ГОМОГРАФТ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ (ВАРИАНТЫ), СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГОМОГРАФТА, СРЕДА ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ТКАНИ ГОМОГРАФТА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2014 года по МПК A61F2/06 A01N1/02 A61K31/7036 A61P43/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии врожденных и приобретенных пороков сердца, точнее к гомографтам сердечно-сосудистой системы (ГССС), применяемым в качестве сосудистых биологических протезов при операциях на сердечно-сосудистой системе (ССС), и технологии их получения.

В настоящее время для протезирования сосудов и клапанов ССС при операциях на сердце используют различные биопротезы, получаемые из тканей животных или кадаверной ткани, а также протезы из синтетических материалов, например искусственные клапаны сердца типа Bjork-Shiley; Lillehei-Kaster; Star-Edwards и т.п. Среди биопротезов наибольшее применение получили ГССС (обычно называемые «сосудистые гомографты») для имплантации в сосуды или во входные (атриовентрикулярные) и выходные (вентрикулярные) отверстия сердца (гомографты). При этом под сосудистым гомографтом («гомографт» от лат. homograft, homo - человек, либо, в других интерпретациях, homogeneus - однородный, graft - трансплантат, протез) понимают имплантируемый протез, который полностью или частично состоит из неживых, специально обработанных тканей человека, включающих, при необходимости, сердечные клапаны (ru.wikipe-dia.org/wiki).

Преимуществами ГССС являются оптимальные гемодинамические показатели; естественное функционирование соединительно-тканных структур, окружающих гомографт, мышечной ткани; отсутствие необходимости приема непрямых антикоагулянтов; возможность использования у детей, включая новорожденных; возможность «заселения» гомографта фибробластами реципиента и регенерации соединительно-тканных компонентов матрикса гомографта в организме реципиента, обеспечивающей увеличение размеров, особенно у детей раннего возраста. Срок нормального функционирования гомографта в аортальной позиции составляет, в среднем, 5,0-7,5 лет, а при имплантации его в выходной отдел правого желудочка (при коррекции сложных врожденных пороков сердца) - в 2-3 раза больше.

Недостатками используемых в настоящее время гомографтов являются сложные технологические условия производства и ограниченный срок хранения; возможность дегенеративных изменений после имплантации, ограничивающих срок использования; нестандартность и уникальность каждого изделия.

Основой гомографта является многослойная трубка, которая состоит (Home Archive Autor Contact RSS feed http://medicinsk.ru/anatomia-chelove-ka/24-118.php; critical.ru>CardioSchool/content/doctor/1/f) из нескольких оболочек. Внутренняя оболочка (интима), которая составляет около 20% толщины стенки, покрыта слоем эндотелиальных клеток, расположенных на базальной мембране, обращенных в просвет сосуда. Снаружи интима ограничена внутренней эластичной мембраной. Внутренняя оболочка может образовывать карманообразные складки-клапаны. За внутренней оболочкой располагается слой, образованный большим количеством фенестрированных (окончатых) эластичных мембран, расположенных концентрически, между которыми расположены гладкомышечные клетки, способные вырабатывать эластин и коллаген, а также аморфное межклеточное вещество. Наружной границей слоя является наружная эластическая мембрана, образованная, главным образом, циркулярно расположенными гладкими мышечными волокнами, а также коллагеновыми и эластическими элементами и протеогликанами.

Для повышения механических характеристик такую трубку, при необходимости, помещают в дополнительный трубчатый каркас из синтетического полимерного материала, получая комбинированные гомографты (ГСССК).

В качестве материала для изготовления сосудистых гомографтов, как правило, используют свиную или кадаверную сосудистую ткань, подвергнутую предварительно либо денатурации с последующим удалением антигенных детерминант, либо обработке раствором глутарового альдегида (Н.Н. Малиновский и др. Биологические протезы клапанов сердца. -М.: Медицина, 1988, с.24-53; Биосовместимость./Под ред. В.И.Севостьянова. -М.: Информационный центр ВНИИгеосистем, 1999; RU 2195879, 2003; В 17/00; RU 2197819, 2003). В состав биологической части протеза могут быть дополнительно включены различные биологические фрагменты ССС - сердечные клапаны, их фрагменты и т.п.

Недостатками гомографтов, полученных по первой из вышеупомянутых технологий, является высокая вероятность кальцификации и перфорации створок, особенно у детей и подростков. Недостатки второй технологии - относительно низкие механические характеристики гомографтов, достаточно высокая вероятность развития дегенеративных изменений, а также невозможность их длительного хранения.

Известен способ приготовления препарата сосудистого гомографта (Richard A.Hoprins. Cardiac Reconstructions with Allograft Valves. With Contri-lutions fy V.J.Ferrans, S.L.Hilbert, M.Jones P.L.Lange, L.Wolfinborger, Jr.Springer. Verlag. - 1990, p.44-46), который включает в себя забор сосудистого комплекса, его препаровку, стерилизацию и введение полученного продукта в среду для хранения. При этом препаровку проводят в 0,9% растворе натрия хлорида (физиологический раствор), а затем вводят в среду для обработки сосудистого комплекса, представляющую собой смесь антибиотиков в физиологическом растворе в концентрации: цефокситин 240 г/л; линкомицина гидрохлорид 120 г/л; полимиксина В сульфат 100 г/л; ванкомицина гидрохлорид 50 г/л; амфотерицин В 25 г/л. Обработку ткани проводят в течение 48 ч при 4°С, после чего полученный продукт помещают в среду для хранения - питательную среду Игла, в которой препарат сосудистого гомографта хранится до момента использования в качестве сосудистого биологического протеза при операциях на сердце, но не более 28 дней.

Недостатком способа получения и используемых сред является недостаточная защита гомографта в условиях воздействия механических, физических, химических и временных факторов. Так, хлорид натрия в водном растворе, используемый на стадиях препаровки и обработки антибиотиками, и среда Игла, используемая для хранения, не образуют комплексы, обладающие протективным действием в отношении сосудистой ткани, что не позволяет предотвратить негативное воздействие на нее образующихся при хранении радикалов и продуктов распада клеток. При этом обработка комплексом антибиотиков, в частности смесью ванкомицина гидрохлорида и линкомицина гидрохлорида, вызывает дополнительные внутренние повреждения клеток сосудистой ткани за счет воздействия указанных антибиотиков на структуру коллагенового и эластиновых белков.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой группе изобретений является разработанный ранее автором (RU 2083105, 1997) способ получения гомографтов, включающий в себя забор сосудистого комплекса (СК), его препаровку, в ходе которой на СК воздействуют реактивом, содержащим геминопептидный комплекс (препарат «Аминокровин»), использование для обработки клеток СК раствора, содержащего смесь противогрибкового препарата - амфотерицина В с антибиотиками - цефотаксимом и гентамицина сульфатом при соотношении цефотаксима, гентамицина сульфата и амфотерицина В, соответственно, 40-43:5-8:1-2, и введение в среду для хранения, содержащую препарат "Аминокровин" в концентрации 1,0±0,1 г/л, цефотаксим и гентамицина сульфат при следующем соотношении компонентов, г/л: цефотаксим 25,0±2,5; гентамицина сульфат 4,0±0,4. Введение геминового комплекса с использованием «Аминокровина» позволяет повысить защиту гомографта от процессов окисления, однако при длительном хранении его наличие может приводить к изменению рН и образованию трудно устраняемого осадка. Кроме того, наблюдается недостаточная надежность среды для хранения в связи с возникающими в биоматериале изменениями соединительных волокон сосудов магистрального типа и клапанов сердца, содержащих глюкозамингликаны, что сказывается на долговечности имплантатов, а сам имплантат вызывает выраженную воспалительную реакцию, сопровождающуюся выраженной экссудацией.

Недостатком используемых питательных сред является их относительно низкая эффективность при транспортировке и длительном хранении, а также недостаточное стерилизующее действие при воздействии на пространственно-сложные структуры, характерные для адвентиции, что заставляет, как правило, полностью удалять адвентицию при препаровке.

Задачей, решаемой авторами, является создание ГССС, обладающего свойствами, улучшающими его функционирование в организме, а также технологии, обеспечивающей его длительное и безопасное хранение.

Технический результат состоял в получении ГССС с модифицированной поверхностью, обеспечивающей более эффективную сорбцию фибробластов, получение более жестких конструкций ГССС, а также создание ГССС с модифицированной поверхностью, более устойчивых по отношению к воздействию повреждающих факторов сред для обработки, транспортировки и хранения гомографта.

Технический результат достигался в результате создания заявляемой группы изобретений, в основе которой лежит создание ГССС, выполненного в виде многослойной трубки из сосудистой ткани, включающей в себя внутренний слой интимы, слой фенестрированных мембран и наружную эластическую мембрану, снабженную дополнительно наружным слоем из адвентиции толщиной 0,5-3,0 мм, подвергнутой предварительной обработке сначала водным раствором, содержащим антибиотик, противогрибковый препарат и стабилизатор рН, а затем раствором DMEM/F12, содержащим антибиотики, противогрибковый препарат и стабилизатор рН.

При этом под раствором DMEM/F12 понимается промышленно выпускаемая среда, представляющая собой растворенную в воде смесь неорганических солей, аминокислот, витаминов, глюкозы и фенолового красного, простерилизованную через фильтры с размером пор 0,1 мкм (http://www.pa-neco.ru/in-dex.php?page=shop.product_details@flypic).

Слой из адвентиции, подвергнутый указанной предварительной двухэтапной обработке, имеет толщину 0,5-3,0 мм и состоит из соединительной ткани, обработанной сначала водным раствором, содержащим смесь гентамицина и дифлюкана и компоненты фосфатного буферного раствора, а затем раствором DMEM/F12, содержащим смесь гентамицина, дифлюкана, цефалоспорина, метрогила и компоненты фосфатного буферного раствора.

Основным отличием заявляемого ГССС от известных является введение дополнительного наружного слоя из адвентиции, подвергнутого предварительно обработке водным раствором и раствором DMEM/F12, содержащими антибиотики и стабилизаторы рН. Адвентиция стенки кровеносного сосуда представляет собой каркас из эластино-коллагеновых элементов, заполненный рыхлой соединительной тканью. Такой дополнительный слой защищает внутренние слои многослойной трубки от воздействия активного кислорода при хранении. При этом предварительная обработка его сначала водным раствором, содержащим смесь гентамицина и дифлюкана при рН 7,2-7,4, при концентрациях - 0,05-0,5% масс. гентамицина, 8,0-12,0% масс. дифлюкана и 0,1-0,5% масс. компонентов фосфатного буферного раствора, поддерживающего требуемый рН, а затем раствором DMEM/F12, содержащим смесь гентамицина, дифлюкана, цефалоспорина и метрогила при рН 7,0-7,4, при оптимальных концентрациях - 0,05-0,1% масс. гентамицина, 3,0-7,0% масс. дифлюкана, 1,5-3,0% масс. цефалоспорина, 0,1-0,3% масс. метрогила и 0,3-0,5% масс. компонентов фосфатного буферного раствора, поддерживающего требуемый рН, обеспечивает полное сохранение нативного соединительно-тканного матрикса и позволяет полностью решить проблему надежной стерилизации структуры с высокоразвитой поверхностью, создать в ней «депо» биоцидов, дающее дополнительные гарантии стерильности гомографта в ходе дальнейшей его обработки, транспортировки и хранения. При этом, в отличие от вышеупомянутого аналога, воздействие антибиотиков на клетки не повреждает внутренние ткани гомографта, а, напротив, воздействуя на структуры адвентиции, создает более разветвленную внешнюю структуру слоя, оптимальную для сорбции фибробластов при помещении гомографта в организм.

Оптимальные результаты достигаются при использовании водного раствора, содержащего 0,3% масс. гентамицина, 10,0% масс. дифлюкана, и 0,3% масс. компонентов фосфатного буферного раствора, и раствора DMEM/F12, содержащего 0,08% масс. гентамицина, 5,0% масс. дифлюкана, 2,0% масс. цефалоспорина, 0,2% масс. метрогила и 0,4% масс. компонентов фосфатного буферного раствора.

Полученный ГССС может быть помещен во внешний каркас из разрешенного к применению в хирургии материала небиологического происхождения, например стали, в частности, марки 40КХНМ, или пироуглерода (http://www.splav.kharkov.com/mat_start?name_id=765).

ГССС получают путем изъятия тканевых компонентов ССС (ТК) у трупа в условиях чистых прозекторских во время судебно-медицинского исследования трупа. При этом стерилизуют кожу груди трупа в течение не менее 5 мин, обильно орошая поверхность груди, шеи и живота антисептиком, предназначенным для обработки операционного поля. Время экспозиции после окончания обработки должно составлять не менее 5 мин. Кожу грудной клетки трупа покрывают стерильной защитной пленкой. Производят разрез по средней линии от яремной вырезки до эпигастрия. Грудину рассекают по линии реберных хрящей и по подключично-грудинным суставам. После вскрытия грудной клетки вскрывают перикард. Подтягивая магистральные сосуды за поперечный синус, обозначают анатомические ориентиры магистральных сосудов. Выделяют восходящую аорту, дугу аорты и брахиоцефальные сосуды на 1-2 см дистальнее их устьев. Выделяют левую и правую легочные артерии. Сердце за верхушку «вывихивают» из раны. Выделяют магистральные сосуды, не допуская повреждения пищевода, трахеи или легочной паренхимы. Пересекают нижнюю полую вену, легочные вены и верхнюю полую вену, после чего дополнительно выделяют легочные артерии до их деления на долевые артерии. Дистально отсекают левую легочную артерию, левую подключичную артерию, левую сонную артерию, правую сонную артерию, правую подключичную артерию, правую легочную артерию, грудную аорту. Извлекают из грудной клетки трупа сердце с магистральными сосудами. Изъятые ТК (участки магистральных сосудов и участки выходных трактов правого и левого желудочков) помещают в стерильный пластиковый контейнер и заливают средой для обработки ГССС.

Способ приготовления препарата ГССС состоит из следующих основных этапов:

- вышеописанный забор ТК;

- предварительная обработка ТК водным раствором, содержащим 0,05-0,5% масс. гентамицина сульфата, 8,0-12,0% масс. дифлюкана и 0,1-0,5% масс. компонентов фосфатного буферного раствора при рН 7,2-7,4 в течение, по крайней мере, 30 мин;

- препаровка ТК в среде с рН 7,0-7,4 таким образом, чтобы сохранить слой адвентиции толщиной 0,5-3,0 мм, и обработка полученного изделия смесью, содержащей в качестве источника солей и питательных веществ DMEM/F12, а в качестве бактерицидных препаратов - смесь дифлюкана, антибиотика группы цефалоспоринов, гентамицина сульфата и метрогила;

- помещение полученного изделия в среду для хранения, содержащую DMEM/F12, гентамицина сульфат и дифлюкан при рН 7,0-7,4. Отличия заявляемого способа от аналогов заключаются в следующем.

1. Создание на стадии препаровки за счет двухэтапной обработки биоцидными препраратами защитного слоя из адвентиции, обладающего разветвленной поверхностью, гарантированно стерильного и одновременно повышающего скорость сорбции фибробластов на поверхность ГССС, что обусловливает сокращение сроков приживления ГССС при проведении оперативного лечения.

2. Использование нового источника солей и питательных веществ, исключающего возможность выпадения осадка в условиях получения и хранения ГССС.

3. Использование на стадии препаровки новой совокупности бактерицидных препаратов, включающей в себя метрогил, обладающий бактерицидным действием относительно широкого спектра анаэробных микроорганизмов, а также простейших и некоторых грамположительных бактерий, и обеспечивающей, наряду с гарантированной стерильностью ГССС, модификацию его внешней поверхности. При этом, в отличие от зарубежных аналогов, не используются ферментные препараты, вызывающие значительные повреждения соединительно-тканного матрикса.

4. Осуществление стадий получения и хранения ГССС в присутствии фосфатного буферного раствора при нейтральных значениях рН. При этом исключается возможность образования кислых или щелочных радикалов, способных повреждать соединительно-тканные волокна и гликозаминогликаны, являющиеся компонентами сосудов магистрального типа и клапанов сердца, что существенно сказывается на долговечности имплантатов. В частности, появляется возможность хранения имплантата в течение 120 дней при температуре 4°С или 30 лет при температуре -(130)°С.

5. Использование специально разработанной среды для обработки ТК, содержащей, в отличие от обычно применяемой для этих целей дистиллированной воды, раствор гентамицина сульфата и дифлюкана, что повышает гарантии стерильности имплантата при транспортировке и исключает вымывание «биоцидного депо» из тканей.

6. Использование в среде для хранения в качестве источника солей и питательных веществ DMEM/F12, а в составе смеси антибиотиков, наряду с гентамицина сульфатом, - дифлюкана, обладающего противогрибковым действием.

Одним из существенных отличий заявляемого способа является использование при его реализации оригинального набора сред, включающего в себя среды, применяемые перед стадией препаровки, на стадии препаровки и среду для хранения ГССС.

Среда для предварительной обработки ГССС и его транспортировки (при необходимости) представляет собой водный раствор, содержащий 0,05-0,5% масс. гентамицина сульфата, 8,0-12,0% масс. дифлюкана, 0,1-0,5% масс. компонентов фосфатного буфера при рН 7,2-7,4. Использование среды данного состава позволяет запустить процесс умеренной осмотической децеллюляризации (в результате пассивного осмоса из гипотонического раствора вода будет проникать внутрь клетки, повышая в ней осмотическое давление); предупредить размножение микроорганизмов; обеспечить лучшую сохранность соединительно-тканного матрикса.

Среда для обработки ГССС на стадии препаровки содержит DMEM/F12, в котором растворены смесь дифлюкана с антибиотиком группы цефалоспоринов, гентамицина сульфатом и метрогилом и компоненты фосфатного буферного раствора при следующем соотношении ингредиентов (% масс.):

дифлюкан 3,0-7,0 гентамицина сульфат 0,05-0,1 цефалоспорин 1,5-3,0 метрогил 0,1-0,3 компоненты фосфатного буферного раствора 0,3-0,5 DMEM/F12 в виде раствора остальное

Лучшие результаты достигаются при использовании среды, содержащей смесь 5,0% масс. дифлюкана; 0,08% . гентамицина сульфата, 2,0% масс. цефалоспорина, 0,2% масс. метрогила и компонентов фосфатного буферного раствора (ФБ) (смесь КН₂ PO₄ и КН₂ PO₄ в соотношении 1:4), обеспечивающая поддержание рН 7,3±0,3.

Среда для воздействия на ткани ГССС при хранении имеет рН 7,0-7,4 и представляет собой растворенные в DMEM/F12 гентамицина сульфат, дифлюкан и компоненты фосфатного буферного раствора при следующем соотношении ингредиентов (% масс.):

гентамицина сульфат 0,05-0,15 дифлюкан 8,0-12,0 компоненты фосфатного буферного раствора 0,1-0,5 DMEM/F12 в виде раствора остальное

Лучшие результаты достигаются при использовании среды, содержащей 0,1% масс. гентамицина сульфат; 0,015% масс. Дифлюкана в растворе ДМЭМ-Ф12 при рН 7,2.

В случае необходимости криоконсервирования ГССС (перед отправкой на хранение) помещают в стерильный полимерный пакет, предназначенный для хранения биологических тканей, например в стерильный пластиковый пакет с перфорированным краем фирмы «Nasco WHIRL-РАК» (США), и вносят в указанный пакет криопротекторную смесь (альбумин - 20% масс., диметилсульфоксид - 10% об., DMEM/F12 в виде раствора - остальное), охлажденную до температуры (2±2)°С (100 мл смеси на один ГССС). Пакет герметично запаивают и помещают в холодильник с температурой -(150±2)°С или в криоконтейнер, содержащий пары жидкого азота, где происходит криоконсервация ГССС. Выдерживают пакет с ГССС в холодильнике или в криоконтейнере в течение не менее чем 120 мин.

Вышеупомянутые среды получают путем растворения заданных количеств ингредиентов в растворе DMEM/F12 или дистиллированной воде.

На фиг.1 приведена общая структура трубки биологической части заявляемого ГССС в разрезе, на фиг.2 - общая структура трубки заявляемого комбинированного гомографта (ГСССК) (в разрезе). При этом используются следующие обозначения: 1 - просвет сосуда; 2 - базальная мембрана; 3 - интима; 4 - внутренняя эластичная мембрана; 5 - слой фенестрированных (окончатых) эластичных мембран; 6 - наружная эластическая мембрана; 7 - адвентиция; 8 - внешняя трубка из стали или пироуглерода. На фиг.3 показано изображение модели комбинированного гомографта в изолиниях с осями координат для проведения измерений. На фиг.4-10 показаны фотографии некоторых гомографтов: Фиг.4. Митральный комбинированный ГССС.(ГК Ми. 4.2.К). Фиг.5 - Легочный комбинированный ГССС (ГСК Ле.2.4.К.). Фиг.6 - Аортальныйкомбинированный (ГСК Ao 1.5.К.). Фиг.7. - Аортально-митральный ГССС (ГСК АоМи 3.1.). Фиг.8 - Легочный с бифуркацией ГССС (ГСК Ле 2.2.). Фиг.9. - Аортальный ГССС (ГСК Ao 1.1.). Фиг.10. - Легочный ГССС (ГСК Ле 2.1.).

При получении ГСССК многослойная трубка из сосудистой ткани размещается внутри внешней трубки (ВТ), как правило, соосно. При этом наибольшая защита сосудистой ткани от внешних воздействий достигается, когда ее длина соответствует длине внешней трубки. Внутренний диаметр ВТ, как правило, превышает внешний диаметр трубки из биологического материала.

Трубка из сосудистой ткани может представлять собой как самостоятельную трубку из фрагмента сосуда (фрагмент артерии, фрагмент вены), так и ее сочетание с другими анатомическими структурными элементами (например, корень аорты, включающий переднюю створку митрального клапана, вентрикулоартериальное соединение, клапан аорты, состоящий из трех аортальных заслонок, прикрепленных по нижним краям синусов Вальсальвы к стенке корня аорты у фиброзного кольца аорты и соединенных между собой с формированием трех комиссур, фиброзное кольцо аорты и наружные стенки корня аорты; легочная артерия с правой и левой ветвями легочных артерий, включающая валик подлегочного конуса миокарда с эндокардом, клапан легочной артерии, состоящий из трех полулунных заслонок, соединенных между собой с формированием трех комиссур, легочную артерию с бифуркацией и ветви легочной артерии; фрагмент аорты с фрагментом митрального клапана; фрагмент артерии с бифуркацией и т.п.). Возможно использование в этом качестве и иных подобных фрагментов организма человека, подвергнутых соответствующей обработке.

Толщина адвентиции в полученных ГССС составляла (1,5±0,5) мм. Обработка при их получении проходила, как правило, при использовании оптимального состава сред.

Как показали проведенные испытания, ГССС заявляемого состава, полученные по заявляемой технологии, обеспечивают лучшую приживляемость протеза в организме за счет практически полного исключения иммуногенности клеток эпителия и хорошей сорбции клеток организма-хозяина на коллагеновом каркасе, а также обладают способностью сохраняться без потери своих характеристик свыше 120 дней при температуре (0-4)°С и около 30 лет при криоконсервировании в жидком азоте.

Изготовленные по заявляемой технологии ГССС могут успешно использоваться при хирургической коррекции врожденных и приобретенных пороков сердца и сосудов, в частности при пластике выводного отдела правого и/или левого желудочков сердца; при протезировании митрального клапана, трикуспидального клапана, клапанов аорты и легочной артерии, сочетанного протезирования аортального и митрального клапанов; при протезировании артерий и вен и при иных подобных операциях.

Сущность и преимущества заявляемой группы изобретений иллюстрируются следующими примерами.

Пример 1. Получение ГССС

Биологическую компоненту ГССС получали путем изъятия ТК во время судебно-медицинского исследования с последующей обработкой средами оптимального состава. Для определения оптимального состава сред после завершения судебно-медицинского исследования получали стандартные участки аорты и легочной артерии размером (10×10) мм (сосудистые участки). Сосудистые участки помещали в дистиллированную воду, содержащую 0,05-0,5% масс. гентамицина сульфата, 8,0-12,0% масс. дифлюкана (Среда А) и 0,1-0,5% фосфатного буферного раствора, а затем транспортировали в лабораторию при температуре 4°С.

В лаборатории в водном растворе, где находились сосудистые участки, осуществляли контроль рН и, при необходимости, вводили гидрокарбонат натрия до достижения рН 7,3, после чего проводили препаровку таким образом, чтобы сохранить слой адвентиции толщиной 0,5-3,0 мм. Затем полученные после препаровки сосудистые образцы помещали в контейнер с раствором DMEM/F12, содержащим смесь дифлюкана; гентамицина сульфата, цефалоспорина, метрогила и компонентов фосфатного буферного раствора (ФБ) (смесь KH₂PO₄ и KH₂PO₄ в соотношении 1:4, обеспечивающая поддержание рН 7,3±0,3) (Среда Б) при различных соотношениях ингредиентов (по 3 образца аорты и по 3 образца легочной артерии на каждое из соотношений ингредиентов в смеси). Каждый из сосудистых образцов выдерживали в указанной среде (с заданным соотношением ингредиентов), содержащей антибиотики (стерилизующей среде), в течение 48 ч, после чего извлекали из контейнера со стерилизующей средой и помещали во флаконы.

Варианты соотношений ингредиентов в стерилизующей среде приведены в табл.1.

Таблица 1 Состав сред А и Б, использованных при препаровке (по ингредиентам) Номер полученного препарата Содержание ингредиентов в средах А и Б, % масс. дифлюкан А/Б гентамицина сульфат А/Б цефалоспорин метрогил ФБ Препарат 1 10,0/5,0 0,2/0,08 2,0 0,2 0,4/0,3 Препарат 2 8,0/3,00 0,3/0,1 3,0 0,1 0,5/0,2 Препарат 3 12,0/7,0 0,05/0,05 2,0 0,3 0,5/0,1 Препарат 4 10,0/3,0 0,1/0,05 2,5 0,3 0,4/0,5 Препарат 5 12,0/3,0 0,5/0,1 1,5 0,2 0,3/0,3 Препарат 6 10,0/5,0 0,2/0,08 2,0 0,2 0,4/0,3

Исследование влияния состава сред для препаровки на образцы аорты и легочной артерии проводилось путем помещения этих образцов во флаконы со стандартной взвесью клеточной линии (ФЛЭЧ-104, фибробласты легкого эмбриона человека, производства OOO «БиолоТ», Россия) с концентрацией 2,0×10⁶ кл/флакон. Флаконы с сосудистыми образцами и клеточной взвесью помещались в термошейкер ES-20 и выдерживались в течение 14 дней в условиях постоянного покачивания.

Оценку сорбционной способности сосудистых образцов проводили с помощью проточной цитометрии с использованием прибора Cytomics FC 500 (производства фирмы «Beckman Coulter», США) путем подсчета числа фибробластов, оставшихся в растворе. Полученные результаты (среднее количество фибробластов по трем образцам) приведены в табл.2.

Таблица 2 Влияние состава стерилизующей среды и толщины слоя адвентиции на сорбционную способность сосудистого образца Препарат Толщина слоя адвентиции сосудистого образца, мм Количество фибробластов в растворе над образцами аорты (×10⁶ кл/флакон) Количество фибробластов в растворе над образцами легочной артерии (×10⁶ кл/флакон) Препарат - аналог (контроль) 0 1,8±0,113 1,7±0,89 Препарат К (контроль без адвентиции) 0 1,76±0,73 1,8±0,21 Препарат 1 0,5-1,0 0,57±0,0128* 0,6±0,013* Препарат 1 1,0-2,0 0,34±0,051* 0,47±0,033* Препарат 1 2,0-3,0 0,54±0,072* 0,44±0,072* Препарат 1 5,0±1,0 0,73±0,0328* 0,65±0,074* Препарат 2 1,0-2,0 1,48±0,0128 1,52±0,052 Препарат 3 1,0-2,0 1,38±0,082 1,68±0,067 Препарат 4 1,0-2,0 1,42±0,092 1,6±0,082 Препарат 5 1,0-2,0 1,73±0,068 1,7±0,044 Препарат 6 1,0-2,0 1,56±0,072 1,6±0,081 ТК без обработки (контроль) 1,0-2,0 1,72±0,082 1,56±0,049 * - достоверно по отношению к контролю (р>0,05)

Лучшие результаты достигались при использовании Препарата 1 при сохранении слоя адвентиции сосудистого образца от 0,5 до 3,0 мм, технология получения которого применялась далее при препаровке образца и обработке его антибиотиками.

Для оценки влияния на адгезивные свойства сосудистых образцов кислотно-основного состояния раствора были проведены опыты по сорбции фибробластов на указанные образцы при различном рН среды. Полученные результаты приведены в табл.3.

Таблица 3 Влияние рН среды на сорбционную способность сосудистого образца Кислотно-основное состояние среды, рН Количество фибробластов в растворе над образцами аорты (×10⁶ кл/флакон) Количество фибробластов в растворе над образцами легочной артерии (×10⁶ кл/флакон) 7,0-7,4 0,7±0,232* 0,56±0,09* 6,8-7,0 1,29±0,73 1,56±0,331 7,4-8,0 1,59±0,0128 1,16±0,023 * - достоверно по отношению к контролю (р>0,05)

Лучшие результаты достигались при использовании интервала кислотно-основного состояния среды (рН) в пределах 7,0-7,4.

Для оценки роли отдельных ингредиентов в растворе были проведены гистологические исследования на основе Препарата 1. Для этого стандартизованные участки, полученные из одного магистрального сосуда размером (10×10) мм, помещали на 48 часов в нижеперечисленные растворы, а затем их фиксировали в формальдегиде. На их основе изготавливали гистологические препараты и изучали эффект децеллюляризации, оценивая влияние состава раствора на количество вакуолизированных (отечных) клеток. Окраска выполнялась по Ван-Гизону. Увеличение 1000. Подсчет производили атоматическим методом.

В качестве растворов сравнения брались:

- Раствор 1 (прототип-контроль) - водный раствор, содержащий: препарат «Аминокровин - 1,0 г/л, цефотаксим - 25,0 г/л, гентамицина сульфат - 4,0 г/л;

- Раствор 2 - водный раствор, содержащий 0,3% масс. гентамицина сульфата, 10,0% масс. дифлюкана и 0,3% масс. компонентов фосфатного буферного раствора;

- Раствор 3 - водный раствор, содержащий 10,0% масс. дифлюкана и 0,3% масс. компонентов фосфатного буферного раствора;

- Раствор 4 - водный раствор, содержащий 0,3% масс. гентамицина сульфата и 10,0% масс. дифлюкана;

- Раствор 5 - водный раствор, содержащий 10,0% масс. дифлюкана;

- Раствор 6 - водный раствор, содержащий избыточное количество биоцидных добавок - 0,8% масс. гентамицина сульфата, 14,0% масс. дифлюкана и 0,3% масс. компонентов фосфатного буферного раствора.

Было выполнено три серии экспериментов: для каждой среды было использовано по пять сосудистых образцов. Результаты приведены в табл.4.

Таблица 4 Влияние состава среды для транспортировки на количество и морфологию клеток тканевых компонентов сосудов
магистрального типа Исследуемая среда Количество разрушенных клеток, % фрагментированных клеток Количество вакуолизированных клеток, % от неизмененных клеток Раствор 1 22,4 21,3 Раствор 2 26,3* 78,1* Раствор 3 48,2 63,8 Раствор 4 57,9 79,2 Раствор 5 62,8 86,1 Раствор 6 18,7 35,7

Оптимальные результаты были получены при использовании раствора 2, при применении которого достигалось высокое значение онкотического давления в клетках (высокий процент вакуолизации), при сохранении целостности клеток, что позволяет предотвратить процесс аутолиза ткани.

Пример 2. Изучение влияния технологии обработки ТК на биоцидные характеристики сосудистой ткани

Для определения оптимальной концентрации биоцидных ингредиентов в используемых средах на базе микробиологической лаборатории ДГБ №1 были проведены микробиологические исследования по оценке воздействия состава растворов, используемых при производстве стерильного тканевого материала на их биоцидную активность. Был произведен учет эффективности по отношению к следующим штаммам: Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, Stenotrophomonas maltophilia, Serratia marcensens, Escherichia coli, Staphylo-coccus epidermidis, Candida nonalbicans, Escherichia cloacae.

При этом исследовались следующие растворы:

- Раствор 1 (прототип-контроль) - водный раствор, содержащий препарат "Аминокровин" в концентрации 1,0 г/л, цефотаксим 25,0 г/л: гентамицина сульфат 4,0 г/л.

- Раствор 2 - водный раствор, содержащий 0,3% масс. гентамицина сульфата, 10,0% масс. дифлюкана и 0,3% масс. фосфатного буферного раствора.

- Раствор 4 - водный раствор, содержащий 0,3% масс. гентамицина сульфата и 10,0% масс. дифлюкана.

- Раствор 5 - водный раствор, содержащий избыточное количество биоцидных добавок 0,8% масс. гентамицина сульфата, 14,0% масс. дифлюкана и 0,3% масс. фосфатного буферного раствора.

- Раствор 6 - водный раствор, содержащий меньшее количество биоцидных добавок - 0,01% масс. гентамицина сульфата, 7,0% масс. дифлюкана и 0,3% масс. фосфатного буферного раствора. Все исследуемые культуры в концентрации 1 млн ед. засевался в соответствующую пробирку с 5 мл соответствующего раствора, содержащего биоцидные добавки. Посев производился стандартной техникой при помощи петли. Время экспозиции составило 48 часов при температуре 4°С. Оценку результатов проводили после пересева растворов на кровяной агар и среду Сабуро. Ответ оценивали через 16 дней после хранения сред в термостате по критерию - наличие пророста (+) или его отсутствие (-). Полученные результаты приведены в табл.5.

Положительный высев Klebsiella pneumoniae свидетельствует о высокой резистевности госпитального штамма и недопустимости получения материала после лечения пациентов в стационаре. При этом следует отметить наличие выраженного синергизма при использовании биоцидов совместно с фосфатным буферным раствором.

Дальнейшие исследования проводили на образцах сосудистой ткани, полученных по технологии, описанной в примере 1 в соответствии с методологией «Общая гигиена. Руководство к лабораторным занятиям: учебное пособие. - Кича Д.И. 2009. - 288 с.: ил. «Микробиологический мониторинг производственной среды» (МУ 4.2.734-99)». Образцы ткани помещали в стерильную камеру и обрабатывали струей наружного воздуха с экспозицией 5 мин и 39 мин. После чего делали смывы и образцов и помещали их в чашки Петри, содержащие агар-агар. Поверхности подсушивали в течение 30 минут при комнатных условиях (температура (20±2)°С, относительная влажность воздуха 50-60%) и помещали в термостат при 36±1°С на 24 часа, после чего под микроскопом подсчитывали количество образовавшихся колоний микроорганизмов.

Полученные результаты представлены в табл.6, где введены следующие обозначения: ++++ сплошной зарос; +++ имеются отдельные колонии бактерий по 10-20 клеток; ++ имеются ассоциации по 3-5 клеток; + имеются единичные клетки; 0 - бактериальное заражение не выявлено.

Полученные результаты показали, что препарат 1 и препарат 3 имеют существеннее биоцидные свойства, однако использование при получении препарата 3 повышенных количеств антибиотиков делает препарат 1 более перспективным для дальнейших исследований.

Пример 3. Оценка сохранности соединительно-тканного матрикса.

Оценку морфологической сохранности соединительно-тканного матрикса на разных стадиях приготовления и хранения препарата при использовании заявленного способа и способа - ближайшего аналога осуществляли путем проведения морфологических исследований по следующей схеме.

Биологическую компоненту ГССС получали путем изъятия ТК во время судебно-медицинского исследования. После завершения судебно-медицинского исследования получали стандартные участки аорты размером (10×10) мм и исследовали изменения морфологической сохранности соединительно-тканного матрикса под воздействием условий транспортировки и хранения, в частности под воздействием ингредиентов используемых сред, на основе чего проводили выбор оптимального состава используемой среды.

Критерием оптимальности состава среды служила степень дезорганизации коллагеновых и эластических волокон, которая определялась по методике, изложенной в работе (Книга: Микроскопическая техника, 1996, Серия: проф/_медицина, http://www.e-reading-lib.org/djvureader. php/131685/391/_ne-hudlit_-_Mikroskopicheskaya_teh-nika.html…). В соответствии с указанной методикой образцы аорты обрабатывали стандартными препаратами бактериальной коллагеназы и панкреопептидазы Е окрашиванием по Ван-Гизону и резорцин-фуксином с последующей качественной оценкой с использованием световой микроскопии интенсивности окрашивания и наличия деструктурирования коллагеновых и эластиновых волокон. При этом опытным путем для каждого из указанных протеолитических ферментов устанавливали концентрацию, не вызывающую повреждения соответствующих волокон в контрольных (необработанных) образцах аорты.

Оценку производили по разработанной авторами изобретения на базе экспериментальных исследований балльной системе, где использовали следующие количественные и качественные критерии оценки: 0 - структура волокон коллагена и эластина сохранена и интенсивность окрашивания соответствует контрольному образцу; 1 - структура волокон сохранена, интенсивность окрашивания снижена в отдельных участках гистологического препарата; 2 - структура волокон сохранена, интенсивность окрашивания снижена во всем гистологическом препарате, 3 - волокна деструктурированы на отдельных участках гистологического препарата, интенсивность окрашивания снижена во всем гистологическом препарате; 4 - структура волокон нарушена в отдельных участках гистологического препарата, интенсивность окрашивания нарушена во всем гистологическом препарате. Характер изменений, наступающих в сосудистой ткани в процессе приготовления препарата с использованием заявленного способа и способа-аналога, оценивали по данным световой микроскопии (увеличение ×1000).

Образцы ТК после судебно-медицинского исследования и препарата 1, полученные по примеру 1, помещали в транспортную среду различного состава на 48 часов и определяли оптимальный вариант транспортной среды. При оценке транспортной среды использовались следующие композиции:

- контроль-патент-аналог - дистиллированная вода;

- ТС-1: вода +0,2% масс. гентамицин сульфата и 0,08% масс. дифлюкан;

- ТС-2: вода +0,05% масс. гентамицин сульфата и 0,1% масс. дифлюкан;

- ТС-3: вода +0,5% масс. гентамицин сульфата и 0.02% масс. дифлюкан. Полученные результаты приведены в табл.7.

Таблица 7 Влияние состава транспортной среды на сохранность сосудистой ткани Стадия исследования Технология обработки Используемая среда Значения балльной оценки структуры соединительно-тканного матрикса Исходный ТК Препарат 1   4,2 аналог   3,8 Транспортная среда Препарат 1 ТС 1 4,1* Препарат 1 ТС 2 3.2 Препарат 1 ТС 3 2,5 Препарат 1 Вода 2,7 аналог Вода 2,6 * - достоверно по отношению к контроля (р>0,05)

Полученные результаты показали, что оптимальные результаты достигаются при использовании ТС-1, водный раствор, содержащий 0,2% масс. гентамицин сульфата и 0,08% масс. дифлюкан.

Образцы после выдержки в течение 1 часа в ТС-1 помещали в стерилизующие среды различного состава на 48 часов, а затем на 12 суток в среды для хранения разного состава с целью определения оптимального варианта стерилизующей среды. Результаты фиксировали перед помещением в транспортную среду ТС-1, после 2 и 12 суток хранения в транспортной среде, после стерилизационной обработки антибиотиками и после хранения в питательных средах (заявленных и среде-аналоге) в течение 12 суток. Каждый из вариантов обработки испытывали на трех образцах аорты, с каждого из которых получали по 5 срезов. Полученные результаты приведены в табл.8.

Оценка влияния состава среды хранения на сохранность ГССС проводилась с использованием следующих сред для хранения гомографтов:

- аналог: цефотаксин 25,0 г/л; гентамицина сульфат 4,0 г/л; аминокровин - остальное;

- СХ-1, гентамицина сульфат 0,1% масс.; дифлюкан 0,015% масс., раствор ДМЭМ-Ф12 - остальное; рН 7,2;

- СХ-2, гентамицина сульфат 0,15% масс.; дифлюкан 0,01% масс., раствор ДМЭМ-Ф12 - остальное; рН 7,0;

- СХ-3, гентамицина сульфат 0,05% масс.; дифлюкан 0,02% масс., раствор ДМЭМ-Ф12 - остальное; рН 7,4;

Таблица 8 Влияние состава среды хранения на сохранность сосудистой ткани Условия хранения Технология обработки Используемая среда Количество клеток с разрушенными и измененными органами До хранения Препарат 1, ТС-1 - 13,4±4,2* Хранение 12 суток при +4°С Препарат 1, ТС-1 СХ-1 19,6±4,7* Препарат 1, ТС-1 СХ-2 21,4±3,5* Препарат 1, ТС-1 СХ-3 20,6±4,2* Препарат 1, ТС-1 аналог 38,4±6,7 Хранение 90 суток при +4°С Препарат 1, ТС-1 СХ-1 33,6±3,2* Препарат 1, ТС-1 СХ-2 42,6±3,4* Препарат 1, ТС-1 СХ-3 35,6±5,1* Препарат 1, ТС-1 аналог 52,4±6,1 Хранение90 суток при
(-150±2)°С Препарат 1, ТС-1 СХ-1 26,3±4,2* Препарат 1, ТС-1 Сх-2 32,8±3,6 Препарат 1, ТС-1 СХ-3 35,6±5,1 Препарат 1, ТС-1 аналог 44,4±6,1 Хранение 1 год, крио-консервирование (-150±2)°С Препарат 1, ТС-1 СХ-1 54,9±19,2* Препарат 1, ТС-1 Сх-2 61,7±10,4 Препарат 1, ТС-1 СХ-3 68,9±9,2 Препарат 1, ТС-1 аналог 87,4±12,3 (появился осадок) • - достоверно по отношению к контроля (р>0,05)

Полученные результаты показали, что использование заявляемой технологии и сред способствует лучшему сохранению сосудистой ткани ГССС по сравнению с аналогами.

Пример 4. Сопоставление характеристик ГССС, полученных по заявляемой технологии и по технологии ближайшего аналога.

Исследования проводили по технологии, описанной в примере 3. Результаты фиксировали на момент окончания транспортировки, после обработки антибиотиками и после хранения в среде для хранения в течение 12 суток, при хранении в питательных средах (заявленных и среде-аналоге) в течение 12 суток. Каждый из вариантов обработки испытывали на трех образцах аорты, с каждого из которых получали по 5 срезов.

При использовании заявляемой технологии.

Перед стадией транспортировки препарат имел следующие характеристики (время экспозиции 6 часов).

Внутренняя оболочка (ВО): однослойный тонкий эндотелий с единичными сохранными эндотелиальными клетками, в подэндотелиальном слое слабый очаговый отек со слабой мононуклеарной инфильтрацией, при морфометрическом исследовании толщина интимы: от 15 мкм до 50 мкм.

Средняя оболочка (СО): отчетливые эластические волокна типового строения, между которыми расположены гладкомышечные клетки с четкими ядрами, единичные ядра гипохромные, с дистрофическими изменениями, при морфометрическом исследовании толщина СО: от 450-500 мкм.

Наружная оболочка (НО): представлена соединительной тканью с коллагеновыми волокнами, единичными гладкомышечными клетками, наличием единичными мелких сосудов. Клапан. Эндокард типового строения - выстлан однослойным плоским эндотелием с сохранными четкими эндотелиоцитами, в подэндотелиальном слое расслаивающиеся пучки коллагеновых волокон, соединительная ткань с очаговым слабым мукоидным набуханием. Гладкие миоциты и фиброциты с четкими ядрами, в единичных клетках отмечаются дистрофические изменения: набухание ядер, гипохромия. При использовании технологии аналога. Внутренняя оболочка (ВО): однослойный тонкий эндотелий с единичными сохранными эндотелиалъными клетками, в подэндотелиальном слое умеренный очаговый отек со слабой мононуклеарной инфильтрацией. При морфометрическом исследовании толщина интимы от 75 мкм. Средняя оболочка (СО): отчетливые эластические волокна типового строения, между которыми расположены гладкомышечные клетки с четкими ядрами, единичные ядра гипохромные, с дистрофическими изменениями, слабый очаговый отек (+). Повреждение коллагена (+). Повреждение ядер(+): 3-4 дистрофических, 1 аутолизированное ядро. При морфометрическом исследовании толщина СО 500 мкм. Наружная оболочка(НО) представлена соединительной тканью с коллагеновыми волокнами, единичными гладкомышечными клетками, наличием единичными мелких сосудов, резко выраженный отек, разволокнение. При морфометрическом исследовании толщина НО 500 мкм. Клапан. Эндокард типового строения - выстлан однослойным плоским эндотелием с сохранными четкими эндотелиоцитами, в подэндотелиальном слое расслаивающиеся пучки коллагеновых волокон, соединительная ткань с очаговым слабым мукоидным набуханием. Повреждение колагена (++/+++). Повреждение ядер 20-30%, дистрофически измененных ядер (набухание ядер, гипохромия), остальные ядра сохранные. Гладкие миоциты и фиброциты с четкими ядрами. При использовании заявляемой технологии. Выдержка в ТС-1, экспозиция 24 часа. Внутренняя оболочка (ВО): однослойный тонкий эндотелий с единичными сохранными эндотелиальными клетками, в подэндотелиальном слое очаговый отек со слабой и умеренной мононуклеарной инфильтрацией. При морфометрическом исследовании толщина интимы: от 50 мкм до 110 мкм. Средняя оболочка (СО): отчетливые эластические волокна типового строения, между которыми расположены гладкомышечные клетки с четкими ядрами. При морфометрическом исследовании толщина СО от 450-550 мкм. Наружная оболочка (HО): представлена рыхлой соединительной тканью с единичными мелкими сосудами. При морфометрическом исследовании толщина HO 150-500 мкм. Клапан. Однослойный плоский эндотелий типового строения, в подэндотелиальном, субэндокардиальном слое расслаивающиеся пучки коллагеновых волокон, соединительная ткань с очаговым отеком, мукоидным набуханием. Гладкомышечные волокна и кардиомиоциты скелета сердца с признаками дистрофических изменений: неровные нечеткие контуры отдельных ядер, набухание ядер, неупорядоченный распад хроматина. При использовании технологии аналога. Внутренняя оболочка (ВО).: однослойный тонкий эндотелий сохраняется на незначительном протяжении с единичными сохранными эндотелиальными клетками, в подэндотелиальном слое очаговый умеренно выраженный отек, набухание стромы, слабая мононуклеарная инфильтрация. При морфометрическом исследовании толщина интимы от 75 мкм. Средняя оболочка (СО): отчетливые эластические волокна типового строения, между которыми расположены гладкомышечные клетки с четкими ядрами, слабое разволокнение коллагенового каркаса, появление единичных просветов за счет отека. Повреждение коллагенового каркаса(+)/++. Повреждение ядер (+): 4-6 ядер с дистрофическими изменениями (при ув. ×40). При морфометрическом исследовании толщина СО 650 мкм. Наружная оболочка (НО) представлена рыхлой соединительной тканью с единичными мелкими сосудами. При морфометрическом исследовании толщина НО 500-750 мкм. Клапан. Однослойный плоский эндотелий типового строения сохранен на незначительном протяжении, в подэндотелиальном, субэндокардиальном слое расслаивающиеся пучки коллагеновых волокон, соединительная ткань с очаговым отеком, мукоидным набуханием. Повреждение коллагена (+++). Повреждение ядер 60% дистрофические, (+++). Гладкомышечные волокна с признаками дистрофических изменений:

50% безъядерных кардиомиоцитов скелета сердца, в остальных 50% - дистрофические изменения: неровные нечеткие контуры отдельных ядер, набухание ядер, неупорядоченный распад хроматина. При использовании заявляемой технологии. При выделении в дистиллированной воде. Внутренняя оболочка (ВО): однослойный тонкий эндотелий с очаговой десквамацией, в подэндотелиальном слое диффузный слабый отек, набухание ядер единичных гладкомышечных клеток, диффузная слабая мононуклеарная инфильтрация. При морфометрическом исследовании толщина интимы: от 40 мкм до 100 мкм. Средняя оболочка (СО): отчетливые эластические волокна типового строения с очаговым слабым межуточным отеком, диффузной слабой мононуклеарной инфильтрацией, единичные гладкомышечные клетки гипохромные, с нечеткими контурами ядер, с признаками дистрофических изменений и лизисом ядер. При морфометрическом исследовании толщина СО от 500-550 мкм. Наружная оболочка (НО): представлена рыхлой расслаивающейся соединительной тканью с выраженным отеком, единичные сосуды с сохранными эндотелиоцитами и периваскулярной слабой лимфоцитарной инфильтрацией. При морфометрическом исследовании толщина НО 100 мкм. Клапан. Очаговое слабое и умеренно выраженное мукоидное набухание и отек эндокарда, миоциты и фиброциты с четко контурированными ядрами, в единичных ядрах признаки дистрофических изменений, умеренная мононуклеарная инфильтрация. При использовании технологии аналога. Внутренняя оболочка (ВО): однослойный тонкий эндотелий с очаговой десквамацией, в подэндотелиальном слое диффузный слабый отек, набухание ядер единичных гладкомышечных клеток, диффузная слабая мононуклеарная инфильтрация. При морфометрическом исследовании толщина интимы: от 40 мкм до 100 мкм. Средняя оболочка (СО): отчетливые эластические волокна типового строения с очаговым умеренным межуточным отеком, мукоидное набухание, диффузной слабой мононуклеарной инфильтрацией, единичные гладкомышечные клетки гипохромные, с нечеткими контурами ядер, с признаками дистрофических изменений и лизисом ядер. Повреждение коллагенового каркаса (++). Повреждение ядер клеток: (++) 30 дистрофически измененных клеток/10-15 с аутолизом (остатки ядер-гранулы хроматина). При морфометрическом исследовании толщина СО от 1000 мкм. Наружная оболочка (НО): представлена рыхлой расслаивающейся соединительной тканью с выраженным отеком, единичные сосуды с сохранными эндотелиоцитами и периваскулярной слабой лимфоцитарной инфильтрацией. При морфометрическом исследовании толщина НО 100 мкм. Клапан. Очаговое слабое и умеренно выраженное мукоидное набухание и отек эндокарда, миоциты и фиброциты с четко контурированными ядрами, в единичных ядрах признаки дистрофических изменений, умеренная мононуклеарная инфильтрация. Лучшая сохранность ядер 30% безъядерных кардиомиоцитов, 30-40% с дистрофическими изменениями Повреждение ядер стромы 30-50%(++).Повреждение коллагена (+/++).

При использовании заявляемой технологии. Обработка биоцидными препаратами в течении 48 часов. Внутренняя оболочка (ВО): умеренный отек интимы, набухание ядер единичных гладкомышечных клеток. При морфометрическом исследовании толщина интимы: от 15 - до 75 мкм. Средняя оболочка (СО): отчетливые эластические волокна типового строения с умеренным очаговым межуточным расслаивающим эластический каркас отеком, единичные гладкомышечные клетки аутолизированными ядрами, признаки дистрофических изменений в 1/3 ядер гладкомышечных клеток. При морфометрическом исследовании толщина СО 700-750 мкм. Наружная оболочка (НО): представлена рыхлой резко отечной остатками тонких нитей ретикулярных волокон с дезорганизацией и лизисом коллагеновых волокон. При морфометрическом исследовании толщина НО 200 мкм. Клапан. Резко выраженный отек, мукоидное и фибриноидное набухание коллагеновых волокон и эндокарда, гладкомышечных волокон, лизис и некроз кардиомиоцитов (клетки-тени).

При использовании технологии аналога. Внутренняя оболочка (ВО): умеренный отек интимы набухание ядер единичных гладкомышечных клеток. При морфометрическом исследовании толщина интимы от 15 - до 75 мкм. Средняя оболочка (СО): отчетливые эластические волокна типового строения с умеренным очаговым межуточным расслаивающим эластический каркас отеком, единичные гладкомышечные клетки аутолизированными ядрами, признаки дистрофических изменений в 1/3 ядер гладкомышечных клеток. Повреждение коллагенового каркаса ++/+. Повреждение ядер: 20-30 дистрофически измененных ядер (++). При морфометрическом исследовании толщина СО 500 мкм. Наружная оболочка (НО): представлена рыхлой резко отечной остатками тонких нитей ретикулярных волокон с дезорганизацией и лизисом коллагеновых волокон. При морфометрическом исследовании толщина НО 200 мкм. Клапан. Резко выраженный отек, мукоидное и фибриноидное набухание коллагеновых волокон и эндокарда, гладкомышечных волокон, лизис и некроз кардиомиоцитов (клетки-тени). 50% безъядерная строма. Повреждение ядер - 100% дистрофические изменения. Повреждение коллагена (+++++).

При использовании заявляемой технологии. Хранение 13 дней в среде СХ-1 (гентамицина сульфат 0,1% масс.; дифлюкан 0,015% масс., раствор ДМЭМ-Ф12 -остальное; рН 7,2). Внутренняя оболочка (ВО): выраженный отек интимы набухание и лизис ядер единичных гладкомышечных клеток. При морфометрическом исследовании толщина интимы: от 50 мкм до 75 мкм. Средняя оболочка (СО): выраженный межуточный отек, мукоидное набухание дезорганизация эластического каркаса, дистрофические изменения и аутолиз больше ¹/₂ гладкомышечных клеток. При морфометрическом исследовании толщина СО 500-550 мкм. Наружная оболочка (НО): выраженный отек соединительной ткани, представленной тонкими нитями ретикулярных волокон. При морфометрическом исследовании толщина НО 500 мкм. Клапан. Резко выраженный отек, фибриноидный некроз коллагеновых волокон и эндокарда, гладкомышечных волокон, лизис и некроз кардиомиоцитов (клетки-тени).

При использовании технологии аналога. Внутренняя оболочка (ВО): выраженный отек интимы набухание и лизис ядер единичных гладкомышечных клеток, очаговая десквамация. При морфометрическом исследовании толщина интимы: от 0 мкм до 75 мкм. Средняя оболочка (СО): выраженный межуточный отек, резко выраженное мукоидное набухание дезорганизация эластического каркаса, дистрофические изменения и аутолиз больше ¹/₂ гладкомышечных клеток. Повреждение коллагенового каркаса (+++++). Повреждение эластического каркаса (+++). Повреждение ядер 100% - все дистрофические измененные и погибающие ядра. При морфометрическом исследовании толщина СО 650 мкм. Наружная оболочка (НО): выраженный отек соединительной ткани, представленной тонкими нитями ретикулярных волокон При морфометрическом исследовании толщина НО 200 мкм. Клапан. Резко выраженный отек, фибриноидный некроз коллагеновых волокон и эндокарда, гладкомышечных волокон, лизис и некроз кардиомиоцитов (клетки-тени). Повреждение коллагена (+++++) - нитевидный сетчатый коллаген. Повреждение ядер 100% - дистрофия и лизис, 70% безъядерной стромы.

При использовании заявляемой технологии. При хранении 13 дней в среде при кислых значениях рН. Среда гентамицина сульфат 0,1% масс.; дифлюкан 0,015% масс., раствор ДМЭМ-Ф12 -остальное; рН 6,4. Внутренняя оболочка (ВО): отслойка и лизис интимы на большем протяжении. При морфометрическом исследовании толщина интимы: 15-50-100 мкм. Средняя оболочка (СО): выраженный межуточный отек, мукоидное набухание дезорганизация эластического каркаса, сглаженность волнообразных контуров эластических волокон, дистрофические изменения и аутолиз 1/3 гладкомышечных клеток СО ближе к НО. При морфометрическом исследовании толщина СО более 750 мкм. Наружная оболочка (НО): выраженный отек соединительной ткани, представленной тонкими нитями ретикулярных волокон. При морфометрическом исследовании толщина НО 500 мкм. Клапан. Резко выраженный отек, фибриноидный некроз коллагеновых волокон и эндокарда, гладкомышечных волокон, лизис и некроз кардиомиоцитов (клетки-тени). При использовании технологии аналога. Внутренняя оболочка (ВО): отслойка и лизис интимы на большем протяжении. При морфометрическом исследовании толщина интимы 15-100 мкм. Средняя оболочка (СО): относительно хорошая сохранность ядер клеток, слабовыраженный межуточный отек, мукоидное набухание дезорганизация эластического каркаса. Повреждение коллагенового каркаса (+/++). Повреждение ядер (++) - 20 дистрофически измененных ядер. Преимущественное повреждение ядер ближе к НО. При морфометрическом исследовании толщина СО от 500 мкм. Наружная оболочка (НО): выраженный отек соединительной ткани, представленной тонкими нитями ретикулярных волокон. При морфометрическом исследовании толщина НО 500 мкм. Клапан. Резко выраженный отек, фибриноидный некроз коллагеновых волокон и эндокарда, гладкомышечных волокон, лизис и некроз кардиомиоцитов (клетки-тени). Повреждение коллагена (+++++) - нитевидный сетчатый коллаген. Повреждение ядер 100% - дистрофия и лизис, 60% безъядерной стромы. При использовании заявляемой технологии. После криоконсервации ((замораживание при -(150)°С и размораживание). Внутренняя оболочка (ВО): отслойка и лизис интимы на большем протяжении. При морфометрическом исследовании толщина интимы 50 мкм. Средняя оболочка (СО): выраженный межуточный отек, мукоидное набухание дезорганизация эластического каркаса, сглаженность волнообразных контуров эластических волокон, дистрофические изменения и аутолиз 1/3 гладкомышечных клеток СО ближе к НО. При морфометрическом исследовании толщина СО более 750 мкм. Наружная оболочка (НО): отслойка большей части НО, выраженный отек соединительной ткани, представленной тонкими единичными нитями ретикулярных волокон. При морфометрическом исследовании толщина НО 500 мкм. Клапан. Резко выраженный отек, фибриноидный некроз коллагеновых волокон и эндокарда, гладкомышечных волокон, лизис и некроз кардиомиоцитов (клетки-тени).

При использовании технологии аналога. Внутренняя оболочка (ВО): отслойка и лизис интимы на большем протяжении. При морфометрическом исследовании толщина интимы 50 мкм. Средняя оболочка (СО): выраженный межуточный отек, мукоидное набухание дезорганизация эластического каркаса, сглаженность волнообразных контуров эластических волокон, дистрофические изменения и аутолиз 1/3 гладкомышечных клеток СО ближе к НО. Выраженное повреждение коллагенового каркаса (++++), разрывы волокон. Ядра четкие, относительно сохранные. Повреждение ядер (++) - 25 дистрофически измененных клеток/7 лизированных клеток. При морфометрическом исследовании толщина СО от 750 мкм. Наружная оболочка (НО): отслойка большей части НО, выраженный отек соединительной ткани, представленной тонкими единичными нитями ретикулярных волокон. При морфометрическом исследовании толщина НО 500 мкм. Клапан. Резко выраженный отек, фибриноидный некроз коллагеновых волокон и эндокарда, гладкомышечных волокон, лизис и некроз кардиомиоцитов (клетки-тени), 70-80% безъядерной стромы. Повреждение коллагена (++++/+++++).

Сопоставление морфологических характеристик ТК и гомографтов на различных этапах переработки ТК показало, что заявляемая технология способствует лучшему сохранению клеток ТК и элементов ССС, входящих в гомографт.

Пример 5. Оценку механических свойств ГСССК проводили путем заполнения гомографта физиологическим раствором и измерения изменения диаметра гомографта на уровне прикрепления комиссур клапанов. Полученные результаты приведены в табл.9.

Таблица 9 Влияние природы каркаса на степень сохранности механических свойств стенки комбинированного гомографта Характеристика ГССС Диаметр гомографта После заполнения физраствором До заполнения физраствором ГССС аортальный (каркас полимерный) 116±2 78±6 СКГ аортальный (каркас из пироуглерода) 98±2 78±6 СКГ легочный (каркас из стали марки 40КЧНМ). 96±3 71±7 СГ артериальный (каркас из стали марки 12Х18Н10.). 97±2 75±5

Полученные данные свидетельствуют, что использование каркаса из стали или пироуглерода существенно повышает жесткость гомографта.

Пример 6. По технологии, изложенной в примерах 1-3 были получены следующие гомографты (перечень не исключительный).

Перечень моделей полученных гомографтов:

- гомографт сосудистый клапаносодержащий аортальный (ГСК Ao. 1.1);

- гомографт сосудистый клапаносодержащий аортальный с восходящей аортой и дугой аорты (ГСК Ao.1.2);

- гомографт сосудистый клапаносодержащий аортальный модифицированный (ГСК Ao.1.3.М);

- гомографт сосудистый клапаносодержащий аортальный с восходящей аортой модифицированный (ГСК Ао.1.4.М);

- гомографт сосудистый клапаносодержащий аортальный комбинированный (ГСК Ao.1.5.К);

- гомографт сосудистый клапаносодержащий легочный (ГСК Ле.2.1);

- гомографт сосудистый клапаносодержащий легочный с бифуркацией (ГСК Ле.2.2);

- гомографт сосудистый клапаносодержащий легочный модифицированный (ГСК Ле.2.3.М);

- гомографт сосудистый клапаносодержащий легочный комбинированный (ГСК Ле.2.4.К);

- гомографт сосудистый клапаносодержащий аортально-митральный (ГСК АоМи.3.1);

- гомографт сосудистый клапаносодержащий аортально-митральный комбинированный (ГСК АоМи.3.2.К);

- гомографт клапаносодержащий митральный модифицированный (ГК Ми.4.1.М);

- гомографт клапаносодержащий митральный комбинированный (ГК Ми.4.2.К);

- гомографт сосудистый артериальный (ГСА.5.1);

- гомографт сосудистый артериальный с бифуркацией (ГСА.5.2);

- гомографт сосудистый венозный (ГСВ.6.1);

- гомографт сосудистый венозный с бифуркацией (ГСВ.6.2).

Характеристики ряда полученных гомографтов приведены ниже.

Гомографт сосудистый клапаносодержащий аортальный (ГСК Ao. 1.1)

Общая конфигурация: корень аорты, проксимальное основание - стенка миокарда на уровне 5-10 мм проксимальнее виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок, и митрально-аортальный фиброзный контакт; дистальное основание - синотубулярное соединение; устья коронарных артерий лигированы. Вид, размеры и взаимосвязь анатомических структурных элементов: передняя створка митрального клапана; вентрикулоартериальное соединение: валик миокарда с эндокардом, прикрепленный к фиброзному кольцу аорты, толщиной (4±1) мм, длиной 5-10 мм в направлении от виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок; клапан аорты, состоящий из трех аортальных заслонок, прикрепленных по нижним краям синусов Вальсальвы к стенке корня аорты у фиброзного кольца аорты и соединенных вверху между собой с формированием трех комиссур; фиброзное кольцо аорты; наружные стенки корня аорты.

Типоразмеры. Толщина слоя адвентиции 1,0±0,5 мм. Диаметр внутренний: аорты на уровне фиброзного кольца 4-40 мм. Инкремент диаметра аорты 1 мм. Длина восходящей аорты 10-100 мм. Инкремент длины восходящей аорты 1 мм. Гомографт сосудистый клапаносодержащий легочный (ГСК Ле.2.1).

Общая конфигурация фрагмент легочной артерии, проксимальное основание - стенка подлегочного конуса миокарда на уровне 5-10 мм проксимальнее виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок; дистальное основание - виртуальное кольцо, образованное вершинами комиссур полулунных заслонок.

Вид, размеры и взаимосвязь анатомических структурных элементов: валик подлегочного конуса миокарда с эндокардом толщиной (4±1) мм, на уровне 10 мм проксимальнее виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок; клапан легочной артерии, состоящий из трех полулунных заслонок, соединенных вверху между собой с формированием трех комиссур; участок легочной артерии, ограниченный синусами Вальсальвы.

Типоразмеры

Толщина слоя адвентиции 1,5±0,5 мм. Диаметр внутренний, легочной артерии на уровне виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок, 4-40 мм. Инкремент диаметра 1 мм. Длина легочной артерии 10-100 мм. Инкремент длины 1 мм. Гомографт сосудистый клапаносодержащий легочный с бифуркацией (ГСК Ле.2.2).

Общая конфигурация легочная артерия с правой и левой ветвями легочных артерий: проксимальное основание - стенка подлегочного конуса миокарда на уровне 5-10 мм проксимальнее виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок; дистальные основания - на уровне деления ветвей легочных артерий на долевые легочные артерии.

Вид, размеры и взаимосвязь анатомических структурных элементов: валик подлегочного конуса миокарда с эндокардом толщиной (4±1) мм, на уровне 10 мм проксимальнее виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок; клапан легочной артерии, состоящий из трех полулунных заслонок, соединенных вверху между собой с формированием трех комиссур; легочная артерия с бифуркацией; ветви легочной артерии.

Типоразмеры

Толщина слоя адвентиции 2,5±0,5 мм. Диаметр внутренний, легочной артерии на уровне виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок, 4-40 мм, легочной артерии на уровне устья ее ветвей - левой 3-30 мм, правой - 3-30 мм. Инкремент диаметра 1 мм. Длина легочной артерии 10-100 мм, ветвей легочной артерии правой - 1-40 мм, левой - 1-40 мм. Инкремент длины, 1 мм.

Гомографт сосудистый клапаносодержащий аортально-митральный (ГСК АоМи.3.1)

Общая конфигурация фрагмент аорты с фрагментом митрального клапана: проксимальное основание - стенка миокарда на уровне 5-10 мм проксимальнее виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок, и фиброзное кольцо митрального клапана; дистальное основание - дуга аорты на уровне левой подключичной артерии; устья коронарных артерий лигированы; непрерывный шов, соединяющий площадку перикарда с папиллярными мышцами.

Вид, размеры и взаимосвязь анатомических структурных элементов: митральный клапан, состоящий из двух створок - передней и задней, сухожильных хорд, папиллярных мышц и фиброзного кольца митрального клапана; унифокализированные папиллярные мышцы с подшитой площадкой перикарда; вентрикулоартериальное соединение: валик миокарда с эндокардом, прикрепленный к фиброзному кольцу аорты, толщиной (4±1) мм, длиной 5-10 мм в направлении от виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок; клапан аорты, состоящий из трех аортальных заслонок, прикрепленных по нижним краям синусов Вальсальвы к стенке корня аорты у фиброзного кольца аорты и соединенных вверху между собой с формированием трех комиссур; фиброзное кольцо аорты; наружные стенки корня аорты; восходящая аорта; дуга аорты с участками брахиоцефальных сосудов; участок перикарда.

Типоразмеры

Толщина слоя адвентиции 1,5±0,5 мм. Диаметр внутренний: аорты на уровне виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок 15-30 мм, фиброзного кольца митрального клапана 15-40 мм. Инкремент диаметра аорты 1 мм. Длина восходящей аорты 10-100 мм. Инкремент длины восходящей аорты 1 мм.

Гомографт сосудистый клапаносодержащий аортальный комбинированный (ГСК Ао.1.5.К)

Общая конфигурация: комбинированная структура в виде каркаса со стойками, внутри которого фиксирован клапан аорты; проксимальное основание - фиброзное кольцо аорты на уровне 5 мм проксимальнее виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок, и митрально-аортальный фиброзный контакт; дистальное основание - виртуальное кольцо, образованное вершинами комиссур полулунных заслонок.

Материал, из которого выполнен ГСССК: тканевые компоненты аллогенного посмертного человеческого клапанного материала: клапан аорты, состоящий из трех аортальных заслонок, прикрепленных по нижним краям синусов Вальсальвы к стенке корня аорты у фиброзного кольца аорты и соединенных вверху между собой с формированием трех комиссур; фиброзное кольцо аорты. Фиксация каркаса отдельными и непрерывными швами; толщина слоя адвентиции 1,0±0,5 мм; каркас - сталь 40КХНМ.

Гомографт сосудистый клапаносодержащий легочный комбинированный (ГСК Ле.2.4.К)

Общая конфигурация: комбинированная структура в виде каркаса со стойками, внутри которого фиксирован легочный клапан; проксимальное основание - стенка подлегочного конуса миокарда на уровне 5 мм проксимальнее виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок; дистальное основание - виртуальное кольцо, образованное вершинами комиссур полулунных заслонок.

Материал, из которого выполнен ГСССК: валик подлегочного конуса миокарда с эндокардом толщиной (2±1) мм, на уровне 5 мм проксимальнее виртуального кольца, образованного при соединении точек базального провисания заслонок; клапан легочной артерии, состоящий из трех полулунных заслонок, соединенных вверху между собой с формированием трех комиссур; толщина слоя адвентиции 1,5±0,5 мм; материал каркаса - пироуглерод.

Гомографт клапаносодержащий митральный комбинированный(ГК Ми.4.2.К)

Общая конфигурация: комбинированная структура в виде опорного кольца, на наружной поверхности которого фиксировано фиброзное кольцо митрального клапана фрагмент митрального клапана: проксимальное основание - фиброзное кольцо митрального клапана со стороны левого предсердия, являющееся описанным относительно окружности соответствующего основания опорного кольца; дистальное основание - фиброзное кольцо митрального клапана со стороны левого желудочка;

Материал, из которого выполнен ГСССК: тканевые компоненты аллогенного посмертного человеческого клапанного материала; митральный клапан, состоящий из двух створок - передней и задней, сухожильных хорд, папиллярных мышц и фиброзного кольца митрального клапана; унифокализированые папиллярные мышцы с подшитой площадкой перикарда; фиксация отдельными и непрерывными швами по линии соприкосновения опорного кольца с окружностью фиброзного кольца; непрерывный шов, соединяющий площадку перикарда с папиллярными мышцами, толщина слоя адвентиции 1,0±0,5 мм; каркас - сталь.

Пример 7. Больной Ч., 2 года, поступил на плановое обследование и лечение на отделение кардиохирургии Санкт-Петербургского государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Детская городская больница №1» (ДГБ №1). Жалобы на цианоз губ.

Выполнено эхокардиографическое исследование (ЭхоКГ). Поставлен диагноз: Врожденный порок сердца (ВПС). Тетрада Фалло. Атрезия легочной артерии. Дефект межжелудочковой перегородки. Коллатеральный кровоток малого круга кровообращения.

По результатам обследования рекомендована паллиативная операция: унифокализация легочного кровотока, имплантация бикудаспилизированного гомографта между правым желудочком и легочной артерией.

Операция произведена с использованием заявленного ГССС модели: гомографт сосудистый клапаносодержащий аортальный модифицированный, вида «свежеприготовленный» (ГСК Ао.1.3.М.Св). Диаметр трубки на уровне фиброзного кольца 12 мм, длина трубки 45 мм (ГССС-1). В ходе операции выполнена срединная стернотомия. Собственная легочная артерия диаметром 5 мм гипоплазирована. Выделены две коллатерали слева в корне легкого с диаметрами по 4 мм и коллатераль справа диаметром 3 мм с устьевыми стенозами. Выделен сосуд, отходящий от грудной аорты, на уровне предсердий делящийся на коллатерали, идущие к правому и левому легкому. Подключен аппарат искусственного кровообращения (АИК). У пациента: гипотермия 28°С. Устья коллатеральных сосудов перевязаны. Коллатерали к нижним долям легких анастомозированы в заднюю стенку легочной артерии на уровне бифуркации. Две левые коллатерали анастомозированы между собой бок в бок и вшиты в левую легочную артерию. Коллатераль от верхней доли справа вшита в правую легочную артерию. Анастомозы выполнены непрерывным швом (Prolene 8-0). В переднюю стенку легочной артерии вшит дистальный конец бикудаспилизированного легочного гомографта (ГССС-1). Сделана кардиоплегия. Остановлено сердце. В выходном тракте правого желудочка вшит проксимальный конец аортального гомографта диаметром 12 мм. Восстановлена сердечная деятельность. Произведена модифицированная ультрафильтрация. Гемостаз. Выполнено послойное сшивание раны.

Послеоперационное состояние пациента удовлетворительное. Результаты ЭхоКГ: на 10-е, 30-е и 90-е сутки отмечено, что трансклапанный градиент на имплантированном ГССС соответствует возрастной норме.

Пациент был выписан на 14-е сутки после операции для амбулаторного лечения под наблюдением кардиолога.

Через три месяца после операции в связи с выявлением в ходе зондирования полостей сердца наличия аортолегочных коллатералей признана необходимой повторная операция по перевязке аортолегочных коллатералей слева.

По данным комплексного клинического обследования (ЭхоКГ, ЭКГ, рентгенография, спиральная компьютерная томография, ангиография), выполняемого в течение шести месяцев с периодичностью раз в два месяца: камеры сердца соответствуют возрастным размерам, размеры сосудов малого круга приближаются к возрастной норме.

В связи с формированием (в результате ранее выполненных операций) сосудов малого круга кровообращения в виде единого русла, появилась возможность осуществить радикальную коррекцию ВПС: закрытие дефекта межжелудочковой перегородки. Указанная операция произведена с использованием заявленного ГССС модели: гомографт сосудистый клапаносодержащий аортальный вида «свежеприготовленный» (ГСК Ao.1.1.Св). Диаметр трубки внутренний на уровне фиброзного кольца 16 мм, длина трубки 40 мм (ГССС-2). В ходе операции выполнена повторная срединная стернотомия. Сердце выделено из сращений каутером.

При визуальном осмотре ГССС-1 (имплантированного в ходе паллиативной операции): признаков кальцификации не выявлено; отмечено прорастание сосудов, питающих стенку ГССС-1. Выделена правая легочная артерия диаметром 6 мм. Подключен АИК. У пациента: гипотермия 28°С. Пережата аорта, выполнена кардиоплегия в корень аорты. Вскрыто правое предсердие. Левое предсердие дренировано через устья легочных вен. Выявлено: аорта на 2/3 смещена вправо; дефект межжелудочковой перегородки увеличен. Дефект межжелудочковой перегородки (субаортальный, диаметром 2×3 см) закрыт заплатой из ксеноперикарда непрерывным швом (Prolene 6-0). Выполнена профилактика воздушной эмболии. Снят зажим с аорты, отмечено восстановление сердечной деятельности. Удален ранее имплантированный ГССС-1. Выделены и рассечены устья левых легочных артерий. Между устьями легочных артерий и правым желудочком вшит ГССС-2 (Prolene 7-0). Проксимальный конец ГССС-2 соединен с правым желудочком (Prolene 7-0). Произведено ушивание правого предсердия. Отключен АИК. Выполнена манометрия: ПЖ = 65/0, лучевая артерия = 66/34 мм рт.ст. ГССС-2 рассечен и клиновидно удалена часть его стенки для предотвращения перегиба ГССС-2. Результаты повторной манометрии: ПЖ = 65/0, лучевая артерия = 85/44 мм рт.ст. Подшит электрод к правому желудочку. Гемостаз. Дренаж за грудину. Произведен ушивание раны груди при стабильной гемодинамике, с минимальной инотропной поддержкой.

По результатам микроскопического исследования удаленного ГССС-1 выявлено наличие сосудов, питающих стенку ГССС-1, и фибробластов реципиента, «заселяющих» стенку ГССС-1.

Пациент был выписан в удовлетворительном состоянии на 10-е сутки после операции. За время наблюдения в течение одного года после радикальной коррекции ВПС нарушений работы ГССС-2 не наблюдалось. Признаков нарушения гемодинамики и недостаточности кровообращения не отмечено.

Пример 8. Больная С., 12 лет, поступила на отделение кардиохирургии ДГБ №1 по срочным показаниям в связи с ухудшением состояния на фоне прогрессирующей сердечно-сосудистой недостаточности, вызванной стенозированием механического протеза в трикуспидальной позиции. Диагноз: Опухоль Вильмса. Состояние после бактериального эндокардита. Состояние после оперативного удаления вегетации из полости правого желудочка. Состояние после имплантации механического протеза в трикуспидальную позицию (в возрасте трех лет). Стеноз механического протеза. Поставлены показания для срочного оперативного лечения.

Выполнена операция по замене механического протеза заявленным ГССС модели: гомографт клапаносодержащий митральный, вида «свежеприготовленный» (ГК Ми.4.1.Св). Диаметр кольца митрального клапана 26 мм (ГССС-3). В ходе операции удален стенозированный механический протез. Площадки хорд ГССС-3 фиксированы двумя отдельными «П-образными» швами к стенке правого желудочка. Клапанное кольцо фиксировано к атриовентрикулярному отверстию непрерывным швом. Выполненная гидравлическая проба свидетельствовала об отсутствии регургитации на створках. Во время внутриоперационного транспищеводного ЭхоКГ патологии имплантированного ГССС-3 выявлено не было.

Пациентка была выписана на 7-е сутки после операции для амбулаторного наблюдения.

Пациентка была обследована через три месяца после операции. В дальнейшем обследование проводилось ежегодно в течение трех лет. По результатам обследований: признаков недостаточности кровообращения и нарушений гемодинамики не выявлено.

Пример 9. Больной Ш., 17 лет, поступил на отделение кардиохирургии ДГБ №1 в плановом порядке на оперативное лечение с диагнозом: Аномалия Эбштейна. Состояние после протезирования трикуспидального клапана механическим протезом (в возрасте пяти лет). Лечение показано в связи со стенозом механического протеза и невозможностью продолжения приема непрямых антикоагулянтов (варфарин) в связи с возрастанием уровней трансаминаз в два раза по сравнению с нормальными значениями. Поставлены показания для срочного оперативного лечения.

Выполнена операция по замене механического протеза заявленным ГССС модели: гомографт сосудистый клапаносодержащий легочный комбинированный, вида «свежеприготовленный» (ГСК Ле.2.4.К.Св). Диаметр трубки на уровне фиброзного кольца 28 мм, длина трубки 20 мм (ГССС-4). В ходе операции удален стенозированный механический протез. Клапанное кольцо ГССС-4 фиксировано к атриовентрикулярному отверстию непрерывным швом. Выполненная гидравлическая проба свидетельствовала об отсутствии регургитации на створках. Во время внутриоперационного транспищеводного ЭхоКГ патологии имплантированного ГССС-4 выявлено не было.

Показаний для использования непрямых антикоагулянтов нет.

Пациент выписан на 11-е сутки после операции для амбулаторного наблюдения.

Пациент был обследован через три месяца после операции. По результатам обследования: функция печени нормализовалась, уровни трансаминаз стали соответствовать возрастным нормам. По данным ежегодных обследований в течение 3,5 лет после операции: признаков недостаточности кровообращения и нарушений гемодинамики не выявлено.

Пример 10. Заявляемые ГССС в количестве 124 единиц были использованы в ходе хирургического лечения 117 больных с врожденными и приобретенными пороками сердца (ВПС и ППС) в возрасте от 10 дней до 56 лет. Лечение осуществлялось на базе следующих учреждений: ДГБ №1; Государственное бюджетное учреждение здравоохранения «Республиканский кардиологический диспансер» (г. Уфа), «Самарский областной клинический кардиологический диспансер» (г. Самара); Государственное бюджетное учреждение Республики Коми «Кардиологический диспансер» (г. Сыктывкар);

Федеральные Государственные бюджетные учреждения здравоохранения «Федеральный центр сердечно-сосудистой хирургии Министерства здравоохранения РФ» в г. Пензе и в г. Астрахани.

В ходе операций применялись, в частности, сосудистые клапаносодержащие гомографты аортальные, аортальные модифицированные и аортальные комбинированные; легочные, легочные модифицированные и легочные комбинированные; клапаносодержащие гомографты митральные и т.п. Всем больным производили комплексное обследование в динамике, включающее УЗИ сердца (при выписке: на 12-й - 40-й день, а также через один и через три года после операции) и зондирование полостей сердца (по показаниям или через три года после операции). Эффективность лечения осуществляли с помощью таких критериев, как: прирост трансклапанного градиента (через три года после операции в сравнении с исходным при выписке) и степень регургитации на клапанах гомографтов (через три года после операции). Соответственно, анализ результатов клинических наблюдений производили в отношении имплантированных ГССС со сроком наблюдения не менее трех лет после операции.

Группу сравнения составили 140 больных с ВПС и ППС в возрасте от 5 дней до 62 лет, у которых лечение осуществляли с применением ранее разработанным автором ГССС, принятых за ближайший аналог (147 ГССС). Операции производили на базе ДГБ №1, ГБУЗ «Ленинградская областная клиническая больница» и ГБУЗ Архангельской области «Первая городская клиническая больница им. Е.Е.Волосевич» (г.Архангельск). Эффективность лечения оценивали аналогично заявляемым ГССС.

Сравнительные результаты эффективности хирургического лечения с использованием заявляемых ГССС и ГССС, принятых за ближайший аналог, показали, что прирост трансклапанного градиента через 3 года после операции составил для заявляемых ГССС - (12,7±7,9) мм рт.ст., для ГССС-аналога - (22,6±7,5) мм рт.ст. При этом степень регургитации на клапанах ГССС 1 степени для заявляемых ГССС достигалась у 46 больных (39,3%), в случае применения ГССС-аналога - у 22 больных (15,7%), а 1 и 2 степени, соответственно, у 59,8% больных против 46,4%, что однозначно свидетельствует о том, что дегенеративные изменения в створках клапанов заявляемых ГССС происходят медленнее, чем у ГССС, принятых за ближайший аналог.

Как показали проведенные испытания, заявляемые ГССС обеспечивают лучшую приживляемость протеза в организме за счет практически полного исключения иммуногенности клеток эпителия и хорошей сорбции клеток организма-хозяина на обработанной адвентиции, а также могут сохраняться свыше 90 дней при температуре (0-4)°С и свыше года при криоконсервировании в жидком азоте.

Заявляемые ГССС могут эффективно использоваться при коррекции врожденных и приобретенных пороков сердца и сосудов, таких, как атрезия легочной артерии, транспозиция магистральных сосудов со стенозом легочной артерии, общий артериальный ствол и т.п., коррекции пороков клапанов сердца и других патологиях ССС.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к кардиохирургии, и касается создания гомографтов сердечнососудистой системы (ГССС), применяемых в качестве сосудистых биологических протезов при операциях на сердечно-сосудистой системе. Предлагаются варианты гомографта, представляющего собой изъятый из трупа участок магистральных сосудов или выходных трактов правого и левого желудочков сердца. Гомографт характеризуется также тем, что в течение, по крайней мере, 30 минут его подвергают предварительной обработке средой, содержащей гентамицин, дифлюкан и стабилизатор рН. Затем на стадии препаровки обрабатывают средой с рН 7,0-7,4, представляющей собой раствор DMEM/F12, содержащей гентамицин, дифлюкан, цефалоспорин и метрогил. Последующее хранение гомографта осуществляют в среде, содержащей раствор DMEM/F12, гентамицин, дифлюкан и фосфатный буфер. Предложены также способы получения указанных вариантов ГССС, а также среды для воздействия на ткани гомографта на разных этапах получения, хранения и транспортировки. Изобретения обеспечивают создание ГССС более жестких конструкций, устойчивых по отношению к воздействию повреждающих факторов сред обработки, транспортировки и хранения, что улучшает их функционирование в организме. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 пр., 9 табл., 10 ил.

1. Гомографт сердечно-сосудистой системы, представляющий собой изъятый из трупа участок магистральных сосудов или выходных трактов правого и левого желудочков сердца, отличающийся тем, что он подвергнут предварительной обработке средой, представляющей собой водный раствор, содержащий 0,05-0,5% масс. гентамицина сульфата, 8,0-12,0% масс. дифлюкана и 0,1-0,5% компонентов фосфатного буферного раствора, в течение, по крайней мере, 30 минут; а затем на стадии препаровки - средой с pH 7,0-7,4, представляющей собой раствор DMEM/F12, содержащий 3,0-7,0% масс. дифлюкана, 0,05-0,1% масс. гентамицина сульфата, 1,5-3,0% масс. цефалоспорина, 0,1-0,3% масс. метрогила и 0,3-0,5% масс. компонентов фосфатного буферного раствора; с последующим хранением в среде, представляющей собой раствор DMEM/F12, содержащий 8,0-12,0% масс. дифлюкана, 0,05-0,15% масс. гентамицина сульфата и 0,1-0,5% масс. компонентов фосфатного буферного раствора.

2. Гомографт сердечно-сосудистой системы по п.1, отличающийся тем, что участок магистральных сосудов или выходных трактов правого и левого желудочков сердца содержит наружный слой из адвентиции толщиной 0,5-3,0 мм.

3. Гомографт сердечно-сосудистой системы, содержащий изъятый из трупа участок магистральных сосудов или выходных трактов правого и левого желудочков сердца, помещенной в трубку из материала небиологической природы, отличающийся тем, что он подвергнут предварительной обработке средой, представляющей собой водный раствор, содержащий 0,05-0,5% масс. гентамицина сульфата, 8,0-12,0% масс. дифлюкана и 0,1-0,5% компонентов фосфатного буферного раствора, в течение, по крайней мере, 30 минут; а затем на стадии препаровки - средой с pH 7,0-7,4, представляющей собой раствор DMEM/F12, содержащий 3,0-7,0% масс. дифлюкана, 0,05-0,1% масс. гентамицина сульфата, 1,5-3,0% масс. цефалоспорина, 0,1-0,3% масс. метрогила и 0,3-0,5% масс. компонентов фосфатного буферного раствора; с последующим хранением в среде, представляющей собой раствор DMEM/F12, содержащий 8,0-12,0% масс. дифлюкана, 0,05-0,15% масс. гентамицина сульфата и 0,1-0,5% масс. компонентов фосфатного буферного раствора.

4. Гомографт сердечно-сосудистой системы по п.3, отличающийся тем, что участок магистральных сосудов или выходных трактов правого и левого желудочков сердца содержит наружный слой из адвентиции толщиной 0,5-3,0 мм.

5. Гомографт сердечно-сосудистой системы по п.3, отличающийся тем, что трубка из материала небиологической природы выполнена из пироуглерода.

6. Гомографт сердечно-сосудистой системы по п.3, отличающийся тем, что трубка из материала небиологической природы выполнена из стали.

7. Гомографт сердечно-сосудистой системы по п.6, отличающийся тем, что трубка из материала небиологической природы выполнена из стали марки 40КХНМ.

8. Способ получения гомографта сердечно-сосудистой системы, включающий забор тканевых компонентов, их препаровку при воздействии на полученный продукт раствором солей и питательных веществ и смесью бактерицидных препаратов, содержащей противогрибковый препарат, антибиотик группы цефалоспоринов и гентамицина сульфат, и введение в среду для хранения, содержащую растворы солей и питательных веществ, смесь антибиотиков, включающую в себя гентамицина сульфат, отличающийся тем, что предварительно тканевые компоненты сердечно-сосудистой системы обрабатывают водным раствором, содержащим гентамицина сульфат и дифлюкан, а препаровку осуществляют таким образом, чтобы сохранить слой адвентиции толщиной 0,5-3,0 мм, при этом на тканевые компоненты сердечно-сосудистой системы воздействуют раствором, содержащим в качестве источника солей и питательных веществ DMEM/F12 и смесью бактерицидных препаратов, содержащей дополнительно метрогил, а хранение проводят при pH 7,0-7,4 в среде, содержащей в качестве источника солей и питательных веществ раствор DMEM/F12, а в составе смеси антибиотиков - дифлюкан.

9. Способ получения гомографта сердечно-сосудистой системы по п.8, отличающийся тем, что тканевые компоненты сердечно-сосудистой системы обрабатывают водным раствором, содержащим 0,3% масс. гентамицина, 10,0% масс. дифлюкана и 0,3% масс. компонентов фосфатного буферного раствора, и раствором DMEM/F12, содержащим 0,08% масс. гентамицина, 5,0% масс. дифлюкана, 2,0% масс. цефалоспорина, 0,2% масс. метрогила и 0,4% масс. компонентов фосфатного буферного раствора.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что при хранении в режиме криоконсервирования гомографт сердечно-сосудистой системы предварительно помещают в стерильный полимерный пакет с криопротекторной смесью, содержащей 20% масс. альбумина, 10% об. диметилсульфоксида и DMEM/F12 в виде раствора, охлаждают до температуры (2±2)°C, помещают в холодильник с температурой - (150±2)°C и выдерживают пакет в течение не менее чем 120 мин.

11. Среда для воздействия на ткани гомографта сердечно-сосудистой системы после их выделения и/или транспортировке, содержащая смесь противогрибкового препарата с антибиотиком группы цефалоспоринов и гентамицина сульфатом, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит DMEM/F12, метрогил и компоненты фосфатного буферного раствора при следующем соотношении ингредиентов (% масс.):
дифлюкан 3,0-7,0 гентамицин сульфат 0,05-0,1 цефалоспорин 1,5-3,0 метрогил 0,1-0,3 компоненты фосфатного буферного раствора 0,3-0,5 DMEM/F12 остальное

12. Среда для воздействия на ткани гомографта сердечно-сосудистой системы после их выделения и/или транспортировки по п.11, отличающаяся тем, что она содержит раствор в DMEM/F12 смеси, содержащей 5,0% масс. дифлюкана, 0,08% масс. гентамицина сульфата, 2,0% масс. цефалоспорина, 0,2% масс. метрогила и компонентов фосфатного буферного раствора, обеспечивающая поддержание pH 7,3±0,3.

13. Среда для воздействия на тканевые компоненты сердечно-сосудистой системы после их выделения и при их транспортировке, представляющая собой водный раствор, содержащий 0,05-0,15% масс. гентамицина сульфата, 8,0-12,0% масс. дифлюкана и 0,1-0,5% масс. компонентов фосфатного буферного раствора при pH 7,2-7,4.

14. Среда для воздействия на тканевые компоненты сердечно-сосудистой системы после их выделения и при их транспортировке по п.13, отличающаяся тем, что водный раствор содержит 0,2% масс. гентамицин сульфата и 0,08% масс. дифлюкан.

15. Среда для воздействия на ткани гомографта сердечно-сосудистой системы при хранении, содержащая растворы солей и питательных веществ и смесь антибиотиков, включающую в себя гентамицина сульфат, отличающаяся тем, что она имеет pH 7,0-7,4 и дополнительно содержит компоненты фосфатного буферного раствора, в качестве источника солей и питательных веществ - раствор DMEM/F12, а в составе смеси антибиотиков - дифлюкан при следующем соотношении ингредиентов (% масс.):
гентамицина сульфат 0,05-0,15 дифлюкан 8,0-12,0 компоненты фосфатного буферного раствора 0,1-0,5 раствор DMEM/F12 остальное

16. Среда для воздействия на ткани гомографта сердечно-сосудистой системы при хранении по п.13, отличающаяся тем, что она содержит 0,1% масс. гентамицина сульфат, 0,015% масс. дифлюкана в растворе ДМЭМ-Ф12 при pH 7,2.