Латексный тканевый клей и его применение в хирургии.

Опубликовано в Научно-практическом журнале «Полимеры и Медицина». – СПб, 2(1)/2006, стр. 25–26

Попов В.А.,
профессор доктор медицинских наук,
кафедра патологической физиологии
Военно-медицинской академии,

Сиротинкин Н. В.,
профессор доктор химических наук,
Кафедра синтетических каучуков и элементоорганических
соединений технологического института,

Головаченко В. А.,
 генеральный директор
ООО “Технологии медицинских полимеров”.
Санкт-Петербург.

История хирургии полых и трубчатых органов брюшной полости, дыхательной и мочевыделительной систем связана с поиском эффективного способа герметизации швов с целью предупреждения опасных для жизни осложнений. Тем не менее, частота несостоятельности, в частности, кишечных швов до настоящего времени сохраняется в отечественных и зарубежных клиниках на высоком уровне. По данным К.В.Пучкова (1994), этот показатель колеблется в разных стационарах в диапазоне от 1.7-56.25 %, а по сообщениям Н.А.Яицкого (2001) – от 2.3-39.6 %. В конъюнктурном обзоре СПб НИИ Скорой помощи им. И.И. Джанилидзе (2003) показано, что летальность после повторных операций на брюшной полости в связи с несостоятельностью швов и прогрессирующим перитонитом за период с 1998-2002 гг. в лечебных учреждениях Санкт-Петербурга находилась в пределах 4.27-13.95 %. Нельзя утверждать, что послеоперационный период более благополучно протекает в торакальной хирургии и оперативной урологии

Причиной несостоятельности, как установлено, являются не только технические и тактические ошибки, связанные с недостаточным опытом оперирующих хирургов, но и биологическая негерметичность швов, которая возникает при всех хирургических вмешательствах через 7-9 часов после операции (Запорожец А.А., 1975).

В течение многих лет большие надежды были связаны с возможностью герметизации швов с помощью биологических или синтетических клеевых композиций. С 70-х годов прошлого века в хирургическую практику начали внедрять биоинертные многокомпонентные фибриновые клеи. Однако производство таких клеев связано со сложными технологиями, а широкое их применение ограничивается неуверенностью в прочности и достаточной адгезивности полимеризованной плёнки и чрезвычайно высокой стоимостью таких композиций. В 1949 году были синтезированы цианакрилатные клеи (ЦК), которые постоянно совершенствуются и применяются в хирургии полых и паренхиматозных органов. В то же время постепенно накапливается отрицательный опыт их использования. Анализ опубликованных данных и собственные наблюдения позволяют суммировать существенные недостатки ЦК:
1) гидрофобность и необходимость перед их аппликацией предварительного высушивания тканей (нередко агрессивными средствами – формальдегид, спирт;
2) общая и местная гистотоксичность;
3) наличие в составе ЦК токсичных пластификаторов;
4) высокая скорость отверждения плёнки и возможность её отторжения в ранний срок после операции с нарушением герметичности и возобновлением кровотечения;
5) длительные (до 1,5 лет) сроки биодеградации;
6) сложность технологии изготовления, что определяет высокую стоимость ЦК и др.

Отмеченные недостатки ЦК ограничивают возможность их применения и определяют необходимость поиска клеевой композиции на иной химической основе. Нами после предварительного отбора (плацебо) и сравнительной оценки эффекта аппликации на ткани экспериментальных животных из нескольких препаратов, производных латекса, был выявлен нитрил-акриловый латекс, отличавшийся умеренной вязкостью и текучестью, гидрофильностью и высокой адгезивностью, а также визуально наблюдаемым внедрением в подкожную клетчатку и адвентизацию артерий и вен с образованием в течение 3-4 минут на поверхности тканей тонкой прозрачной плёнки. При гистологической оценке воздействия латекса отмечены минимальные изменения в исследованных тканях.

По химическому составу нитрил-акриловый латекс представляет собой коллоидную водную дисперсию полимеров, ограниченно набухающих в воде. Полимерная его часть не содержит двойных связей и токсичных радикалов в отличие от ЦК. В то же время, как оказалось, составным компонентом дисперсии являются поверхностно-активные вещества (ПАВ), сульфат калия, хлорид и др., способные оказывать токсическое воздействие на ткани организма. В связи с этим нами был проведён диализ дисперсии латекса через полупроницаемую мембрану с целью выведения из неё токсических водорастворимых продуктов полимеризации. Показатель pH дисперсии стабилизировали на физиологическом уровне (7,38–7,40). Для обеспечения регулируемой стабильности латекса как коллоидной системы в качестве эмульгаторов в неё были введены анионные и неионогенные ПАВ, а также поливиниловый спирт – для усиления адгезивности и в качестве загустителя. Наличие водной фазы и ПАВ определили выраженную гидрофильность композиции. Для придания композиции антисептических, бактерицидных и противовоспалительных свойств в её состав был включён диоксидин (антисептик), а также Е-аминокапроновая кислота (гемостатик и антиферментный препарат). Введение лекарственных препаратов выполняли простым смешением, что не вызывало технологических затруднений и не изменяло физико-химических свойств композиции, которую мы назвали латексным тканевым клеем (ЛТК).

Для получения быстро, в течение 2-4 минут, полимеризующейся прозрачной эластичной тонкой плёнки толщиной 0,1-0,2 мм ЛТК наносили на ткани либо фрагментом рентгеновской плёнки, либо колонковой кисточкой из расчёта 0,2 мл на один квадратный сантиметр поверхности. Отверждение плёнки можно ускорить потоком тёплого воздуха (фен).

В опытах на животных (собаки) и аппликации ЛТК на здоровые ткани и раны полых и паренхиматозных органов была подтверждена его выраженная гидрофильность, адгезивность, гемостатический эффект и быстрая полимеризация плёнки (рис. 1).

 

Рис.1.  Вид полимеризованной пленки через 4 мин после аппликации ЛТК на серозную оболочку тонкой кишки. Нативный препарат. Х 90.

В лабораторных опытах установлена микробиологическая чистота и устойчивость плёнки ЛТК к воздействию на неё ассоциации возбудителей, имеющих наибольшее этиологическое значение при гнойно-воспалительных заболеваниях. На модели латексного шара с перфорационным отверстием, заклеенным плёнкой ЛТК, были подтверждены высокие прочностные свойства плёнки и её способность выдерживать повышение интралюминарного давления до 150-160 мм рт. ст. (больных с непроходимостью кишечника давление в просвете кишки обычно не превышает 50 мм рт. ст.). На таблице 1 представлена физико-механическая характеристика плёнки ЛТК.

Таблица 1. Физико-химическая характеристика плёнки ЛТК

Прочность при разрыве (МПа) при толщине плёнки 0,18мм	0,52
Эластичность ( % )	3000

Для подтверждения биосовместимости ЛТК нами были использованы высокочувствительные и информативные биохимические методы определения активности в тканях группы мембранных ферментов, продуктов перекисного окисления липидов, содержание в крови ряда других показателей после аппликации композиции на ткани внутренних органов. Результаты исследования позволили установить незначительные колебания изученных показателей на третьи сутки и возвращение их к исходному уровню на седьмые сутки после операции. Биосовместимость ЛТК была подтверждена и морфологическими исследованиями тканей внутренних органов.

В эксперименте на наркотизированных животных (собаки) проведено 5 серий оперативных вмешательств с герметизацией швов ЛТК (опытная группа) и цианакрилатным клеем МК-6 (контрольная группа):
1) при плановых операциях на пищеводе, желудке, тонкой и толстой кишке;
2) при огнестрельных ранениях тонкой кишки;
3) при резекции толстой кишки в условиях прогрессирующего перитонита;
4) при операциях на трахее;
5) при операциях на различных отделах мочеточника и мочевом пузыре (плановых и при огнестрельных ранениях).

Следует отметить, что все оперативные вмешательства на органах желудочно-кишечного тракта у опытной группы животных выполнены с наложением наиболее физиологичных, но более технически сложных, однорядных швов по Пирогову-Матешуку. У животных контрольной группы применяли традиционно используемые в хирургических клиниках двух- и трёхрядные (многоэтажные) швы.

Послеоперационный период у большинства животных опытных серий протекал гладко. При ревизии на третьи сутки в зоне наложения швов, укреплённых ЛТК, отмечен умеренно выраженный отёк тканей, на седьмые сутки регистрировали образование нежного эластичного едва заметного рубца, не деформирующего и не суживающего просвет полых органов. После аппликации МК-6 заживление соустий проходило более сложно, в зоне анастомозов обнаруживали избыточное спайкообразование, в ряде наблюдений краевой некроз участков соединённых тканей, воспалительные изменения сохранялись в течение двух - трёх недель после операции. На таблице 2 приведены суммарные данные о характере и частоте осложнений, наблюдавшихся в опытных и контрольных группах.

Таблица 2. Частота осложнений при операциях на полых органах в зависимости от способа герметизации швов

Способ герметизации швов	Количество животных	Частота осложнений (абс. число/%)
		Анастомозит	Физическая негерметичность швов	Несостоятельность швов	Всего
Латексный тканевой клей	28	3 (10,7%)	2 (7,1%)	1 (3,6%)	6 (21,4%)
Цианакрилатный клей МК-6	28	9 (32,1%)	8 (28,6%)	5 (17,9%)	22 (78,5%)

Таким образом, герметизация швов с помощью ЛТК в целом позволяет уменьшить число послеоперационных осложнений по сравнению с традиционными способами и применением цианакрилатного клея МК-6 почти в 4 раза. При этом частота анастомозитов снижается в 3 раза, физической негерметичности швов в 4 раза, несостоятельность швов в 5 раз. Преимуществом разработанного способа является менее выраженный спаечный процесс в зоне аппликации клея, нормальное течение регенераторного процесса и образование мягкого эластичного внешне почти незаметного соустья, не суживающего просвет полого органа и не нарушающего его моторно-эвакуаторную функцию (рис.2).

1 - внешний вид раны;	2 – вид раны после хирургической обработки
3 – анастомоз, наложенный однорядными швами	4 – герметизация швов ЛТК
5- вид соустья на 7-е сутки после операции со стороны серозной оболочки	6- вид соустья на 7-е сутки после операции со стороны слизистой оболочки.

Рис.2. Огнестрельное пулевое ранение тонкой кишки собаки (протокол 71)

Биосовместимость ЛТК и его эффективность в предупреждении опасных для жизни осложнений при операциях на полых органах, доказанные при экспериментальных исследованиях, позволили обосновать необходимость перехода к клиническим наблюдениям.

После проведения токсикологических и технически-приемочных испытаний комиссией по приборам, аппаратам и материалам, применяемым в общей хирургии, при Федеральной службе по надзору в сфере здравоохранения и социального развития (протокол №6 от 15 июня 2004г.) было принято решение о начале клинических испытаний ЛТК в НИИ онкологи им. П. А. Герцена, НИИ им. И. И. Джанилидзе и городском клиническом онкодиспансере (оба – Санкт - Петербург). В настоящее время клинические испытания завершаются. Применение ЛТК для герметизации швов способствовало предупреждению их несостоятельности при операциях на полых органах желудочно-кишечного тракта и других хирургических вмешательствах.
 

ЛИТЕРАТУРА:

1. Запорожец А. А. Патогенез инфекционных осложнений после операций на желудочно-кишечном тракте: Автореф. дис. …. д-ра мед. наук /А. А. Запорожец – Минск, 1975. – 30 с.

2. Пучков К. В., Селиверстов Д. В., Полит Г. Г., Гаусман Б. Я. Новые синтетические материалы в хирургии /К. В. Пучков, Д. В. Селиверстов, Г. Г. Полит, Б. Я. Гаусман. - Рязань, 1994. – 44 с.

3. Яицкий Н. А. Первичное восстановление непрерывности кишечника при осложненных формах рака ободочной и прямой кишок /Н. А. Яицкий // Хирургия. – 1994. - № 10. – с 26 -29.