся, в свою очередь, или с малоизмененными участками слизистой оболочки или же с окончательно угасшими фокусами бывшего воспаления, где намечается обызвествление и даже окостенение (остеоидная ткань).
Авторы на начальных этапах своей работы использовали для консервативной миринго-пластики следующую методику: под операционным микроскопом после освежения краев перфорации путем прижигания трихлоруксусной кислотой через перфорацию б/полость заполняется кусочками желатиновой губки в виде «сформированных капель», предварительно смоченными в стерильном физиологическом растворе в течение 1 часа. Кусочек композитного биополимера «ЛитАр», больший по размерам, чем сама перфорация на 2 мм (рис. 1, а), предварительно вымоченный в стерильном физиологическом раствором в течение 5-7 сек. до размягченного состояния, вводится в перфорацию б/перепонки и плотно фиксируется в ней, закрывая всю перфорацию. Края наружной поверхности композита в 3-4 точках фиксируются к поверхности б/перепонки небольшим количеством клея «ЛТК». С целью предохранения имплантата от высыхания и инфицирования, а также создания благоприятной среды для культивирования, отделенной от внешней среды, композитный материал покрывают кусочками желатиновой губки, вымоченными в стерильном физиологическом растворе с добавлением антибиотика цефтриаксона в течение 1 часа. В заключение наружный слуховой проход закрывается комочком маслянистой ваты (рис. 1 , б).
Рис. 1, а. Имплантат - композитный биополимер «ЛитАр»
Рис. 1, б. Авторский метод консервативной мирингопластики: 1 - перфорация б/перепонки; 2 - прижигание краев перфорации; 3 - желатиновая губка в б/полости; 4 - имплантат введен в перфорацию; 5 - фиксация имплантата к поверхности б/перепонки клеем «ЛТК»;
6 - желатиновая губка на имплантате
На фото (рис. 2) приведены эндофотограммы больного, которому была осуществлена мирингопластика по вышеприведенному методу.
4 5 6
Рис. 2. Консервативная мирингопластика: 1 - гнойный отит (консервативное лечение); 2 - сухая перфорация через 3,5 месяца, произведена мирингопластика; 3 - желатиновая губка в б/полости; 4 - имплантат в перфорации; 5 - имплантат фиксирован клеем и покрыт желатиновой губкой; 6 - образование неомембраны через 4 месяца
Согласно рекомендациям [3], желатиновая губка применяется в виде «сформированных капель». Со временем композитный полимер и желатиновая губка подвергаются гидролизу и исчезают. К этому времени б/перепонка полностью восстановлена, имеет обычный серо-перламутровый цвет.
Мы применяли в ряде случаев и модифицированный метод, отличающийся от первого тем, что имплантат представляет собой «катушку», состоящую из двух пластинок материала «ЛитАр», превыщающих диаметр перфорации б/перепонки на 2 мм и соединенных между собой посередине точечным нанесением клея «ЛТК» (рис. 3, а). В б/полость предварительно вводятся кусочки желатиновой губки в виде «сформированных капель». Имплантат перед введением в перфорацию в течение 7-10 сек. смачивается в стерильном растворе антибиотика, разведенного стерильным раствором воды, что приводит к его умеренному набуханию и эластичности. Данный имплантат хорошо фиксируется в перфорации без дополнительного использовании клея. Кусочками желатиновой губкой в виде «сформированных капель» покрывается наружняя поверхность имплантата. В завершение наружный слуховой проход закрывается небольшим кусочком маслянистой ваты (рис. 3, б).
В каждом конкретном случае методика может быть адаптирована к индивидуальным особенностям пациента.
Рис. 3, а. Имплантат - композитный материал «ЛитАр»
Рис. 3, б. Авторский модифицированный метод консервативной мирингопластики: 1 - перфорация б/перепонки; 2 - прижигание краев перфорации; 3 - желатиновая губка в б/полости; 4 - имплантат введен в перфорацию; 5 - желатиновая губка на имплантате
В первый период нашей работы ошибки происходили часто, но наш опыт показал, что большую проблему представляет сохранение во влажном состоянии имплантата в течение определенного отрезка времени. Решением этой проблемы, по нашему мнению, могло быть использование желатиновой губки, смоченной в физиологическом растворе. С этой целью нами были опробированы два метода.
Один метод заключался в том, что после введения в перфорацию имплантат покрывался смоченной в стерильном физиологическом растворе желатиновой губкой и в наружный слуховой проход закрывался кусочком маслянистой ваты. Через 4 дня выяснилось, что желатиновая губка основательно высохла и не выполняла своей функции. После осторожного удаления губки под ней обнаружен высохший, твердый при ощупывании зондом имплантат, который пришлось полностью удалить. Размеры перфорации б/перепонки оставались прежними. По нашему мнению, мокрая желатиновая губка быстро высыхает, несмотря на обту-рацию наружного слухового прохода маслянистой ватой и при этом происходит высушивание имплантата с потерей его функций. После нескольких попыток применения этого метода мы от него отказались (см. фото, рис. 4).
Другой метод предусматривал ежедневное вливание в наружный слуховой проход самым больным нескольких капель физиологического раствора. Мы надеялись таким образом поддерживать влажное состояние имплантата в течение 7 дней. На 7-й день при отоскопии обнаружено почти полное западение имплантата в б/полость с обнажением перфорации на большей части диаметра дефекта б/перепонки. Вероятно, при данной методике из-за недо-
статочно надежной фиксации имплантата в перфорации б/перепонки и обильного его смачивания физиологическим раствором происходит «проскальзывание» материала в полость среднего уха. И от этого метода нам пришлось отказаться (см. фото, рис. 5).
4 5
Рис. 4. Первый метод мирингопластики: 1 - гнойный отит; 2 - после проведенного двухнедельного консервативного лечения произведена мирингопластика - прижигание краев перфорации; 3 - имплантат установлен в перфорацию; 4 - имплантат покрыт мокрой желатиновой губкой; 5 - через 4 дня имплантат высохший и твердый при зондировании
4 5 6
Рис. 5. Второй метод мирингопластики: 1 - перфорация; 2 - мокрая желатиновая губка в б/полости; 3 - имплантат в перфорации; 4 - имплантат покрыт мокрой желатиновой губкой; 5 - на 7-й день имплантат запал в б/полость, видна перфорация;
6 - остатки желатиновой губки
Следует подчеркнуть, что все эти операции были произведены в начальной фазе нашей работы, когда техника только еще совершенствовалась. По мере совершенствования техники операции мы пришли к выводу, что необходимо поддерживать имплантат влажным в основном со стороны б/полости.
С этой целью сначала в б/полость через перфорацию вводилась желатиновая губка в виде «сформированных капель». Затем в перфорацию укладывался имплантат, смоченный в стерильном физиологическом растворе. После этого имплантат покрывался желатиновой губкой в виде «сформированных капель», которая обрабатывалась тонким слоем клея. Наружный слуховой проход оставался открытым. Больной осматривался ежедневно в течение 7 дней. Выяснилось, что желатиновая губка, покрывающая имплантат, находится во влажном состоянии (см.фото, рис. 6).
4 5
Рис. 6. Третий метод мирингопластики: 1 - перфорация; 2 - мокрая желатиновая губка в б/полости; 3 - имплантат в перфорации; 4 - имплантат покрыт мокрой желатиновой губкой, которая обработана клеем; 5 - желатиновая губка через 7 дней влажная
Таким образом, отпадала необходимость в обработке желатиновой губки, расположенной на внешней поверхности имплантата, для поддержания ее во влажном состоянии в течение 7 дней. По мере надобности в дальнейшем возможно ее увлажнение закапыванием нескольких капель раствора антимикозного препарата. Мы считаем это целесообразным в том случае, когда по разным причинам невозможно осуществлять частый контроль больного, т.к. возможно развитие отомикоза из-за повышенной влажности в наружном слуховом проходе при его увлажнении. С этой же целью нежелательным является его закрытие маслянистой ватой.
В результате проведенных исследований в последнее время нами предложено средство, включающее комбинацию желатиновой губки, фактора роста «ЛитАр» и латексного тканевого клея «ЛТК», а также применение этих компонентов для производства средства. Модифицированный способ включает размещение желатиновой губки, содержащей терапевтиче-
ски эффективное количество нанокомпозитного материала «ЛитАр», в области перфорации б/перепонки и покрытие губки клеем «ЛТК».
Механически измельченная пластина композита «ЛитАр» растирается в стерильной фарфоровой ступке с периодическим добавлением небольших порций (по 0,5-1 мл) 0,9 % раствора хлорида натрия до получения однородной желеобразной суспензии. Внешняя (наружняя) сторона необходимого по размеру кусочка желатиновой губки покрывается тонким слоем клея «ЛТК», а после высыхания (10 минут) смачивается в суспензии «ЛитАр» в течение приблизительно 1 часа. После этого композит вводится в перфорацию б/перепонки и покрывается клеем «ЛТК». Тампонада наружного слухового прохода не производится (см. фото, рис. 7).
Рис. 7. Консервативная мирингопластика: 1 - перфорация; 2 - прижигание краев перфорации трихлоруксусной кислотой; 3 - имплантат введен в перфорацию; 4 - имплантат покрыт клеем «ЛТК»; 5 - имплантат через 7 дней;
6 - неотимпанальная мембрана через 2,5 месяца
Следует отметить, что в слуховом проходе вблизи б/перепонки поддерживается постоянный уровень температуры и влажности, независимо от колебаний температуры и влажности внешней среды, что обеспечивает стабильность упругих свойств б/перепонки. Наружные отиты и другие патологические процессы могут приводить к нарушению эпидермальной миграции, изменению направления миграции или ее полной остановке. Поэтому обтурирование наружного слухового прохода различными тампонами после мирингопластики, по нашему мнению, нежелательно, т.к. может спровоцировать развитие наружного отита из-за увеличения влажности в слуховом проходе и роста бактериальной обсемененности. Кроме того, плотная тампонада слухового прохода приводит к нарушению кровообращения как в коже наружного слухового прохода, так и в самой б/перепонке за счет чрезмерной компрессии, оказываемой тампонами.
Поэтому становится понятным, что для фиксации имплантата не требуется введения тампонов в наружный слуховой проход, которые ухудшают процессы приживления. Кроме того, бестампонное ведение послеоперационного периода дает возможность раннего начала функциональной звуковой нагрузки неотимпанальной мембраны.
Вышеприведенный метод консервативной мирингопластики свидетельствует о целесообразности его применения в повседневной практике. Положительными сторонами метода является простота приготовления имплантата и незначительное по продолжительности время его установки. Покрытие внешней стороны имплантата клеем предохраняет от неблагоприятного воздействия повреждающих факторов внешней среды и преждевременное высыхание имплантата. Кроме того, использование клея позволяет добиться надежной фиксации им-плантата и сохранившейся части поверхности б/перепонки, а прозрачность клеевой пленки дает возможность визуального контроля имплантата. Отсутствие обтурации наружного слухового прохода придает данному методу дополнительные положительные качества.
Так как применяемый нами композитный материал «ЛитАр» одновременно стимулирует все 3 слоя перфорированной б/перепонки, то считаем, что нет особой необходимости деэпи-дермизировать края перфорации, при которой удаляется только часть многослойного плоского эпителия, а достаточно удалить около 1-2 мм всех трех слоев по окружности перфорации микрощипцами после прижигания их раствором трихлоруксусной кислоты. После этого происходит лучший контакт имплантата с оздоровленными краями перфорации, состоящими из 3 -х слоев б/перепонки.
Следует подчеркнуть, что при хронически воспаленной б/перепонке процесс деэпридер-мизации б/перепонки весьма затруднителен из-за инфильтрации и сращений между различными слоями, что создает определенные препятствия при отделении эпидермиса от разрыхленного субэпителиального слоя. При хроническом инфильтративном мирингите коллагено-вые волокона часто почти полностью остутствуют, а б/перепонка состоит из толстой грануляционной ткани.
Как известно, хроническое раздражение, которому подвергаются остатки б/перепонки, ведут к ряду реактивно-воспалительных изменений всех трех ее слоев. Наружный, в поверхностных своих пластах ороговевает и мацерируется; параллельно с этим идет прорастание глубоких клеточных его комплексов в глубину, особенно вблизи краев перфорации, нередко с заходом в серединный слой. Изменения со стороны последнего менее характерны, главным образом, вследствие бедности его сосудами. Соединительнотканные элементы его набухают, гиперплазируются. Что касается внутреннего слоя б/перепонки, то он претерпевает те же изменения, что и вся слизистая, выстилающая полости среднего уха, главным образом, б/полости, где по преимуществу концентрируется весь процесс.
Большинство хирургов считает, что в случае каллезно измененного края дефектной части желательным является его освежение для ускорения регенерации ткани. Кончиком серповидного ножа иссекают край перфорации на такую ширину (обычно около 2 мм), чтобы одновременно удалить наросший через края перфорации эпидермис. Анализируя результаты мирингопластики, произведенных на ранних этапах наших исследований, мы в последнее время отдаем предпочтение удалению каллезно изменным краям перфорации микрощипцами до появления незначительного кровянистого выделения после предварительного их прижигания крепким раствором трихлоруксусной кислотой (см. фото, рис. 8). Основанный на ис-
пользовании лекарственного средства (крепкий раствор трихлоруксусной кислоты) способ особенно эффективен в тех случаях, когда наружный слуховой проход столь узок по конфигурации, что освежение края перфорации б/перепонки хирургическим ножом является затруднительным.
Рис. 8. Освежение краев перфорации б/перепонки
В то же время, по нашему мнению, только прижигание, вызывая некроз тканей б/перепонки, приводит к появлению кольца некроза, препятствующего в какой-то степени активной регенерации тканей перепонки в ближайшее время. Мы также планируем в ближайшее время после нужной модернизации операционной применить на практике и методику освежения краев перфорации хирургическим микроножом.
Как известно, для функции среднего уха необходима воздухоносная б/полость того или иного строения. Просвет такой б/полости должен иметь выстилку, образующую внутреннюю поверхность, в противном случае неизбежно произойдет образование грануляционной ткани и последующее рубцевание, т.е. возникнет адгезивный процесс. Необходимо учитывать, что при сильно воспаленной и утолщенной слизистой оболочке внутреннее пространство б/полости становится настолько плоским, что контакт с промонториумом неизбежен, вследствие чего в дальнейшем возникнут сращения. Решением этой проблемы может быть использование желатиновой губки и композита «ЛитАр», одной из функций которых является препятствие контакта имплантата со слизистой оболочкой б/полости, в частности, промонтори-ума. Обоснованность такого умозаключения, по-видимому, выглядит вполне убедительно. Исследования в этом направлении нами ведутся и о их результатах будет доложено.
Необходимо подчеркнуть, что цель пластики б/перепонки отнюдь не ограничивается стремлением обеспечить аудиологическую функцию трансплантированной ткани. Не менее решающими являются функциональные условия в среднем ухе. Не следует недооценивать факта, что благодаря пластике б/перепонки восстанавливаются физиологические условия в среднем ухе, в частности влажность и давление воздуха, что может содействовать ликвидации хронических воспалительных явлений в среднем ухе и в слуховой трубе.
Наблюдение за больными после консервативной мирингопластики обнаружило, что часто при хроническом среднем отите удается излечить даже тяжелое воспаление слизистой оболочки, а также насколько часто и в какой значительной степени нормализуются состояние и функция слуховой трубы после того, как создается в определенном смысле «нормальное», т.е. вновь изолированное от наружного слухового прохода среднее ухо. Представляется вероятным, что прекращается не только поддержание инфекции среднего уха снаружи, но и реинфекция из носоглотки, потому что физиологическая вентиляция барабанно-глоточной трубы вновь наталкивается на противодавление новой б/перепонки, ток воздуха в среднее
ухо количественно становится меньше, естественное мерцательное движение эпителия трубы в сторону носоглотки вновь оказывается эффективным и вследствие этого нормализуется слизистая оболочка слуховой трубы и перитубарных клеток.
В зависимости от темпов пролиферативной активности клеток все ткани делятся на три основные группы: лабильные, медленно растущие и статичные. Так, к первой группе относят все покровные эпителии и кровь, В этих тканях имеются камбиальные клетки, которые в результате активного размножения и последующей дифференцировки быстро восполняют целостность ткани. Ко второй группе относится эпителий печени, поджелудочной железы, ме-зотелий, эндотелий, собственно соединительные и скелетные ткани. Пролиферативная активность этих тканей значительно ниже, чем у тканей первой группы.
Таким образом, становится понятной причина разной скорости регенерации 3-х слоев перфорации б/перепонки - быстрее регенерирует эпидермальный слой (лабильные клетки), затем - слизистый и потом соединительнотканный (медленно растущие клетки), что объясняется различием темпов пролиферативной активности клеток каждого из 3-х слоев.
Восстановить тончайшую структуру, свойственную нормальной б/перепонке с ее определенным образом расположенными и натянутыми в различной степени фиброзными волокнами, известными методами конечно невозможно. Нельзя также не учитывать и того, что после вмещательства неизбежно развивается ответная реакция тканей среднего уха, накладывающая определенный отпечаток на его функции. Поэтому неизбежным оказывается расхождение между теоретическими возможностями реконструированного тем или иным путем среднего уха и полученным в результате операции слухом. По-видимому, выходом из создавшегося положения является стимуляция определенных структур организма, ответственных за регенерацию поврежденной части б/перепонки.
Любое повреждение ткани и органа приводит к репаративному процессу, в котором важную роль играет заместительное разрастание соединительной ткани. Следует отметить, что средний (соединительнотканный) слой б/перепонки слабо васкуляризирован и получает питание в основном за счет плазматической циркуляции. Плазматическая мембрана, или плазмалемма, среди различных клеточных мембран занимает особое место. Это поверхностная периферическая структура, ограничивающая клетку снаружи, что обусловливает ее непосредственную связь с внеклеточной средой, а следовательно, со всеми веществами и стимулами, воздействующими на клетку. Поэтому плазматическая мембрана играет роль барьера, преграды между сложно организованным внутриклеточным содержимым и внешней средой. В этом случае плазмалемма выполняет не только роль механического барьера, но, главное, ограничивает свободный поток низко- и высокомолекулярных веществ в обе стороны через мембрану. Более того, плазмалемма выступает как структура, «узнающая», рецеп-тирующая, различные химические вещества и регулирующая избирательно транспорт этих веществ в клетку и из нее. Другими словами, плазматическая мембрана осуществляет функции, связанные с регулируемым избирательным трансмембранным транспортом веществ, и исполняет роль первичного клеточного анализатора.
В материале «ЛитАр» (рис. 9, а) солевой компонент - гидроксоапатит или гидрокси-дапатит, или гидроксофосфат кальция - представляет собой кристаллы нанометрических размеров. Такие размеры кристаллов обеспечивают достаточно быструю биодеградацию им-плантата «ЛитАр» в области замещения им дефекта. Кристаллы соли нанометрических раз-
меров формируются (выращиваются) на полимерных волокнах в ходе приготовления материала (рис. 9, б, в).
б) в)
Рис. 9. Полимер - солевой композит «ЛитАр»: а - пластины материала «ЛитАр»; б - морфопрепарат «ЛитАр», ув. х40 (1 - фибриллы коллагена, 2 - кристаллы гидроксилапатита); в - наноразмерные кристаллы в материале «ЛитАр», ув. ><150000
Пористость композита «ЛитАр» равна 70 %, что позволяет организму беспрепятственную васкуляризацию материала в области замещения. Уже на стадии биотрансформации «ЛитАр» в рыхлую волокнистую неоформленную соединительную ткань имеются новообразованные сосуды. Формирование микроциркуляторного русла в имплантатах происходит с образованием эндотелиальных тяжей и тонкостенных полостей, выстланных эндотелием. Стадийность его формирования и его морфология соответствует регенерационному ангиоге-незу. Очевидно, что активную роль в пролиферации эндотелиоцитов играет коллаген. Значительная пористость и минимальные размеры кристаллов соли имплантата обеспечивают формирование в области дефекта соединительной ткани, начиная со 2-го дня.
«ЛитАр» является гидроксоапатит - коллагеновым композитом, отличающимся от других имплантатов подобного рода минимальным временем биодеградации, составляющим 15-20 дней. «ЛитАр» состоит из гидроксофосфата кальция (апатита) (около 80 %), введенного в объем ксеногенного коллагена специальной технологией, защищенной патентом РФ. Материал имеет 70 % пористости, что обеспечивает его быструю васкуляризацию. «ЛитАр» представляет собой пластины серо-желтого цвета, набухающие в биологических жидкостях, при этом полностью восполняющие полость дефекта. Имплантат мало рентгеноконтрастен,
его оптическая плотность до 100 HU, но в случае присоединения ионов железа из кровяного сгустка исходная оптическая плотность может быть 150-200 HU. Контроль образования в зоне костного дефекта остеорегенерата осуществляется методом ренгено-логического и компьютерно-томографического (КТ) исследования с интервалами в 1 мес.
В качестве неорганического компонента имплантатов были синтезированы двойные основные сульфаты алюминия магния, а коллаген - апатитовые имплантаты (материал «ЛитАр») были получены путём диффузии ионов Са+2 в коллагеновую матрицу. Растворение солевого компонента материала «ЛитАр» при его биодеградации имеет монотонно возрастающий характер в виду полного перехода компонентов в биологическую жидкость организма. При этом неорганический и органический компоненты материала «ЛитАр» остаются в нём индивидуальными веществами, химически не связанными между собой. Неорганический компонент достаточно равномерно распределен в теле коллагеновой матрицы. Биологические испытания показали, что материал «ЛитАр» соответствует всем требованиям, предъявляемым к имплантационным материалам - отсутствие токсичности, иммуногенно-сти, при наличии биодеградируемости и необходимых механических свойств. Причем оказалось, что индуцирующие репаративный остеогенез факторы связаны, главным образом, с коллагеновой матрицей материала «ЛитАр». Эта особенность материала «ЛитАр» позволяет готовить из него имплантаты с заданными свойствами, варьируя количеством введенного в коллагеновую матрицу гидроксоапатита от полного отсутствия его до 70 % всего объема им-плантата. Биодеградация коллаген-апатитовых имплантатов (материал «ЛитАр») происходит с периферии к его центру. Последовательность этого процесса позволяет выделить в биоде-градирующих имплантатах три микротопографические зоны ремоделирования, пролиферации и инфильтрации. Динамическое смещение этих зон от периферии к центру имплантатов характеризуется миграцией остеогенных клеток-предшественников, трансформацией их в остеобласты и остеоциты и завершается формированием органотипичной костной ткани реципиента. Морфологические изменения в костном ложе реципиента создают условия для индукции остеогенных клеток - предшественников и внедрения их в имплантат. Введение в костные дефекты имплантаты (материал «ЛитАр») оказывали стимулирующее действие на иммуногенез.
Морфологические исследования биотрансформации композита «ЛитАр» показали, что на 2-3-и сутки после имплантации материала «ЛитАр» наблюдается интенсивная его биотранс-формация, гидроксиапатит-коллаген хорошо определялся в препаратах, окрашенных гематоксилин-эозином. В ячейках коллагеновых волокон определяется большое количество гранулоцитов с преобладанием эозинофилов. Значительная часть клеток фиксируется к набухшим коллагеновым волокнам. При этом в зоне контакта последние истончаются, разрыхляются, фрагментизируются и лизируются. На 5-е сутки определялась значительная деградация материала в зоне имплантации. На 7-е сутки клеточные популяции представлены скоплением многоядерных гигантских клеток, лимфоцитов и макрофагов. Лишь в отдельных участках зоны имплантации обнаруживаются микроочаги тканевого детрита с включением в него нейтрофильных гранулоцитов. По периферии клеточного вала определяется разрастание грануляционной ткани, содержащей полости, свободных от форменных элементах крови. Их стенки представлены светлыми клетками с базофильным, центрально расположенным крупным ядром. В препаратах биопсии на 12-й день определялся ограничительный клеточ-
ный вал, отделяющий имплантат от молодой соединительной ткани. Остатки материала «ЛитАр» предсталяли собой островки среди вновь образованной соединительной ткани. На 14-е сутки вокруг остатков биокомпозита наблюдается активная мононуклеарная реакция. Также определяется область молодой и зрелой грануляционной ткани, сосуды которой имеют типичные уплощенные эндотелиоциты и заполнены форменными элементами крови. Отмечается трансформация грануляций в волокнистую ткань. На 25-е сутки «ЛитАр» представлен отдельными островками со скоплением вокруг фагоцитирующих имплантат макрофагов, гигантских клеток, а также лимфоцитов, грануляциями, созревающей и зрелой волокнистой тканью.
Таким образом, материал «ЛитАр» не вызывал реакции отторжения. На 25-е сутки он подвергался практически полной биодеградации. Морфологические изменения в области имплантации биокомпозита соответствовали пролиферативной реакции с замещением колла-ген-аппатитового комплекса волокнистой соединительной тканью. Клеточные и тканевые реакции были ярко выраженными, что свидетельствует о стимулирующем влиянии «ЛитАр» на репаративные процессы [2] - рис. 10.
Рис. 10. Морфология биотрансформации композитного материала «ЛитАр»:
а - биопсия через 2 дня после имплантации «ЛитАр» в область дефекта; б - биопсия через 25 дней после имплантации «ЛитАр» в область дефекта
По мнению авторов [2], среди современных биодеградирумых материалов композит «ЛитАр» является наиболее перспективным, т.к. имеет минимальные сроки биодеградации (15-25 дней). Он представляет собой имплантат, в котором неорганический компонент (гид-роксиапатит) около 80 %, органический компонент (ксеноколлаген или альгинат натрия кальция) составляет 20 %. Исходный «ЛитАр» характеризуется равномерным распределением рентгеновской плотности (за счёт равномерного распределения солевого компонента в биополимере) в пределах 100 Ни (рис. 11).
и
Рис. 11. Распределение рентгеновской плотности в пластине материала «ЛитАр»: а - диаграмма соотношения оптических плотностей (в Ни) в пластине «ЛитАр»; б - КТ сканирование пластины «ЛитАр» (1) и график распределения кристаллов апатита между волокнами биополимера (2)
Материал «ЛитАр» обеспечивает образование только того типа ткани, которая соответствует нормальной анатомической топографии в дефектном участке, т.е. органотипическую регенерацию. «ЛитАр» - смесь неорганической соли кальция, подобно той, что есть в костях человека, и биополимера (коллагена или альгината кальция). Клиническое применение коллаген-апатитовых имплантатов (материала «ЛитАр») при различных заболеваниях показало его высокую эффективность: быструю и полную биодеградацию, полное отсутствие послеоперационных осложнений. Кроме того, исследования периферической крови дали достоверные данные о иммуностимулирующем действии материала «ЛитАр».
Желатиновая губка имеет большое число мелких пор и обеспечивает большую степень свободы, чем коллаген. Благодаря наличию большого числа мелких пор желатиновая губка, при использовании в качестве каркасного материала, позволяет окружающим клеткам легко входить в губку, что делает возможным отвечающее цели восстановление б/перепонки. Принимая во внимание то обстоятельство, что клетки легко входят в губку, для обеспечения хорошей адгезии клеток предпочтительно, чтобы средний диаметр мелких пор желатиновой губки составлял от приблизительно 100 до приблизительно 400 мкм.
Поскольку желатиновая губка является полученным при расщеплении коллагена материалом, имеющим большее число разрывов и большую степень свободы, чем коллаген, она характеризуется тем, что во время функционирования в качестве каркаса для роста клеток она не вносит помехи в направление распространения клеток. Соответственно, желатиновая губка имеет своей целью предоставление возможности регенерирующейся ткани входить в желатиновую губку и распространяться в ней.
Лизис применяемой нами желатиновой губки «ЕрШ8РО№> полностью заканчивается примерно через 3-5 недели. В пользу применения желатиновой губки говорит такое важное обстоятельство, как плазматическая циркуляция в первые часы после имплантации. В этой первой фазе решающим фактором является водный и электролитный обмен. Как показали эксперименты [3], плазматическая циркуляция появляется невероятно быстро - уже через 15-30 минут. Одновременно создаются наилучшие условия для прорастания и роста слизи-
стой оболочки среднего уха над трансплантатом, т.к. прорастание и рост эпителия лучше всего отмечаются в водных питательных растворах.
Доказано [4], что в свободных трансплантатах плазматическая циркуляция определяется до 5-го дня после трансплантации и что она является решающей для питания трансплантата, ибо до этого времени из-за тромбозов контракции старой сети сосудов циркуляция крови невозможна. С 5-го дня наблюдается реваскуляризация в виде начала образования капилляров, а с 8-го дня в трансплантате определяются новые сосуды, которые уже с 10-го дня становятся параллельными. Движение крови определяется не ранее чем на 3-й день после трансплантации, но обычно только на 6-й день, а иногда лишь на 10-й день.
Клей «ЛТК» представляет собой вязкую гидрофильную массу белого или светло-коричневого цвета. В состав клеевой массы входит акрилатный латекс, поливиниловый спирт и лекарственные добавки. Клей биологически инертен и стерилен. Прочность клеевого соединения при сдвиге не менее 0,250 МПа. «ЛТК» не оказывает токсического действия на организм человека, он гидрофилен (способность хорошо впитывать воду, а также высокая смачиваемость поверхностей водой) и обладает высокой адгезивностью к живой ткани. Благодаря содержанию диоксидина клей обладает бактерицидными свойствами. Аминокапроно-вая кислота, входящая в состав «ЛТК», придает клею ярко выраженные гемостатические свойства. Клей наносится толщиной 0,1 мм на поверхность тканей (в объеме 0,2-0,3 мл на 1 см2). Полимеризация пленки происходит при комнатной температуре в течение 4-8 минут в зависимости от влажности зоны аппликации. Пленка «ЛТК» биодеградирует с 7-го по 14-й день с момента ее нанесения [5].
В то же время известно [1, 2], что композит «ЛитАр» имеет минимальные сроки биодеградации (15-25 дней). Таким образом, сроки биодеградации клея и композита во многом совпадают, что позволяет в течение 1-2 недель после мирингопластики обеспечивать надежную фиксацию композитного имплантата в перфорации б/перепонки.
Как уже сообщалось выше, значительная пористость и минимальные размеры кристаллов соли имплантата обеспечивают формирование в области дефекта соединительной ткани, начиная со 2-го дня. На 5-е сутки определяется значительная деградация материала в зоне имплантации, заканчивающаяся на 15-20 день после имплантации. Таким образом, самым важным для успешного приживления имплантата считается срок в 4-5 дня от начала имплантации композита. Пленка «ЛТК» биодеградирует с 7-го по 14-й день с момента нанесения, а растворение желатиновой губки полностью заканчивается примерно через 2 недели, удаление остатков которой осуществляется электроотсосом.
Подводя итоги рассмотрения применения вышеперечисленных материалов, следует отметить, что они позволяют, во-первых, надежно фиксировать композит к поверхности б/перепонки до 2-х недель, а во-вторых - поддерживать необходимую влажность композита со стороны желатиновой губки в течение этого срока.
Резюмируя приведенные данные, можно прийти к выводу, что время биодеградации композита «ЛитАр», клея «ЛТК» и желатиновой губки находится приблизительно в одинаковом временном диапазоне, что вполне достаточно для регенерации поврежденного участка б/перепонки (2-3 недели).
Мы и сейчас мало знаем о тончайших механизмах, происходящих в б/перепонке в ходе заживления раневой поверхности. Посттравматический мирингит, по сути, представляет со-
бой четко запрограммированной природой чередование фаз заживления слизистой оболочки, которое протекает в условиях бактериального воспаления. Процессы регенерации ткани в значительной степени накладываются друг на друга и протекают параллельно. Процесс ре-эпителизации с неповрежденной поверхности начинается уже в первые 12 часов после травмы. Скорость миграции составляет от 4 до 45 мкм/час (0,096-1,08 мм/сутки) [6]. Реэпители-зация начинается с изменением формы эпителиальных клеток, расположенных по краям раны. Эти клетки теряют свою форму, распластываются, образуют цитоплазматические выросты, направленные в сторону раневой поверхности. Начиная со 2-х суток после травмы мигрирующие клетки начинают делиться, теряя при этом свою специфичность и дифференци-ровку. Считают, что основным источником здесь являются базальные клетки эпителия, расположенные по краям раневой поверхности, а факторами, инициирущими начало реэпители-зации, могут быть тактильные ощущения отсутствия соседней клетки либо локальная продукция эпидермального фактора роста и трансформирующего фактора роста. По завершении эпителизации поврежденной поверхности начинается обратный процесс: клетки снова дифференцируются и приобретают специфические функции.
Необходимая регуляция клеточной пролиферации, дифференцировки и клеточной подвижности осуществляется с помощью различных механизмов. Одним из них является взаимодействие клетки с ростовыми факторами. Материал «ЛитАр», используемый в качестве средства для восстановления б/перепонки, оказывает непосредственное действие на пролиферацию клеток и обладает способностью к неоваскуляризации.
Как известно, поверхностный слой кожи находится в постоянной миграции. Впервые в научной литературе миграцию эпидермиса наружного слухового прохода описал N. Blake в 1882 г. В 1963 г. J. Litton (1963) продемонстрировал характер миграции эпидермиса в условиях нормы и определил скорость его смещения (0,005 мм в день). P. Alberti (1964) провел тщательное клиническое изучение миграции чернильных точек, нанесенных на б/перепонку и кожу слухового прохода [7]. Скорость миграции, по его расчетам, равна 0,07 мм/день. Этот исследователь подтвердил данные других авторов и пришел к тем же выводам: миграция эпидермиса от центра к периферии (центробежно), а также его слущивание способствует самоочищению внешней поверхности б/перепонки и слухового прохода. Таким образом, свойство эпидермиса мигрировать поддерживает чистоту слухового прохода и способствует заживлению ран б/перепонки и кожи слухового прохода. Для сохранения колебательных свойств б/перепонки слущенный эпидермис должен удаляться с ее поверхности [8]. Возможно, что миграция эпидермиса происходит за счет смещения базальноклеточного слоя по периферии от центральной части б/перепонки.
Существует несколько мнений о механизме миграции эпидермиса в слуховом проходе, из которых наиболее достоверной считается гипотеза роста из генерального дифференцированного центра [7, 9, 10]. Основной причиной миграции считается движение эпидермального слоя б/перепонки относительно ее среднего соединительнотканного слоя. В центре б/перепонки рост эпидермиса наиболее интенсивный за счет усиленной митотической активности клеток. По данным [11] рост эпителия более быстрый в центре б/перепонки, замедляется по направлению к периферии. Этот активный рост и выталкивает эпителиальный слой относительно генерационного центра.
По нашему мнению, учитывая, что процесс эпидермизации перфорации б/перепонки происходит с краев перфорации, то для полного закрытия перфорации эпидермису необходимо «пройти» половину диаметра перфорации. Принимая во внимание, что скорость миграции эпидермиса 0,096-1,08 мм/сутки [6], теоретически, время закрытия перфораций в зависимости от их размера составит:
Таблица 1
Время закрытия перфораций б/перепонки
Размер перфорации Время закрытия (сутки)
0,096 мм/сутки 1,08 мм/сутки
Небольшие (до 3 мм) 15,6 1,4
Средние (от 3 до 5 мм) 15,6-26,0 1,4-2,3
Большие (от 5 до 8 мм) 26,0-41,7 2,3-3,7
Учитывая вышеприведенные данные, можно сделать вывод: при повреждении б/перепонки происходит увеличение скорости миграции клеток эпидермиса.
Резюмируя полученные данные исследования миграционной способности вновь образованного эпидермиса неотимпанальной мембраны у больных, [12] пришла к выводу, что у всех пациентов с отличными и хорошими результатами операции наблюдалось смещение маркера из области неотимпанальной мембраны на кожу наружного слухового прохода. При динамическом наблюдении через 3 недели после нанесения маркера он смещался к краю неотимпанальной мембраны у 45,5 %, у 54,5 % он находился в проксимальной части костного отдела наружного слухового прохода. Через 6 недель у всех этих больных маркер обнаружен в костной части наружного слухового прохода. Через 12 недель - в хрящевой части наружного слухового прохода. Таким образом, если смещение метки с неотимпанальной мембраны на кожу наружного слухового прохода укладываются в предложенные сроки или укорачиваются, то состояние миграционной способности эпидермиса б/перепонки и наружного слухового прохода автор расценивал как удовлетворительное. На основании приведенных данных автора можно сделать вывод: в 45,5 % случаев скорость миграции эпидермиса неотимпанальной мембраны приблизительно равна 0,1 мм/день и в 54,5 % - около 0,2 мм/день.
Теоретически, при разной скорости регенерации всех 3-х слоев б/перепонки, в наиболее неблагоприятных условиях оказывается соединительнотканный (средний) слой. Представим, что у больного имеется свежая травматическая перфорация б/перепонки, которую врач накрыл кусочком куриного амниона. Получив «мостик» края перфорации начинают регенерировать, опираясь на него (линейная регенерация). Имеющая разность в скорости регенерации, по-видимому, приводит к тому, что наружный (эпидермальный) и внутренний (эпителиальный) слои регенерируют быстрее внутреннего (фиброзного), срастаются друг с другом и препятствуют росту среднего слоя, что приводит к образованию двухслойной неотимпанальной мембраны.
Аналогичный механизм регенерации имеет место и при применении большинства им-плантатов. В отличие от них нами использован цитоактивный имплантационный биодегра-дируемый материал «ЛитАр», введенный в перфорацию б/перепонки и плотно контактиру-щий со всеми ее 3-мя слоями, позволяет одновременно их стимулировать. Таким образом, одновременная стимуляции всех 3-х слоев оставшейся неповрежденной части б/перепонки,
по-видимому, «нивелирует» разницу в скорости регенерации эпидермальной, эпителиальной и соединительной ткани перепонки. В результате происходит одновременный рост всех 3-х слоев с образованием в итоге полноценной неотимпанальной мембраны (объемная регенерация). Происходящее проникновение регенерирующих клеток каждого слоя в глубину «ЛuтAp», происходящее даже с разной скоростью, не мешает друг другу, по-видимому, рост клеток идет «поэтажно».
Выводы. Таким образом, авторами апробировано и внедрено в клиническую практику средство для восстановления б/перепонки, включающее комбинацию желатиновой губки, которая несет основной фактор роста фибробластов («ЛumAp»), и латексного тканевого клея («ЛТК»). Кроме того, применен новый способ восстановления б/перепонки, включающий размещение желатиновой губки, которая несет терапевтически эффективное количество основного фактора роста фибробластов («ЛumAp»), в перфорации б/перепонки у пациента с перфорацией б/перепонки и покрытие губки латексным тканевым клеем («ЛТК»).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Вестник медицинского института «РЕАВИЗ». - 2017. - № 5 (29). - 151 с.
2 Марков И.И., Литвинов С.Д., Марков А.И. Имплантационный материал «ЛитАр» индуцирует ангиогенез // Морфологические ведомости. - 2003. - № 1-2. - С. 74-76.
3 Вульштейн Х. Слухоулучшающие операции; пер. с нем. - М.: Медицина, 1972. - 424 с.
4 Zargaryan B.M., Litvinov S.D. The use of the biopolymer-salt-base composite material "LitAr" for septoplasty // 47e Congres de la Societe francaise de Stomatologie et Chirurgie Maxillo-faciale, 207, 2011. - Р. 30.
5 Инструкция по применению медицинского изделия: «клей латексный тканевой для герметизации анастомозов и ушитых ран полых органов, остановки паренхиматозных кровотечений и покрытия раневых поверхностей паренхиматозных органов ЛТК» ТУ 9398-001-73356905-2011. URL: http://mediglue.ru/manual.html
6 Zahm J. M. Cell migration and proliferation during the in vitro wound repair of the respiratory epithelium // Cell Motil Cytoskeleton. - 1997. - Vol. 37. - P. 33-43.
7 Заболевания наружного уха / под ред. проф. С.А. Карпищенко. - СПб.: Диалог, 2G12. - 316 c.
S Prevalence of chronic tympanic membrane perforation in the adult population / H. Kaftan et al. // HNO. - 2007. -Vol. 32. - № 3. - P. 34-36.
9 Плужников М.С., Лавренова Г.В., Дискаленко В.В. Заболевания наружного уха. - СПб: Медицинское издательство, 2GGG. - 12G с.
10 Litton W.B. Epidermal in the ear // Acta otolaryngologica. Suppl. - 196S. - 240. - P. 6-36.
11 Никитин К.А. К вопросу о гигиене наружного слухового прохода // Медицинский совет в поликлинике. -
2013. - № 3. - С. 33-39.
12 Ханукаева З. Б. Варианты реконструкции задней стенки наружного слухового прохода при хирургическом лечении хронического гнойного среднего отита: автореф. ... дис. кандидата медицинских наук. - Москва,
2014. - 25 с.
Рукопись получена: 29 янваpя 2Q19 г. npинята к публикации: 31 янваpя 2Q19 г.
