ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОТИВОСПАЕЧНЫХ МЕМБРАН ДЛЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ХИРУРГИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ НА КРУПНЫХ ЖИВОТНЫХ

Основные положения

Образование спаек после операций на грудной полости остается нерешенной проблемой. Применение биодеградируемых противоспаечных мембран с противовоспалительной активностью может снизить риск припаивания структур сердца. Доклиническая оценка разработанных мембран на модели крупного лабораторного животного является обязательным этапом в разработке медицинского изделия.

Цель. Доклиническая оценка эффективности противоспаечной биодеградируемой мембраны с собственной противовоспалительной активностью на модели крупных лабораторных животных.

Материалы и методы. Для изготовления мембран использовали композицию биодеградируемых полимеров: сополимер полилактид-со-гликолид (50:50) Мм 20–30 КДа и полилактид-со-гликолид (85:15). Полимеры растворяли в 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропаноле. Для противовоспалительных свойств в состав мембран добавляли дексаметазон в конечной концентрации 1 мг препарата / 1 мл раствора полимера. Мембраны изготавливали методом электроспиннинга. На животной модели (овца) оценивали противоспаечную эффективность мембран при имплантации в грудную полость.

Результаты. В контрольной группе животных отмечен массивный спаечный процесс. В опытной группе у 6 (66,6%) животных спайки полностью отсутствовали, у 2 (22,2%) обнаружено слабое припаивание легкого и перикарда в области фиксации мембраны шовным материалом, у 1 (11,1%) животного определено умеренное припаивание перикарда к поверхности грудной полости.

Заключение. Разработанные биодеградируемые мембраны обладают удовлетворительной противоспаечной активностью (88,8%). Опыт имплантации показал, что необходимо использовать мембрану размером на 30% больше, чем требуется для закрытия раны.

1. Бокерия Л.А., Милиевская Е.Б., Прянишников В.В., Орлов И.А. Сердечно-сосудистая хирургия – 2022. Болезни и врожденные аномалии системы кровообращения. М:НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева Минздрава России;2023. 344 с.

2. Филенко Б.П., Земляной В.П., Борсак И.И., Иванов А.С. Спаечная болезнь: профилактика и лечение. Санкт-Петербург, 2013. 171 с.

3. Cannata A., Petrella D., Russo C. F., Bruschi G., Fratto P., Gambacorta M., L. Martinelli. Postsurgical Intrapericardial Adhesions: Mechanisms of Formation and Prevention. Ann Thorac Surg. 2013;95(5):1818-26. doi: 10.1016/j.athoracsur.2012.11.020.

4. Кудрявцева Ю.А., Насонова М.В., Журавлева И.Ю. Послеоперационные спайки в кардиохирургии: проблемы и решения. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2011;1: 100-104.

5. Бокерия Л.А., Сивцев В.С. Послеоперационный спаечный перикардит: факторы риска, патогенез и методы профилактики. Анналы хирургии.2014;6:7-15.

6. Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А. Перспективы профилактики спаечного процесса при оперативных вмешательствах на сердце. Acta biomedica scientifica. 2021; 6(6-2): 125-132. doi: 10.29413/ABS.2021-6.6-2.13

7. Head W.T., Paladugu N., Kwon J.H., Gerry B., Hill M.A., Brennan E.A., Kavarana M.N., Rajab T.K. Adhesion barriers in cardiac surgery: A systematic review of efficacy. J Card Surg. 2022;37(1):176-185. doi: 10.1111/jocs.16062

8. Klicova M, Rosendorf J., Erben J., Horakova J. Antiadhesive Nanofibrous Materials for Medicine: Preventing Undesirable Tissue Adhesions ACS Omega.2023:8(23): 20152-20162. doi: 10.1021/acsomega.3c00341

9. Fujita M., Policastro G.M., Burdick A., Lam H.T., Ungerleider J.L., Braden R.L., Huang D., Osborn K.G., Omens J.H., Madani M.M., Christman K.L. Preventing postsurgical cardiac adhesions with a catechol-functionalized oxime hydrogel. Nat Commun. 2021;12(1):3764. doi: 10.1038/ s41467-021-24104-w.

10. Wang X., Xiang L., Peng Y., Dai Z., Hu Y., Pan X., Zhou X., Zhang H., Feng B. Gelatin/Polycaprolactone Electrospun Nanofibrous Membranes: The Effect of Composition and Physicochemical Properties on Postoperative Cardiac Adhesion. Front Bioeng Biotechnol. 2021;9:792893. doi: 10.3389/fbioe.2021.792893..

11. Chung, K.J.; Kim, Y.J.; Kim, T.G.; Lee, J.H.; Kim, Y.-H. Anti-Adhesive Effect of Porous Polylactide Film in Rats. Polymers (Basel). 2021;13(6):849. doi: 10.3390/polym13060849.

12. Шишкова Д.К., Кудрявцева Ю.А., Насонова М.В., Ходыревская Ю.И., Бурков Н.Н. Экспериментальное исследование биосовместимости противоспаечных мембран при околосердечной имплантации. Сибирский медицинский журнал (г. Томск). 2017;32 (1):111-115.

13. Кудрявцева Ю.А., Каноныкина А.Ю., Барбараш Л.С. Способ изготовления противоспаечных полимерных мембран с противовоспалительными и антибактериальными свойствами для сердечно-сосудистой и абдоминальной хирургии. Патент RU 2823644 C1, 26.07.2024.

14. Chen Z., Zheng J., Zhang J., Li S. A novel bioabsorbable pericardial membrane substitute to reduce postoperative pericardial adhesions in a rabbit model. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2015;21(5):565-72. doi: 10.1093/icvts/ivv213.

15. Hashimoto Y., Yamashita A., Tabuchi M., Zhang Y., Funamoto S., Kishida A. Fibrin Hydrogel Layer-Anchored Pericardial Matrix Prevents Epicardial Adhesion in the Severe Heart Adhesion-Induced Miniature Pig Model. Ann Biomed Eng. 2024;52(2):282-291. doi: 10.1007/s10439-023-03373-0.

16. Stapleton L., Steele A.N., Wang H., Hernandez H.L. Use of a supramolecular polymeric hydrogel as an effective post-operative pericardial adhesion barrier. Nature Biomedical Engineering. 2019; 3(8):611-620. doi:10.1038/s41551-019-0442-z

17. Heydorn W.H., Daniel J.S., Wade C.E. A new look at pericardial substitutes. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1987; 94 (2): 291–6.

18. Rajivт S., Drilling A., Bassiouni A., Harding M, James C., Robinson S., Moratti S., Wormald P.-J. Chitosan Dextran gel as an anti adhesion agent in a postlaminectomy spinal sheep model J Clin Neurosci. 2017.40:153-156. doi: 10.1016/j.jocn.2017.02.010.

19. Майбородин И.В., Кузнецова И.В., Береговой Е.А., Шевела А.И., Баранник М.И., Манаев А.А., Майбородина В.И. Тканевые реакции при деградации имплантов из полилактида в организме. Морфология. 2013; 143(3):59-65.

20. Blasi P., D'Souza S.S., Selmin F., DeLuca P.P. Plasticizing effect of water on poly(lactide-co-glycolide). J Control Release. 2005;108(1):1-9. doi: 10.1016/j.jconrel.2005.07.009.