CC BY
34
УДК: 616.13-089.844-092.9 ББК: 54.548
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ ГИСТОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В ЗОНЕ ИМПЛАНТАЦИИ СОСУДИСТЫХ ЭНДОПРОТЕЗОВ
Д.А. СЕВЕРИНОВ, ФГБОУВО КГМУМинздрава России, г. Курск, Россия
Аннотация
Ежегодно во всем мире увеличивается количество пациентов, нуждающихся в реконструктивно-восстановительных операциях на магистральных сосудах. Одной из главных трудностей, стоящей перед сердечно-сосудистыми хирургами, является недостаточное количество качественного и доступного материала для закрытия поврежденного участка сосудистого русла, который бы способствовал благополучному течению периодов послеоперационного и посттравматического восстановления. К материалам, такого рода, относят сосудистые имплантаты и заплаты, как органического, так и синтетического происхождения
Ключевые слова: сосудистая заплата, эндопротез, реакция тканей, капсула, эксперимент, реконструктивно-восстановительных операции, импланты.
Актуальность. Современную
ангиохирургию невозможно представить без широкого выбора пластических материалов (эндопротезов, имплантов, заплат, графтов и пр.) [5, 6]. Возмещение утраченных в результате травм и оперативных вмешательств фрагментов сосудистой стенки путем имплантации сосудистых заплат позволяет не только восстановить морфологическую целостность сосудистой стенки, но и повысить надежность сосудистых швов, оптимизировать условия прорастания сосудистых заплат соединительной тканью и эндотелизации их поверхности [12, 15]. Учитывая то, что в состав стенки кровеносных сосудов входят все виды истинных тканей [2, 7], но наиболее важными для структурной и функциональной
состоятельности сосудистой стенки являются соединительная и эпителиальная ткани [4,9], сравнительное исследование совместимости новых материалов и видов сосудистых заплат с указанными видами тканей наряду с научной актуальностью приобретает существенную научно-практическую значимость [1, 14]. Так как при проведении реконструктивно-восстановительных оперативных вмешательств основой эффективности и безопасности использования сосудистых имплантов считается степень выраженности воспалительной реакции макроорганизма пациента на полотно эндопротеза [10]. Таким образом, стоит отметить, что сравнительное изучение некоторых биосовместимых свойств
сосудистых протезов и заплат позволяет
выявить преимущества и недостатки отдельных типов изделий, выбрать наиболее оптимальный вариант, удовлетворяющий требованиям сосудистой хирургии [3, 13].
Цель: в условиях эксперимента изучить изменения гистологической картины соединительнотканной капсулы,
сформировавшейся в местах имплантации сосудистых заплат, на разных сроках эксперимента.
Материалы и методы. В качестве материала для исследования был использован сосудистый имплант фирмы "Линтекс"
(полиэтилентерефталат - ПТФЭ), а также образец сосудистой заплаты фирмы "B.Braun", представляющий собой вязаный двойной велюровый сосудистый эндопротез,
изготовленный из волокон полиэстера и пропитанный модифицированным желатином. Объектом исследования были выбраны 100 крыс линии Вистар массой 200-250 г (4 группы согласно количеству фирм исследуемых образцов сосудистых заплат, а также срокам выведения животных из эксперимента).
В стерильных условиях операционного блока кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии им. профессора А.Д. Мясникова Курского государственного медицинского университета под общей анестезий (с соблюдением международных норм гуманного обращения с животными -Европейская конвенция "О защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях", Страсбург, 1986 г.)
[11] крысам по паравертебральной линии кармана в подкожно-жировой производили рассечение кожного и подкожно- глубиной до 3,5 см (рис. 1). жирового слоев. Тупым путем формировали два
клетчатке
А
Б
В
Г Д Е
Рис. 1. Процесс поэтапной имплантации образцов сосудистых заплат в подкожную клетчатку паравертебральной области крыс: А - разрез кожи, Б-В - формирование кармана между кожей и мышцами спины крысы, Г - размещение импланта в сформированном кармане, Д - наложение швов на кожу с захватом мышечного слоя, Е - узловые швы на рану.
В каждый карман помещали образец сосудистой заплаты размерами 2х2 см. Операционную рану ушивали наглухо с захватом мышечного слоя, с целью изоляции карманов, содержащих экспериментальные образцы. Послеоперационную рану
обрабатывали антисептиками.
Животные были выведены из эксперимента путем передозировки наркоза на сроках - 15 и 30 суток соответственно. Гистологические препараты окрашивали гематоксилином, эозином и по Маллори. Микроскопирование и микрофотосъёмку препаратов для
морфометрической оценки гистологических изменений производили с помощью оптической системы, состоящей из микроскопа Leica CME и окуляр-камеры DCM - 510 на увеличениях х100 и х400 крат с документированием снимков в программе FUTURE WINJOE.
На микрофотографиях оценивали строение соединительнотканной капсулы, наличие и выраженность её слоёв, степень зрелости коллагеновых волокон. Также исследовали состав клеточного слоя капсулы, непосредственно
прилегающего к нитям эндопротеза. Клетки волокнистой соединительной ткани
дифференцировали на основе кариологических признаков. Процентное соотношение указанных представителей клеточной популяции рассчитывали после подсчёта 100 клеток в 10 непересекающихся полях зрения. С целью объективного сравнения реакции соединительной ткани на сравниваемые материалы был использован метод определения значений клеточного индекса как отношение количества клеток - резидентов к общему количеству клеток-нерезидентов соединительной ткани по следующей формуле:
Т(, „ л..„ Клетки - резиденты
Клеточный индекс (КИ) =-, где:
Клетки-нерезиденты
клетки резиденты - общее количество макрофагов, фибробластов и фиброцитов;
клетки-нерезиденты - общее количество гранулоцитов и моноцитов в клеточном слое перипротезной капсулы.
При значении КИ <1 делали вывод о преобладании воспалительных изменений, характерных для I фазы течения раневого
процесса, при значении КИ >1 делали вывод о преобладании репаративных тенденций, характерных для II фазы по М.И. Кузину.
Статистическую обработку полученных результатов производили с применением методик описательной и вариационной статистики (определяли средние величины, рассчитывали стандартные отклонения и средние ошибки средних, для определения достоверности отличий средних применяли метод доверительных интервалов).
Статистически достоверными считались различия средних величин при p<0,05.
Результаты исследований. Оценка гистологических препаратов, окрашенных гематоксилин-эозином, от экспериментальной группы животных с материалом "B.Braun", выведенных на 15 сутки после имплантации показалa, что материал имплантата покрыт капсулой из плотной волокнистой соединительной ткани (ПВСТ), фиксирующей и одновременно отграничивающей его от окружающих структур.
У всех животных в этой группе и на поверхности капсулы, обращённой к коже, и на противоположной поверхности
обнаруживаются "выстоящие" нити материала, которые деформируют капсулу в местах контакта. Волокнистый слой капсулы, состоящий из организованной ПВСТ имеет типичное строение, а клеточный слой наоборот, более вариативен. Это разнообразие организации проявляется не только относительно большей толщиной клеточного слоя, но и несколько иной его организацией. Так, нити импланта оказываются отделены от слоя с высокими экссудативными характеристиками, как бы прослойкой из гигантских клеток инородного тела.
В данном материале наблюдается незначительное преобладание клеток воспалительного инфильтрата - 57,4% над клетками-резидентами - 42,6%. Вероятно, причиной этому является феномен очагов экссудата полиморфноядерных лимфоцитов.
При исследовании гистологических препаратов, от животных выведенных на 30 сутки после имплантации (материал "B.Braun") нами обнаружена более выраженная соединительнотканная капсула,
ограничивающая нити импланта и продолжающая деформироваться. Волокнистый слой капсулы, состоящий из организованной ПВСТ практически не отличается от такового в
1 экспериментальной группе, но клеточный набор менее вариативен. Существенные отличия в организации клеточного слоя капсулы во 2 экспериментальной группе от 1 группы заключаются в следующем: относительное количество клеток-резидентов составляет 71,2%, а доля клеток-нерезидентов - 29,8%. Изменение клеточного состава говорит о том, что к 30 суткам после имплантации воспалительная реакция спадает и в структуре капсулы преобладают дифференцированные клетки фибробластического ряда (фиброциты).
При исследовании гистологических препаратов животных, в подкожно-жировую клетчатку которых были имплантированы заплаты фирмы "Линтекс" (срок 15 суток) обнаружено, что внутрь протеза от волокнистого слоя капсулы отходят трабекулы, также организованные из ПВСТ и "разделяющие" пучки волокон протеза, и даже окружающие отдельные нити протеза. Меньшая оксифилия пучков волокон позволяет сделать вывод о меньшей степени зрелости коллагена в трабекулах по сравнению с наружным слоем капсулы. На всех без исключения препаратах не удается определить границу между волокнистым слоем капсулы и фасциями окружающих ее мышц. Это позволяет судить о завершенности интеграции капсулы в соединительнотканную строму
паравертебральной области лабораторных животных.
Клеточный состав капсулы показывает, что более половины от общего количества клеток составляют фибробласты и фиброциты соответственно. Общее количество
фагоцитирующих клеток и их
предшественников не достигает 28%.
При исследовании препаратов животных экспериментальной группы № 4 (материал "Линтекс", срок 30 суток) установлены следующие особенности: отмечается большее число соединительнотканных трабекул, окрашивающихся менее интенсивно, чем на сроке 15 суток, а также - фиброцитов. В этой группе эксперимента нами обнаружены следующие показатели: 83,5% - клетки-резиденты ряда, а общее количество клеток-нерезидентов - 16,5% соответственно.
Выводы.
1) Смена фаз воспалительной реакции протекает быстрее после имплантации заплат фирмы "Линтекс", что проявляется увеличением количества клеток-резидентов с 62,4% (на сроке
15 суток) до 83,5% (30 сутки) и уменьшением клеток-нерезидентов в 1,7 раза.
2) Реакция тканей более выражена на имплант из полиэстера, это подтверждается незначительным снижением (с 57,4% до 29,8%) количества клеток воспалительного
инфильтрата, ростом клеток
фибробластического ряда с 42,6% до 78,1%.
3) Показатели КИ имплантов фирмы "B.Braun" в 1,6 раза (30 суток) меньше, чем у заплат фирмы "Линтекс", а на сроке 15 суток более чем в 2,8 раз.
Список литературы
1. Бокерия Л.А. Результаты 3000 операций с использованием имплантатов и заплат "БАСЭКС" в сердчено-сосудистой хирургии /Л.А. Бокерия, Р.А. Абдулгасанов, В.С. Аракелян и др. //Грудная и сердечно-сосудистая - 2013. -С. 47-51.
2. Винокур А.А. Сравнительное изучение новых сосудистых заплат из политетрафторэтилена (экспериментальное исследование): дис. канд. мед. наук: 14.01.26 /А.А. Винокур; Ин-т хирургии РАМН. -М., 2011. - 101 с.
3. Герасимов А.А. Проблема выбора пластического материала для реконструктивно-восстановительных операций на магистральных артериях: современное состояние проблемы /А.А. Герасимов, С.Р. Жеребятьева //Eruditio Juvenium. -2014. - С. 107.
4. Глянцев С.П. Эволюция инноваций в сосудистой хирургии / С.П. Глянцев, Н.Б. Щелкунов, Т.Ю. Гекова // Верхневолжский медицинский журнал. - 2013. - Т. 11. - №. 3.
5. Иванов А.В. Гистологические изменения стенки брюшной аорты и электронномикроскопическая характеристика её эндотелия в зоне имплантации сосудистых заплат /А.В. Иванов, В.А. Липатов, О.В. Яковлев и др. // Электронный научный журнал Innova. - №. 4. - 2015. - С. 8-14.
6. Морфологические особенности заплат из полиэтилентерефталата для операций на магистральных сосудах / С.В. Лазаренко, В.А. Липатов, А.В. Иванов и др. // Ученые записки ОГУ. Серия: "Естественные, технические и медицинские науки". - 2015. - № 4. - С. 348-353.
7. Новикова С.П. Обеспечение биологической безопасности имплантируемых медицинских изделий / С.П. Новикова, Р.Р. Салохединова, С.В. Лосева // Сердечно-сосудистые заболевания. - 2012. - С. 64.
8. Новикова С.П. Анализ физико-механических структурных характеристик протезов кровеносных сосудов / С.П. Новикова, Р.Р. Салохединова, С.В. Лосева и др. //Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. -2012. - №. 4. - С. 27-33.
9. Отличительные особенности реакции tunica media и tunica intima аорты на имплантацию различных лавсановых протезов / С.В. Лазаренко и др. //Курский научно-практический вестник "Человек и его здоровье". - 2014. - № 4. - С. 11-18.
10. Оценка реакции тканей лабораторных животных на внутримышечное введение оболочек микрокапсул на основе полимеров альгината натрия, гуаровой камеди, поливинилпирролидона как носителя лекарственных веществ для лечения и профилактики хирургических заболеваний / В.А. Липатов, Е.В. Грехнева, И.В. Мезенцева и др. // Верхневолжский медицинский журнал. - 2015. - № 1. - С. 22-26.
11. Современные технологии профилактики послеоперационного спайкообразования /Б.С. Суковатых, В.А. Жуковский, В.А. Липатов, и др. //Вестник хирургии им. И.И. Грекова. - 2014. - Т. 173, № 5. - С. 98-102.
12. Физико-механические и структурные свойства имплантатов, предназначенных для операций на магистральных сосудах /В.А. Липатов и др. // Фундаментальные исследования. - 2015. - № 11. - С. 92-98.
13. Gelatin-sealed Dacron graft is not more susceptible to MRSA infection than PTFE graft /A. Yasim, M. Gul, H. Ciralik et al //Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. - 2006. - Vol. 32, N 4. - P. 425-430.
14.Kao W.J., Hiltner A., Anderson J.M., Lodoen G.A. Theoretical analysis of in vivo macrophage adhesion and foreign body giant cell formation jn strained poly(ether- urethane urea) elastomers. J.Biomed.Mater.Res., 1994, 28, 819-829.
15.Kallis, Yiannis N., Christopher J. Scotton, Alison C. MacKinnon, Robert D. Goldin, Nicholas A. Wright, John P. Iredale, Rachel C. Chambers, and Stuart J. Forbes. "Proteinase activated receptor 1 mediated fibrosis in a mouse model of liver injury: a role for bone marrow derived macrophages." PloS one 9, no. 1 (2014): e86241.
SOME RESEARCH'S ASPECTS OF HISTOLOGIC CHANGES DYNAMICS IN THE ZONE OF
VASCULAR ENDOPROSTHESES IMPLANTATION*
D.A. SEVERINOV, FSBEIHE KSMUMOHRussia, Kursk, Russia
Abstract
Annually around the world the number of the patients destitute reconstructive transactions on the main vessels increases. One of the main difficulties facing cardiovascular surgeons is the insufficient quantity of a qualitative and available material for closing of the damaged site of a vascular bed which would promote
* Научные руководители: д.м.н., проф. Иванов А.В., д.м.н., доц. Липатов В.А.
a safe current of the periods of postoperative and post-traumatic recovery. To materials, such, carry vascular implants and patches, both an organic, and synthetic origin
Keywords: vascular patch, endoprosthesis, reaction of fabrics, capsule, experiment, reconstructive and recovery transactions, implants.
