RU2691324C1 - Prosthesis for plastics of large and medium vessels - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention relates to cardiovascular surgery, and can be used in the production of devices for substituting blood vessels. Prosthesis for plastics of large and medium vessels includes a tubular structure made of a polymeric surgical material. Tubular structure is formed from an absorbable polymeric surgical material by continuous weaving, braiding each longitudinal thread with a working thread and performing at least one knot with each longitudinal thread.EFFECT: invention provides the reduced risk of complications on the side of the vessel and surrounding tissues in the long term.1 cl

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к медицине, а именно - к сердечно-сосудистой хирурги, может быть использовано как при производстве устройств, предназначенных для замещения кровеносных сосудов, и их боковых дефектов, так и при хирургической реконструкции кровеносных сосудов и сердца.The invention relates to medicine, namely to cardiovascular surgeons, can be used both in the manufacture of devices intended to replace blood vessels and their lateral defects, and in the surgical reconstruction of blood vessels and the heart.

Многие больные, страдающие от сосудистых заболеваний и патологий сердца, нуждаются в заменяемых сосудистых протезах для восстановления целостности сосудов. Первые операции по замещению дефектов сосудов при их травме, или чаще заболевании, были проведены в середине прошлого века известными хирургами Р. Гроссом, Краффордом, Майклом ДеБейки, Кунлиным, Вишневским А.А., Лыткиным, Бураковским В.И. и др. [1].Many patients suffering from vascular diseases and pathologies of the heart need replaceable vascular prostheses to restore the integrity of the vessels. The first surgery to replace vascular defects in their injury, or more often the disease, was performed in the middle of the last century by well-known surgeons R. Gross, Krafford, Michael DeBakey, Kunlin, Vishnevsky A.A., Lytkin, Burakovsky V.I. et al. [1].

Актуальность проблемы состоит в том, что в настоящее время имеется достаточно большой выбор сосудистых протезов из различных синтетических и биологических материалов. Биологические протезы, специально приготовленные из сосудов животных (ксенотрансплантаты) и из сосудов человека (гомотрансплантаты), имеющие только соединительнотканный каркас из коллагена, фибрина, эластина, хитозана; синтетические, из небиодеградируемых компонентов - политетрафторэтилен, дакрон [2]. Все существующие сосуды, как биологические, так и синтетические, имеют герметичную структуру. Каждая разновидность сосудистого протеза имеет свои недостатки в виде механических, пластических, эластических, прочностных, а также антигенных свойств, что, в конечном итоге, определяет частоту ранних и поздних послеоперационных осложнений. В раннем послеоперационном периоде бывают тромбозы, около сосудистые гематомы, нагноения раны с вовлечением протеза. В позднем периоде после операции, в ряде случаев, наблюдаются аневризмы области анастомозов, кальциноз протеза с деформацией и нарушением функции, а также различные повреждения, которые называют биодеградацией у биологических протезов [3]. При применении сосудистых протезов, в числе прочих, могут развиваться такие осложнения, как избыточность протеза, инфекция, ультрафильтрация. Протез может быть «виновником» образования серомы, тромбоза, возможен механический отрыв, или разрыв, линии шва протеза, и (или) сосуда пациента, сильное кровотечение через отверстие шва, формирование псевдоаневризмы в результате избыточных пункций, или пункций одного и того же участка, либо пункций толстой иглой, или околопротезные гематомы [4].The urgency of the problem lies in the fact that currently there is a fairly large selection of vascular prostheses from various synthetic and biological materials. Biological prostheses specially prepared from animal vessels (xenografts) and from human vessels (homotransplants), having only a connective tissue framework of collagen, fibrin, elastin, chitosan; synthetic, from non-biodegradable components - polytetrafluoroethylene, dacron [2]. All existing vessels, both biological and synthetic, have a hermetic structure. Each type of vascular prosthesis has its drawbacks in the form of mechanical, plastic, elastic, strength, and antigenic properties, which, ultimately, determines the frequency of early and late postoperative complications. In the early postoperative period, there are thrombosis, around the vascular hematomas, wound suppuration with the involvement of the prosthesis. In the late period after surgery, in some cases, aneurysms of the anastomoses area, calcification of the prosthesis with deformation and dysfunction, as well as various lesions, which are called biodegradation in biological prostheses, are observed [3]. When using vascular prostheses, among others, complications such as redundancy of the prosthesis, infection, and ultrafiltration may develop. A prosthesis may be the “culprit” of seroma formation, thrombosis, mechanical tearing, or rupture, of the prosthesis suture line, and (or) the patient's vessel, severe bleeding through the suture opening, the formation of pseudoaneurysm as a result of excessive puncture, or puncture of the same area, either punctures with a thick needle, or near-prosthetic hematomas [4].

Таким образом, «идеального» протеза в настоящее время нет, но продолжается процесс поиска новых материалов и технологий с целью усовершенствования имеющихся, и разработки новых сосудистых и сердечных протезов, направленный на профилактику ранних и поздних осложнений, и увеличение срока их службы.Thus, there is currently no “perfect” prosthesis, but the process of searching for new materials and technologies continues to improve existing and develop new vascular and heart prostheses aimed at preventing early and late complications and extending their lifespan.

Самым распространенным материалом, из которого изготавливают сосудистые протезы и заплаты, в настоящее время, является политетрафторэтилен, или дакрон [5]. Из него фирма «Гортекс» (США) и фирма «ЭКОФЛОН» (Россия) выпускают сосудистые протезы различного диаметра, и заплаты для пластики перегородок и стенок сердца. Материал имеет хорошие упруго-эластические свойства, удобен в работе. По сравнению с другими материалами, он имеет меньшее число осложнений, биосовместим, в условиях живого организма, не подвержен распаду, сохраняет неизменность своих свойств с истечением времени, при его применении отсутствует биодеградация [5].The most common material from which vascular prostheses and patches are made is currently polytetrafluoroethylene, or dacron [5]. From it, the firm "Gorteks" (USA) and the firm "EKOFLON" (Russia) produce vascular prostheses of various diameters and patches for plastics of the partitions and walls of the heart. The material has good elastic-elastic properties, easy to use. Compared with other materials, it has a smaller number of complications, is biocompatible, in conditions of a living organism, is not susceptible to decay, retains its properties unchanged with the passage of time, and its use does not have biodegradation [5].

Современный шовный материал представлен большой группой, где имеется две большие составляющие части - это не рассасывающиеся, и рассасывающиеся материалы. «Викрил» и ПДС (полидиаксонон) относятся к рассасывающимся материалам. Сроки полного рассасывания материала составляют 4-6-8 месяцев [6].Modern suture material is represented by a large group, where there are two large parts - it is not absorbable, and absorbable materials. "Vicryl" and PDS (Polydiaxonon) refer to absorbable materials. Duration of complete resorption of the material is 4-6-8 months [6].

Известен протез кровеносного сосуда RU №1697787, выполненный на основе полимерного синтетического волокна, на внутренней поверхности которого выполнены спиралевидные направляющие в виде углублений и выступов. Для замещения аорты спиралевидные направляющие расположены против часовой стрелки, а для легочной артерии - по часовой стрелке. Наружная часть его оболочки выполнена плетением, а внутренняя - вязанием.Known prosthesis blood vessel RU No. 1697787, made on the basis of polymeric synthetic fiber, on the inner surface of which is made spiral guides in the form of recesses and protrusions. For replacement of the aorta, the spiral guides are located counterclockwise, and for the pulmonary artery - clockwise. The outer part of its shell is made by weaving, and the inner part by knitting.

Процесс движения крови по естественному сосуду является ламинарным, при поступлении крови в протез со спиралевидными направляющими этот поток крови «закручивается», в каждой его точке изменяются параметры течения (скорость, давление и т.д.), в результате этот процесс движения становится турбулентным, что повышает риск образования микротромбов, распространяющихся по всему организму. Отсутствие биоразложения трансплантата со временем приведет к его инкапсуляции.The process of moving blood through a natural vessel is laminar, when blood enters the prosthesis with spiral guides, this blood flow “twists”, flow parameters (speed, pressure, etc.) change at each point, as a result this process of movement becomes turbulent, which increases the risk of the formation of microthrombus spreading throughout the body. Lack of biodegradation of the graft over time will lead to its encapsulation.

Сущность изобретения состоит в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения искомого технического результата, и заключается в создании протезов, предназначенных для пластики как крупных, так и мелких сосудов, полностью биодеградирующих с течением времени, и заменяемых собственной соединительной тканью организма, что позволяет снизить риск осложнений со стороны сосуда и окружающих тканей в долгосрочном периоде.The invention consists in the combination of essential features, sufficient to achieve the desired technical result, and consists in creating prostheses designed for plastics of both large and small vessels, completely biodegrading over time, and replaced by the body's own connective tissue, which reduces the risk of complications from the side of the vessel and surrounding tissues in the long term.

Сущность протеза для пластики крупных и средних сосудов включает трубчатую структуру, выполненную из полимерного хирургического материала. Трубчатую структуру образуют из рассасывающегося полимерного хирургического материала непрерывным плетением, оплетая рабочей нитью каждую продольную нить, и выполняя с каждой продольной нитью не менее одного узла.The essence of the prosthesis for plastics of large and medium vessels includes a tubular structure made of a polymeric surgical material. The tubular structure is formed from an absorbable polymeric surgical material by continuous weaving, braiding each longitudinal thread with a working thread, and performing at least one knot with each longitudinal thread.

Количество нитей зависит от необходимой прочности и проницаемости заменяемого сосуда, и диаметра этих нитей и сосуда.The number of threads depends on the required strength and permeability of the vessel being replaced, and the diameter of these threads and the vessel.

Образование трубчатой структуры ручным плетением нитей при помощи узлов позволяет регулировать плотность получаемой ткани натяжением нити при создании узла. Например, для образования сосудов мелкого калибра достаточно по 1 узлу, а для сосудов крупного калибра - не менее 2 узлов.The formation of a tubular structure by hand weaving threads using knots allows you to adjust the density of the resulting fabric by the tension of the thread when creating the knot. For example, for the formation of vessels of small caliber is enough for 1 node, and for vessels of large caliber - at least 2 nodes.

Плетение, при котором рабочая нить непрерывно образует узлы с продольными нитями, позволяет создать полый сосуд необходимой длины. Такое плетение позволяет регулировать плотность и прочность ткани при изготовлении, так как свободное пространство между нитями составляет 0,1-0,5 мм, в зависимости от толщины нити и количества узлов на ней, что позволяет использовать эту структуру в детской кардиохирургии. Применение рассасывающего хирургического материала обеспечивает возможность увеличения размера сосуда одновременно с ростом детского организма, а это позволяет говорить о возможности сведения к нулю случаев реопераций в связи со «старением» трансплантата, и ростом организма, поскольку предложенные нами протезы со временем полностью биодеградирует.и замещаются собственной тканью. При прохождении кровотока через плетеный синтетический трансплантат, плазма крови пропитывает его, происходит его набухание с увеличением диаметров нитей, вследствие чего просвет между узлами становится минимальным. При этом фибрин откладывается на внутренней стенке сосуда и с обоих концов протеза идет постепенное нарастание нэоинтимы [7]. В толще сосуда, под действием ферментов макрофагов, моноцитов происходит постепенная деградация нитей искусственного сосуда. Одновременно фиброциты образуют межклеточное вещество, что, со временем, приводит к образованию оформленной соединительной ткани, не исключается и трансформация фибробластов в сократительные элементы в толще соединительной ткани. Таким образом, со временем, синтетический трансплантат полностью биодеградирует, на его месте образуется собственная ткань, которая растет вместе с ростом организма.Weaving, in which the working thread continuously forms knots with longitudinal threads, allows you to create a hollow vessel of the required length. Such weaving allows you to adjust the density and strength of the fabric during manufacture, since the free space between the threads is 0.1-0.5 mm, depending on the thickness of the thread and the number of knots on it, which allows using this structure in pediatric cardiac surgery. The use of absorbable surgical material provides the possibility of increasing the size of the vessel simultaneously with the growth of the child's body, and this suggests the possibility of reducing to zero the cases of reoperations due to the "aging" of the graft, and the growth of the body, since the proposed prostheses with time completely biodegrades. cloth. With the passage of blood flow through a braided synthetic graft, the blood plasma infiltrates it, it swells with increasing diameter of the filaments, as a result of which the lumen between the nodes becomes minimal. At the same time, fibrin is deposited on the inner wall of the vessel and at both ends of the prosthesis there is a gradual increase in neointima [7]. In the thickness of the vessel, under the action of the enzymes of macrophages, monocytes, there is a gradual degradation of the threads of an artificial vessel. At the same time, fibrocytes form an intercellular substance, which, over time, leads to the formation of decorated connective tissue, and the transformation of fibroblasts into contractile elements in the thickness of the connective tissue is not excluded. Thus, over time, the synthetic graft is completely biodegradable, in its place forms its own tissue, which grows with the growth of the body.

Протез применяют следующим образом.The prosthesis is used as follows.

Трубчатую структуру стерилизуют ионизирующим излучением и трансплантируют на место измененного участка сосуда, края которого анастомазируют по типу конец в конец шовным материалом такого же диаметра и химического состава, как нити, образующие трубчатую структуру. Анастомоз проводят с временным пережатием проксимальных и дистальных концов сосуда в пределах его жизнеспособных частей, проводят профилактику тромбообразования путем локального введения раствора гепарина в проксимальные и дистальные части сосуда, либо системным его введением, разжимают сначала дистальный, затем - проксимальный его конец.The tubular structure is sterilized with ionizing radiation and transplanted to the site of an altered portion of the vessel, the edges of which anastomize end-to-end with suture material of the same diameter and chemical composition as the filaments forming the tubular structure. Anastomosis is carried out with temporary clamping of the proximal and distal ends of the vessel within its viable parts, thrombus formation is prevented by local injection of the heparin solution into the proximal and distal parts of the vessel, or by its systemic introduction, first expanding the distal and then proximal ends.

Источники информации.Information sources.

1. М.Б. Мирской «Хирургия от древности до современности. Очерки историй», «Наука», 2000 г, Москва. С. [687-740].1. M. B. Worldly "Surgery from antiquity to modernity. Sketches of stories "," Science ", 2000, Moscow. C. [687-740].

2. Г.М. Семенов, В.Л. Петришин, М. В. Ковшова «Хирургический шов», 2-е изд. СПБ; Питер, 2006. - 256 с. - (Серия «Краткое руководство»). С. 25-352. G.M. Semenov, V.L. Petrishin, M. V. Kovshov "Surgical suture", 2nd ed. SPB; Peter, 2006. - 256 p. - (Series "Quick Guide"). Pp. 25-35

3. Ю.В. Белов, Степаненко А.Б. Повторные реконструктивные операции на аорте и магистральных артериях // Руководство для врачей. - М., МИА, 2009;3. Yu.V. Belov, Stepanenko A.B. Repeated reconstructive operations on the aorta and main arteries // Manual for doctors. - M., MIA, 2009;

4. К.Г. Абалмасов, А.А Малинин и др. Лимфатические осложнения после реконструктивных операций на магистральных сосудах нижних конечностей // Сердечно сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - 2006. - Т. 7, N 2. - С. 66-70.4. K.G. Abalmasov, A.A. Malinin and others. Lymphatic complications after reconstructive operations on the main vessels of the lower extremities // Cardiovascular diseases. Bulletin NTSSSH them. A.N. Bakulev RAMS. - 2006. - T. 7, N 2. - p. 66-70.

5. Руководство / Клиническая ангиология Под ред. А.В. Покровского. В двух томах. - Т. 1. - М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2004. - С. 338-3405. Guide / Clinical Angiology, Ed. A.V. Pokrovsky. In two volumes. - T. 1. - M .: OJSC Publishing house "Medicine", 2004. - p. 338-340

6. Г.М. Семенов, В.Л. Петришин, М.В. Ковшова «Хирургический шов» 2-е изд. СШ; Питер, 2006. - С. 356. G.M. Semenov, V.L. Petrishin, M.V. Kovshov "Surgical suture" 2nd ed. School; Peter, 2006. - p. 35

7. http://clinicalangiology.ru/latestmaterials/323-blood-vessels.html7. http://clinicalangiology.ru/latestmaterials/323-blood-vessels.html

8. http://ecoflone.narod.ru8. http://ecoflone.narod.ru

Claims (2)

Translated fromRussian

1. Протез для пластики крупных и средних сосудов, включающий трубчатую структуру, выполненную из полимерного хирургического материала, отличающийся тем, что трубчатую структуру образуют из рассасывающегося полимерного хирургического материала непрерывным плетением, оплетая рабочей нитью каждую продольную нить и выполняя с каждой продольной нитью не менее одного узла.1. A prosthesis for the plastics of large and medium vessels, including a tubular structure made of a polymeric surgical material, characterized in that the tubular structure is formed from an absorbable polymeric surgical material by continuous weaving, braiding each longitudinal thread with each thread and performing at least one with each longitudinal thread node.2. Протез по п. 1, отличающийся тем, что количество нитей в трубчатой структуре зависит от диаметра этих нитей и диаметра сосуда.2. The prosthesis according to claim 1, characterized in that the number of threads in the tubular structure depends on the diameter of these threads and the diameter of the vessel.