СПОСОБ СОЗДАНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ ЭКСТРАПЛЕВРАЛЬНОЙ ПОЛОСТИ ИЗ ИНТРАПЛЕВРАЛЬНОГО ДОСТУПА И ПЛОМБИРОВКИ ЕЕ ПОСЛЕ ОБШИРНОЙ РЕЗЕКЦИИ ЛЕГКИХ ПРИ ФИБРОЗНО-КАВЕРНОЗНОМ ТУБЕРКУЛЕЗЕ Российский патент 2009 года по МПК A61B17/00 

Изобретение относится к области медицины, а именно фтизиохирургии, и предназначено для создания искусственной экстраплевральной полости из интраплеврального доступа и пломбировки се фибробластами на микроносителях в коллагеновом геле для уменьшения объема гемоторакса после обширных резекций легких при фиброзно-кавернозном туберкулезе легких пациентов.

В настоящее время сформировалась новая область исследований - регенеративная медицина, включающая в себя все аспекты восстановления пораженных тканей, в том числе и тканевую инженерию. Тканевая инженерия известна как направление, в задачи которого входит реконструкция тканей и восстановление их функции путем трансплантации выращенных вне организма клеток. Это новое направление биомедицинских исследований, окончательно сложившееся за последние 10-12 лет, однако работы в этом направлении были начаты значительно ранее. Тканевая инженерия - это направление, которое объединяет клеточные технологии по созданию живых эквивалентов тканей in vitro с последующей их трансплантацией in vivo. Первые сведения о создании живого эквивалента кожи были опубликованы в 1981 году. Разработанная группой исследователей из Массачусетского технологического института и Гарвардской медицинской школы конструкция представляла собой коллагеновый гель, включающий культивируемые фибробласты, а сверху покрытый культурой кератиноцитов (Е.Belt, H.P.Ehrlich et al. 1981). Последующие публикации о клиническом применении живого эквивалента кожи свидетельствовали о перспективности его применения для лечения ран и ожогов (J.Nanchahal, R.Dover et al. 1989, Е.Bell, M.Roscnberg. 1990). В месте с тем в настоящее время известна одна зарегистрированная торговая марка живого эквивалента кожи - «APLIGRAF» (США). Живой эквивалент кожи - трансплантант «APLIGRAF» характеризует высокая стоимость, длительность и трудоемкость изготовления, как минимум три недели, короткие сроки хранения, максимум 5 суток, а главное - сложность приготовления и трансплантации. Необходимо также отметить, что американский трансплантант рекомендован только для лечения трофических язв и не применяется для восстановления кожного покрова при ожогах и гортани. В настоящее время разработан целый комплекс способов восстановления тканей при различных патологиях. Общим подходом, лежащим в основе этих способов, является использование для трансплантации клеток кожи человека - кератиноцитов и фибробластов /1, 2/.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ лечения мочевых свищей /3/ путем трансплантации в мочевые ходы выращенных вне организма клеток аллогенных фибробластов человека на микроносителях, заключенных в коллагеновый гель 1 типа, за счет искусственного отведения мочи и систематического воздействия физиотерапии на больного с помощью лазерного излучения длиной волны 0,89 мкм при средней мощности излучения на частоте повторения импульсов 1500 Гц не менее 3 Вт, полной расходимости лазерного излучения не менее 150 градусов и длительности импульсов в диапазоне 70-300 нс, с расстояния 10-12 см по двум полям воздействия при экспозиции каждой процедуры 5 мин, курсом 10-12 процедур с помощью отечественного лазерного терапевтического аппарата типа «Орион» через сутки после трансплантации фибробластов с продолжительностью 2 раза в день через 12 часов перед сменой стерильных повязок. При этом низкоэнергетическое лазерное излучение применяют одновременно с медикаментозной терапией биологически активного липидостеролового комплекса «Трианол», экстрагированного из коры Pygeut africanum, не обладающего андрогенными и экстрогенными свойствами, по 2 капсулы два раза в день в течение 4-х недель.

Основным недостатком известного способа /3/ является недостаточная эффективность воздействия физиотерапии на больного с помощью лазерного излучения длиной волны 0,89 мкм при средней мощности излучения на частоте повторения импульсов 1500 Гц не менее 3 Вт и невозможность создания искусственной экстраплевральной полости из интраплеврального доступа и пломбировки ее фибробластами на микроносителях в коллагеновом геле для уменьшения объема гемоторакса после обширных резекций легких при фиброзно-кавернозном туберкулезе легких пациентов.

Задача изобретения - повышение эффективности обширных, три и более сегментов в одном легком, резекций легких при фиброзно-кавернозном туберкулезе пациентов путем создания и пломбировки купола плевры - искусственной экстраплевральной полости из интраплеврального торакотомного доступа.

Поставленная задача решается с помощью аллогенной стимуляции репарации тканей при использовании трансплантантов клеток кожи.

Механизмы аллогенной стимуляции репарации тканей при использовании трансплантантов клеток кожи можно представить следующим образом. Так, с помощью выращивания кератиноцитов на микроносителях продуцируют цитокины, в том числе интерлейкины, факторы роста и другие вещества, суммарный эффект действия которых выражают в стимуляции процессов регенерации поврежденных тканей. Другим механизмом является модификация кератиноцитами раневой поверхности, обеспечивающая условия миграции и пролиферации собственных эпителиальных клеток. Такая модификация происходит за счет синтеза белков внеклеточного матрикса, прежде всего компонентов базальной мембраны - фибронектина, коллагена IV типа, ламинина. При этом кератиноциты играют непосредственную роль в фибриллогенезе, что показано в ряде работ, в том числе в способе-прототипе / 3 /, по их выращиванию на поверхности коллагенового геля с фибробластами. Заявляемый способ обширной резекции легких с созданием и пломбировкой искусственной экстраплевральной полости из интраплеврального торакотомного доступа включает торакотомию и выполнение основного этапа операции - резекции трех и более сегментов в одном легком. Предварительно проводят антибактериальную терапию в течение не менее шести месяцев по поводу инфильтративного туберкулеза верхней доли правого или левого легкого в фазе распада, МБТ (+) плюс. После трансформирования процесса в фиброзно-кавернозный туберкулез выполняют операцию - верхнюю лобэктомию, после которой при раздувании остатков легкого от наркозного аппарата до 30 мм вод.ст. определяют то, что легкое не полностью заполняет плевральную полость, и принимают решение об уменьшении объема гемоторакса. Главным существенным признаком заявляемого способа является технология уменьшения объема гемоторакса путем искусственного создания экстраплевральной полости из интраплеврального торакотомного доступа за счет выполнения разреза париетальной плевры по наружному отрезку третьего ребра диатермокоагулятором длиной 4-5 см, плевру отслаивают тупо тупфером, сзади до упора четвертого ребра, спереди до уровня корня легкого, причем капиллярное кровотечение останавливают диатермокоагуляцией. Затем в искусственно созданную экстраплевральную полость трансплантируют и помещают выращенные вне организма клетки кожи - аллогенные фибробласты человека на микроносителях, заключенные в коллагеновый гель первого типа, дозирующим объемом не более 20 мл, и пломбируют купол плевры из интраплеврального торакотомного доступа заполнением искусственной экстраплевральной полости интерстициальной жидкостью у наблюдаемого пациента в течение 5-7 суток, протекающим без осложнений, в последующем заполненная экстраплевральная полость фиброзируетея, и париентальную плевру ушивают наглухо непрерывным швом из нерассасывающегося материала.

На фиг.1 изображены экстраплевральная полость 1, париетальная плевра 2, корцанг 3 с тупфером, разрез 4 в париетальной плевре 2, формирование экстраплевральной полости 1 в куполе плевры 2.

На фиг.2 приведены сформированная экстраплевральная полость 1 с трансплантированными фибробластами 1а, кетгут 2а, шприц 3а с фибробластами 1а на микроносителях в коллагеновом геле.

Заявляемый способ создания и пломбировки искусственной экстраплевральной полости из интраплеврального торакотомного доступа после обширной резекции легких поясняется фиг.1, на которой изображены экстраплевральная полость 1, париетальная плевра 2, корцанг 3 с тупфером, разрез 4 в париетальной плевре 2, формирование экстраплевральной полости 1 в куполе плевры 2, и фиг.2, на которой приведены сформированная экстраплевральная полость 1 с трансплантированными фибробластами 1а, кетгут 2а, шприц 3а с фибробластами 1а на микроносителях в коллагеновом геле.

При трансплантации коллагенового геля с фибробластами - живого дермального эквивалента происходит стимуляция контракции дермы и синтеза коллагена. Аллогенные фибробласты стимулируют краевую эпителизацию за счет синтеза факторов роста, цитокинов и компонентов внеклеточного матрикса. При трансплантации фибробластов на микроносителях они мигрируют с микроносителей в окружающую ткань. Механизм сглаживания дефектов кожи обусловлен выработкой фибробластами коллагена и эластина, а также активной миграцией собственных фибробластов в место трансплантации аллогенных фибробластов. Можно предполагать, что восстановление тканей в этом случае протекает через стимуляцию регенерации. В нашем клиническом исследовании в рамках создания банка органов и тканей для лечения искусственно сформированных экстраплевральных полостей из интраплеврального торакотомного доступа для уменьшения объема гемоторакса после обширных резекций легких по поводу туберкулеза путем их пломбировки использовались как фибробласты и кератиноциты, выращенные на микроносителях, так и живой дермальный эквивалент.

Пример. Больной А., 20 лет, поступил в хирургическое отделение 17.01.2002 г. с диагнозом фиброзно-кавернозный туберкулез верхней доли правого легкого, МБТ (+) плюс. Больной до поступления в госпиталь в течение 6 месяцев получал специфическую антибактериальную терапию по поводу инфильтративного туберкулеза верхней доли правого легкого в фазе распада, МБТ (+) плюс. Процесс трансформировался в фиброзно-кавернозный. 10.04.2003 г. оперирован. Выполнена операция верхняя лобэктомия справа. При раздувании остатков легкого от наркозного аппарата с давлением 30 мм вод.ст. легкое не полностью заполняет плевральную полость. Принято решение об уменьшении объема гемоторакса. Выполнена экстраплевральная пломбировка купола плевры 2 из интраплеврального торакотомного доступа аллогенными фибробластами 1а человека на микроносителях, заключенными в коллагеновый гель первого типа, объемом не более 20 мл. Послеоперационное течение благоприятное. На 3 сутки экстраплевральная полость 1 заполнилась интерстициальной жидкостью с последующим фиброзированием. Легкое заполняет всю плевральную полость. В отдаленном периоде пациент снят с учета, работает водителем.

Нами исследовано применение трансплантантов, подготовленных в различных видах, для искусственно созданных экстраплевральных полостей 1 с целью их ускоренного заполнения грануляционной тканью и фиброзированием у шести больных по поводу туберкулеза легких.

В контрольной группе у 226 больных пломбировку экстраплевральной полости 1 осуществляли не хромированным кетгутом - 2 ампулы стерильного кетгута, причем заполнение интерстициальной жидкостью происходило в течение не менее 3-4 недель, а не 5-7 суток с помощью заявляемого способа, более того, в двух случаях операции осложнились нагноением пломбировки экстраплевральной полости 1.

Трансплантация фибробластами на микроносителях в коллагеновом геле в искусственно созданную экстраплевральную полость с целью уменьшения объема гемоторакса после обширных резекций легких по поводу туберкулеза способствует быстрейшему ее заполнению интерстициальной жидкостью, грануляционной тканью и фиброзированию, являясь недорогим, не требующим совместимости биологическим материалом, по аналогии этим же материалом можно осуществлять пломбировки сухих остаточных плевральных полостей.

Главным преимуществом изобретения заявляемого способа создания и пломбировки искусственной экстраплевральной полости из интраплеврального торакотомного доступа после обширной резекции легких является возможность использования трансплантантов через 3-5 суток после их приготовления. При наличии всех компонентов приготовление трансплантанта (размер не имеет значения) занимает около 4 часов - при выделении кератиноцитов из кожи при помощи диспазы или 1 сутки - при выделении кератиноцитов из кожи с помощью трипсина. Другим важным преимуществом является широкий спектр показаний для его использования: лечение ран, ожогов, возможность доставки в любую полость организма и одномоментного закрытия трехмерных дефектов, например бронхиальных свищевых ходов. Принципиальным отличием является также выращивание клеток на микроносителях - коллагеновых микросферах диаметром 200-300 мкм, что позволяет интенсифицировать и масштабировать процесс культивирования и снизить затраты на реактивы и материалы.

Способы клеточной трансплантации во фтизиохирургии и в торакальной хирургии в целом требуют дальнейшего применения, анализа и являются уже сейчас перспективным направлением в этой области практической медицины.

Источники информации

1. Васильев А.В., Логинов Л.П., Смирнов С. В., Малахов С.Ф. и др. - Применение выращенных аллогенных фибробластов для лечения обожженных // Травматология и ортопедия России. - 1994. - №4. - С.34-39.

2. Саркизов Д.С., Алексеев А.А., Глущенко Е.В. и др. - Теоретические и практические аспекты использования культивируемых фибробластов при восстановлении целостности кожного покрова // Вестн. РАМН. - 1994. - т.6. - С.6-11 (аналог).

3. Девятов А.С., Литвинов A.M., Шаплыгин Л.В. - Способ лечения мочевых свищей. - Патент Роспатента RU №2162001 С2. - Бюл. №2, 20.01.2001. - ГВКГ им. акад. Н.Н.Бурденко. - С.1-17 (прототип).

Изобретение относится к области медицины, а именно к фтизиохирургии, и может найти применение в создании искусственной экстраплевральной полости из интраплеврального доступа и пломбировки ее после обширной резекции легких при фиброзно-кавернозном туберкулезе. Сущность способа состоит в предварительной антибактериальной терапии в течение не менее шести месяцев по поводу инфильтративного туберкулеза верхней доли правого или левого легкого в фазе распада, МБТ (+) плюс, торакотомии и выполнении основного этапа операции - резекции трех и более сегментов в одном легком. После трансформирования процесса в фиброзно-кавернозный туберкулез выполняют операцию - верхнюю лобэктомию и при раздувании остатков легкого от наркозного аппарата до 30 мм вод.ст. определяют то, что легкое не полностью заполняет плевральную полость, и принимают решение об уменьшении объема гемоторакса. При этом искусственно создают экстраплевральную полость из интраплеврального торакотомного доступа путем выполнения разреза париетальной плевры по наружному отрезку третьего ребра диатермокоагулятором длиной 4-5 см. Плевру отслаивают тупо тупфером, сзади до упора четвертого ребра, спереди до уровня корня легкого. Затем в искусственно созданную экстраплевральную полость трансплантируют и помещают выращенные вне организма клетки кожи - аллогенные фибробласты человека на микроносителях, заключенные в коллагеновый гель первого типа, дозирующим объемом не более 20 мл, и пломбируют купол плевры из интраплеврального торакотомного доступа заполнением искусственной экстраплевральной полости интерстициальной жидкостью у наблюдаемого пациента в течение 5-7 суток, протекающим без осложнений. В последующем заполненная экстраплевральная полость фиброзируется, и париентальную плевру ушивают наглухо непрерывным швом из нерассасывающегося материала. Использование данного изобретения позволяет повысить эффективность обширных резекций легких при фиброзно-кавернозном туберкулезе. 2 ил.

Способ создания искусственной экстраплевральной полости из интраплеврального доступа и пломбировки ее после обширной резекции легких при фиброзно-кавернозном туберкулезе, включающий предварительную антибактериальную терапию в течение не менее шести месяцев по поводу инфильтративного туберкулеза верхней доли правого или левого легкого в фазе распада, МВТ (+) плюс, торакотомию и выполнение основного этапа операции - резекции трех и более сегментов в одном легком, после трансформирования процесса в фиброзно-кавернозный туберкулез выполняют операцию - верхнюю лобэктомию и при раздувании остатков легкого от наркозного аппарата до 30 мм вод.ст. определяют то, что легкое не полностью заполняет плевральную полость, и принимают решение об уменьшении объема гемоторакса, отличающийся тем, что искусственно создают экстраплевральную полость из интраплеврального торакотомного доступа путем выполнения разреза париетальной плевры по наружному отрезку третьего ребра диатермокоагулятором длиной 4-5 см, плевру отслаивают тупо тупфером, сзади до упора четвертого ребра, спереди до уровня корня легкого, причем капиллярное кровотечение останавливают диатермокоагуляцией, затем в искусственно созданную экстраплевральную полость трансплантируют и помещают выращенные вне организма клетки кожи - аллогенные фибробласты человека на микроносителях, заключенные в коллагеновый гель первого типа, дозирующим объемом не более 20 мл, и пломбируют купол плевры из интраплеврального торакотомного доступа заполнением искусственной экстраплевральной полости интерстициальной жидкостью у наблюдаемого пациента в течение 5-7 сут, протекающим без осложнений, в последующем заполненная экстраплевральная полость фиброзируется и париентальную плевру ушивают наглухо непрерывным швом из нерассасывающегося материала.