СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛЛОИМПЛАНТАТА НА ОСНОВЕ ХРЯЩЕВОЙ ТКАНИ Российский патент 2011 года по МПК A61B17/56 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в изготовлении медицинских изделий, применяемых в реконструктивной, пластической хирургии, травматологии и ортопедии. Может быть применено в работе тканевых банков РФ для обеспечения биологическим пластическим материалом учреждений здравоохранения.

В практике реконструктивной, пластической хирургии существует потребность в биологических пластических материалах, обладающих комплексом свойств, способных адекватно ситуации заместить дефект, в первую очередь хрящевой ткани. Областью их использования, как правило, являются ткани лицевого черепа (нос, ушные раковины и т.д.) и в области шеи (хрящи трахеи и т.д.). В послеоперационном периоде аллоимплантат должен служить матриксом для восстановления собственных тканей реципиента. В процессе подготовки материала к имплантации аллоимплантат должен обладать определенной пластичностью для придания ему необходимой формы и размера, а также выполнять каркасную функцию после своей имплантации.

Известны способы консервации с одновременной стерилизацией с использованием только растворов формалина слабых концентраций (0,25-0,75%) (Парфентьева В.Ф. с соавт. Консервация костной ткани в растворах формалина слабых концентраций // Методическое письмо, ЦИТО. М, 1970). Также известен способ консервации хряща, отраженный в патенте РФ (Разиньков С.П. с соавт. Способ консервации хряща, патент РФ №2123259). Предложенный способ консервации хряща заключается в сохранении трансплантата в жидком консервирующем растворе. Хрящевую ткань берут во время операции, обрабатывают физиологическим раствором, помещают в стеклянную стерильную емкость с гречишным медом и хранят при температуре +4-5°С. Срок хранения при таком способе консервации ограничен 60 сутками.

Наиболее близким аналогом предлагаемого способа является способ изготовления хрящевого аллоимплантата, который заключается в последовательно проводимой механической очистке донорской хрящевой ткани и помещении ее в 0,2% раствор формальдегида и 0,05% глутарового альдегида с добавлением глицерина (1:4) в герметичный стеклянный сосуд с последующим хранением аллоимплантата в холодильнике при температуре +4°С до его клинического использования. Срок хранения ограничен 6-12 месяцами (Болтрукевич С.И. с соавт. Заготовка, консервация и хранение биологических тканей в жидких средах // Методические рекомендации. Гродно, 2000). Мы его приняли за прототип.

Недостатками указанного способа является то, что альдегиды, используемые в изготовлении аллоимплантатов, обладают цитотоксическим и канцерогенным эффектом, пропорционально концентрации применяемого формалина и длительности его воздействия на биологические объекты (см. сб.: Скрипнюк П.А. с соавт. Деминерализованные костные трансплантаты и их использование в восстановительной хирургии, С.-Пб., 1996, с.106-109, Фейгельман С.С. Ортопедия, травматология, 1980, №12, с.45-50). Использование формалина в качестве консерванта и стерилизатора влечет за собой ряд проблем, обусловленных ограничением времени хранения аллоимплантата (не более 6 месяцев), необходимостью длительной отмывки имплантата перед клиническим использованием, хранения с использованием низкотемпературных холодильников, стеклянной тары с соответствующими неудобствами при транспортировке.

Задачей заявленного способа является исключение вышеперечисленных недостатков, а именно исключение использования альдегидов, получение аллоимплантата с сохраненными механическими свойствами хряща, сокращение времени предоперационной подготовки, увеличение срока хранения.

Для решения поставленной задачи получения аллоимплантата на основе хрящевой ткани используется способ, включающий механическую очистку донорского реберного хряща, быстрое замораживание, нарезку замороженной заготовки в продольном направлении на пластины, лиофилизацию, последующую упаковку в герметичные стандартные двойные пакеты и радиационную стерилизацию потоком быстрых электронов. При этом замораживание заготовки производят при температуре -25-30°С в течение не менее 6 часов. Затем с помощью устройства, аналогичного микротому, замороженный материал нарезают пластинами в продольном направлении толщиной 0,5-1 мм. Нарезка замороженных образцов позволяет получить пластины необходимой толщины. Изготовление аллоимплантата в виде пластин толщиной 0,5-1 мм облегчает его использование, так как из него легче вырезать фрагменты необходимого размера и конфигурации, что позволяет сократить время их подготовки перед имплантацией. После нарезки материал хранят при температуре -25-30°С до этапа лиофилизации. Лиофилизацию проводят в лиофилизационной установке в течение 48 часов. Предложенная дегидратация материала путем лиофилизации позволяет полностью сохранить архитектонику хрящевой ткани, тем самым сохраняя механические характеристики аллоимплантата на основе реберного хряща. После лиофилизации материал упаковывают в двойной пластиковый пакет и стерилизуют потоком быстрых электронов. Необходимая для наиболее эффективной стерилизации доза радиационного облучения, как показали опыты, составляет 20-25 кГр, что делает материал безопасным в плане бактериальной и грибковой инфекции.

Пример осуществления способа.

Полученный от донора фрагмент реберного хряща очищают от мягких тканей и элементов крови.

Далее заготовку охлаждают до -25-30°С, затем с помощью устройства, аналогичного микротому, замороженный материал нарезают пластинами толщиной 0,5-1 мм. Через 7-10 дней проводят лиофилизацию материала в течение 48 часов.

После дегидратации заготовки помещают в двойной пластиковый пакет и стерилизуют потоком быстрых электронов дозой облучения 20-25 кГр. В таком виде аллоимплантат готов к клиническому использованию. Предложенный способ консервации путем лиофилизации и способ стерилизации путем облучения потоком быстрых электронов продлевают срок хранения аллоимплантатов до 5 лет при комнатной температуре.

Перед хирургической операцией аллоимплантат после вскрытия упаковки регидратируют в физиологическом растворе (можно в комбинации с растворами антибиотиков и гидрокортизона для создания дополнительного уровня профилактики послеоперационных осложнений) в течение 10-20 минут. Геометрическая форма аллоимплантата, созданная на этапе его изготовления, не требует его длительной подготовки и придания необходимой конфигурации перед имплантацией.

Пример клинического использования.

Больной П., 53 года, история болезни №15534, поступил в клинику челюстно-лицевой хирургии МОНИКИ по поводу перелома нижней стенки глазницы слева. На серии томограмм определялся дефект нижней стенки глазницы, размеры которого составили 12 мм по ширине и 20 мм по длине. Клинически отмечался выраженный гипо-энофтальм, ограничение подвижности левого глазного яблока, а также диплопия при взгляде кверху и книзу. Под эндотрахеальным наркозом проведена операция устранения гипо- и энофтальма эндоскопическим трансантральным доступом с пластикой нижней стенки глазницы фрагментированным аллоимплантатом на основе хрящевой ткани с предварительной репозицией жировой ткани и нижней прямой мышцы глаза в полость орбиты. Восстановление объема костных и мягких тканей глазницы позволило провести точную репозицию глазного яблока и устранить гипо-энофтальм.

При контрольных осмотрах через 1, 3 и 6 месяцев после хирургического вмешательства отмечалось полное отсутствие гипо- и энофтальма, движения глазного яблока в полном объеме. На контрольном рентгенологическом обследовании отмечалось правильное положение глазного яблока опорно-мышечных структур и имплантата. Жалоб у больного нет.

Изобретение относится к ортопедии и травматологии и может быть применимо для изготовления аллоимплантата на основе хрящевой ткани. Замораживают реберный хрящ при температуре -25-30°С в течение не менее 6 часов. Нарезают реберный хрящ в замороженном состоянии в продольном направлении на пластины толщиной 0,5-1 мм. Лиофилизируют в течение 48 часов. Упаковывают в двойной пластиковый пакет. Стерилизуют потоком быстрых электронов дозой 20-25 кГр. Способ позволяет увеличить срок хранения, уменьшить цитотоксический и канцерогенный эффекты.

Способ изготовления аллоимплантата на основе хрящевой ткани, включающий механическую очистку донорского реберного хряща, консервацию и стерилизацию, отличающийся тем, что реберный хрящ замораживают при температуре -25-30°С в течение не менее 6 ч, в замороженном состоянии нарезают в продольном направлении на пластины толщиной 0,5-1 мм, лиофилизируют в течение 48 ч, упаковывают в двойной пластиковый пакет, стерилизуют потоком быстрых электронов дозой 20-25 кГр.