ГУБКА КРОВООСТАНАВЛИВАЮЩАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ Российский патент 2025 года по МПК A61K38/39 A61L15/28 A61L15/32 A61P7/04 

Изобретение относится к медицине, в частности к хирургии на основе коллагена и натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, используемым для остановки кровотечений различного генеза: бытовые травмы, огнестрельные и минно-взрывные ранения, подкапсульные разрывы паренхиматозных органов брюшной полости и забрюшинного пространства.

Актуальность темы. В настоящее время органосохраняющие операции являются одним из приоритетных направлений современной хирургии. Такая тенденция привела к разработке большого числа местных гемостатических средств. На сегодняшний день на мировом рынке представлено значительное количество аппликационных кровоостанавливающих имплантов отечественных и зарубежных производителей. Однако многие из них на фоне низкой гемостатической активности обладают слабой адгезивной способностью, что требует фиксации импланта к органу, тем самым нанося ему дополнительное повреждение и, как следствие, усиливая уже имеющееся паренхиматозное кровотечение. Некоторые образцы кровоостанавливающих материалов провоцируют развитие спаечного процесса брюшной полости, а также увеличивают его выраженность, способствуют пролонгированию воспалительного процесса. В связи с этим, возникает необходимость разработки стандартизированной методологии исследования кровоостанавливающих имплантов, в частности их гемостатической активности, как в лабораторных условиях, так и в опытах in vivo.

В современной абдоминальной хирургии остановка кровотечений во время плановых и экстренных оперативных вмешательствах остается одной из актуальных проблем. Кровотечения из паренхиматозных органов (печени, селезенки, почек и т.д.) сопровождаются существенной потерей крови, высокой интенсивностью кровотечения и трудностями в процессе осуществления надежного гемостаза, т. к. одновременно повреждаются не только мелкие артерии и артериолы, но и вены и капилляры, тесно связанные с паренхимой органов. В последние годы одной из главных задач абдоминальной хирургии стал поиск новых эффективных гемостатических средств, способных заменить гемостатические швы, а также другие методы хирургического лечения, имеющие существенные недостатки, такие как развитие спаечного процесса, рецидив кровотечения, травмирование и некротические повреждения тканей органа. К таким методам относятся тампонада, оментопексия, обертывание рассасывающими сетками, пленками, ушивание тканей поврежденного органа и др.

Прототипом изобретения рассматривается гемостатическая пористая композитная губка, содержащая матрицу из биополимера, в качестве которого могут выступать коллаген, желатин, фибрин, хитозан, синтетический биодеградируемый биоматериал (полимолочная кислота или полигликолевая кислота, их производные). В качестве второго компонента выступает гидрофильный полимерный компонент, представляющий собой мультиэлектрофильный полиалкиленоксидный полимер, например мультиэлектрофильный PEG, включающий две или более электрофильные группы, такие как CON(COCH₂)₂, -CHO, -N=C=O и/или -N(COCH₂)₂ (авторское свидетельство СССР №908357, А61К 35/32, А61F 13/00, 19.09.78/28.02.82). В качестве недостатка такого материала следует отметить невысокую доступность используемого гидрофильного полимерного компонента.

Техническим результатом изобретения является более выраженная экспрессия коллагена при заживлении раневой поверхности и более высокие гемостатические свойства.

Технический результат достигается благодаря тому, что получена на основе сухого морского коллагена, выделенного из глубоководного кальмара, выдержанного в растворе муравьиной кислоты при рН 3-4, смешанного с глутаровым альдегидом, раствором натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ) и глицерином в соотношении коллаген: Na-КМЦ в мас.%: 50:50, 25:75, 15:85, путем лиофилизации.

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ) растворяется в воде и водных растворах щелочей, но не растворима в органических растворителях и минеральных маслах. При этом данная соль образует прозрачные вязкие растворы, характеризуемые псевдопластичностью, а некоторые сорта продукта - тиксотропией, способностью самопроизвольно восстанавливать разрушенную механическим воздействием исходную структуру. Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы взаимодействует с содержимым раны и тканями, распределяясь при этом равномерно по раневой поверхности, обеспечивая тем самым быструю и полную доставку сопутствующих компонентов к месту повреждения, проявляя осмотическое действие при аппликации на рану путем поглощения раневого отделяемого.

Коллаген - соединительнотканный белок животного происхождения, структурные, химические, физические особенности которого обусловлены уникальной трехспиральной организацией макромолекул, которые при физиологической температуры, pH, ионной силе агрегируют с образованием трехмерной сети межмолекулярных связей различной природы. Тромбоциты, агрегированные молекулой коллагена, подвергаются нормальным морфологическим изменениям - дегранулируются, высвобождая АДФ, серотонин, тромбоксан А2, помогающий сформировать сгусток. В основе гемостатического механизма действия коллагена лежит агрегация и активация тромбоцитов. Лиофильно высушенная гемостатическая губка из коллагена обладает высокой сорбционной способностью и вбирает в себя количество влаги, превышающее многократно собственный вес, практически не увеличиваясь в размерах. Коллаген в течение 5 минут образует водо- и воздухопроницаемый гелеобразный слой, однако пластина губки должна быть плотно прижата к раневой поверхности. При взаимодействии коллагена с растворами, содержащими кальций, катионы прочно связываются, входя внутрь тройной спирали. В результате, ее конформация изменяется таким образом, что молекулы воды перестают удерживаться данным участком тройной спирали, это приводит к локальной потере воды и «сшивке» структуры - образуется более жесткий губчатый материал.

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

Для изготовления комбинированной кровоостанавливающей губки сухой коллаген глубоководного кальмара диспергируют в водном растворе муравьиной кислоты (рН 3,0-4,0). Полученную суспензию с содержанием коллагена 3% оставляют на 10-12 ч для набухания коллагена, в результате чего получается однородная полупрозрачная масса, в которую затем вносят глутаровый альдегид. Параллельно готовят 1% раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ). Полученные растворы полимеров смешивают, добавляют глицерин в количестве 50% от совокупной массы сухих полимеров, после тщательного перемешивания разливают в формы толщиной слоя 15 мм, замораживают при -60°С и подвергают лиофилизации. Получают губчатый материал белого или кремового цвета толщиной около 10-11 мм.

ПРИМЕРЫ ПО СПОСОБУ ПОЛУЧЕНИЯ

Пример 1. Навеску сухого морского коллагена, полученного из глубоководного кальмара, массой 1 г диспергируют в 32 мл раствора муравьиной кислоты с рН 3-4 и выдерживают в течение 12 ч для набухания, затем добавляют 0,1 г глутарового альдегида. Навеску порошка натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ) средней вязкости (динамическая вязкость 4000-8000 сР) массой 1 г при перемешивании растворяют в 99 мл дистиллированной воды. Растворы полимеров смешивают, обеспечивая в смеси соотношение коллаген : Na-КМЦ, равное в мас.% 50:50. Далее в смесь вносят 0,5-1 г глицерина, тщательно перемешивают, разливают в формы слоем толшиной 1 см, замораживают при -50°С и лиофилизируют.

Пример 2. Отличается от описанного в примере 1 тем, что навеску коллагена морского массой 0,5 г диспергируют в 16 мл раствора муравьиной кислоты, навеску Na-КМЦ массой 1,5 г растворяют в 148,5 мл дистиллированной воды, обеспечивая соотношение коллаген: Na-КМЦ, равное в мас.% 25:75.

Пример 3. Отличается о описанного в примере 1 тем, что навеску коллагена морского массой 0,3 г диспергируют в 10 мл раствора муравьиной кислоты, навеску Na-КМЦ массой 1,7 г растворяют в 168,3 мл дистиллированной воды, обеспечивая соотношение коллаген: Na-КМЦ, равное в мас.% 15:85.

ПРИМЕР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Изучение кровоостанавливающейся активности проводили в эксперименте на кроликах-самцах породы «Советская шиншилла» массой 2,5 - 4 кг.

Оперативное вмешательство выполняли с помощью видеоэндоскопического комплекса. После обработки операционного поля стандартным методом и его отграничения в мезогастрии производили лапароцентез иглой Veresh и выполняли наложение карбоксиперитонеума с предустановленными параметрами: давление 7 мм рт.ст., поток 1 л/мин. В брюшную полость устанавливали оптическую канюлю и 5-мм эндоскоп, после чего производили ревизию брюшной полости и идентификацию печени. Затем последовательно устанавливались 2 троакара диаметром по 3 мм каждый для инструментов-манипуляторов.

С помощью эндоскопического диссектора тупо разделяли паренхиму средней доли печени в краниальном направлении на расстояние 5 см от ее края на всю глубину и ширину браншей диссектора. В ране развивалось паренхиматозное кровотечение. Затем в рану помещали полотно тестируемого образца размерами 1×1 см и плотно фиксировали прижатием инструмента. Животных выводили на 30 сутки после эксперимента методом цервикальной дислокации, выполнялась аутопсия паренхимы печени в области моделирования травмы.

Сформированы 4 группы исследования: группа №1 губка коллагеновая гемостатическая, группа №2 двухкомпонентная гемостатическая губка с 15% долей коллагена, группа №3 двухкомпонентная гемостатическая губка с 25% долей коллагена, группа №4 двухкомпонентная гемостатическая губка с 50% долей коллагена.

В результате исследования ткани печени через 30 суток после применения образцов группы № 1 вокруг оставшихся фрагментов кровоостанавливающего средства визуализирована область демаркационного некроза, которая отграничена от паренхимы печени достаточно широкой соединительнотканной капсулой - 0,63 [0,55; 0,79] мкм. При этом отмечен процесс коллагенообразования, который распространялся на близлежащие печеночные дольки с фиброзированием септ. Паренхима в целом сохранила свою структуру, однако в гепатоцитах обнаружены признаки зернистой дистрофии, а в кровеносном русле отмечен периваскулярный отек и расширение просвета.

При изучении участка печени после использования гемостатического средства группы №2 на 30-е сутки после нанесения травмы печени в области резекции определяется узкая полоса фиброзной ткани, которая сформировала формирующая соединительнотканную капсулу. Инфильтрат отсутствовал. Толщина соединительнотканной капсулы составила 0,23 [0,12; 0,39] мкм статистически значимо меньше, чем при использовании материала группы №1. Отдельно стоит отметить, что различия толщины капсулы в группах №3 и №4 не являются статистически значимыми.

В области применения губки слабовыраженный отек, ткань печени нормального морфологического строения.

Таким образом, по итогам проведенного морфологического исследования было обнаружено, что все тестируемые материалы фрагментарно определялись в зоне травматизации тканей печени, несмотря на значительные сроки после травмы (30 суток). Также отмечено наличие выраженной демаркационной зоны, отделяющей материалы МКС от паренхимы печени, за счет разрастания соединительной ткани, как итога воспалительной реакции тканей поврежденного органа. Однако степень выраженности данных процессов отличается в экспериментальных группах. Так, в группе № 1 ширина капсулы в среднем в 2,73 раза превышает значения группы №2, №3 и №4, что говорит о более интенсивном воспалении и репарации, которые направлены на максимальное отграничение области травматизации.

Изобретение относится к медицине и фармацевтической промышленности, а именно к гемостатической губке. Гемостатическая губка характеризуется тем, что получена на основе сухого морского коллагена, выделенного из глубоководного кальмара, выдержанного в растворе муравьиной кислоты при рН 3-4, смешанного с глутаровым альдегидом, раствором натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и глицерином в соотношении коллаген : Na-КМЦ в мас.% 50:50, 25:75 или 15:85, путем лиофилизации. Изобретение обеспечивает более выраженную экспрессию коллагена при заживлении раневой поверхности и более высокие гемостатические свойства. 3 пр.

Гемостатическая губка, характеризующаяся тем, что получена на основе сухого морского коллагена, выделенного из глубоководного кальмара, выдержанного в растворе муравьиной кислоты при рН 3-4, смешанного с глутаровым альдегидом, раствором натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и глицерином в соотношении коллаген : Na-КМЦ в мас.% 50:50, 25:75 или 15:85, путем лиофилизации.