Изучение биофизических параметров аллосухожильного трансплантата при его резорбции в экспериментальных условиях

Вестник Башкирского университета.2006..№4.

39

УДК 616.62-008.222/.223-089.84:615.36:611.74-032]-092.9 ББК 56.9

ИЗУЧЕНИЕ БИОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ АЛЛОСУХОЖИЛЬНОГО ТРАНСПЛАНТАТА ПРИ ЕГО РЕЗОРБЦИИ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ Павлов В.Н., Сафиуллин Р.И., Мустафин А.Т.

В экспериментальных исследованиях изучены биофизические свойства алло-генного соединительнотканного препарата для лечения стрессового недержания мочи у женщин. Эксперименты выполнены на 54 белых крысах породы Вистар. Установлено, что препарат замещается функционально адекватным регенератом в сроки до 6 месяцев, сохраняя при этом высокие прочностные свойства.

Введение

По данным Д.Ю. Пушкаря, стрессовое недержания мочи встречается у 40 % женщин старше сорока лет. Известно более 300 методов хирургического лечения стрессового недержания мочи [11]. Прогресс в этой области связан с широким внедрением в практику операций формирования клапана способом уретроцервикопексии или ангуляции уретры. Для выполнения уретроцервикопексии применяются, как правило, синтетические материалы. Использование синтетических материалов приводит к возникновению таких осложнений, как формирование гиперактивного мочевого пузыря, пролежней уретры, мочевых свищей. Удовлетворенность лечением, как правило, не превышает 80% пациенток. Другая проблема использования синтетических материалов - невозможность применения у пациенток с текущей или планируемой беременностью.

Поэтому продолжается поиск универсального материала для выполнения оперативных вмешательств. «Идеальный» материал должен обладать высокими прочностными свойствами, обладать способностью к пластическому замещению и сохранять биофизические свойства при резорбции.

Методы исследования

Эксперименты выполнены на 54 лабораторных крысах линии Вистар. Аллогенные сухожильные нити пересаживались в проксимальную треть бедра. Животные выводились из опыта на 7, 14, 30, 60 и 120 сутки. Трансплантат забирался вместе с окружающим тканевым ложем. Всего исследованию биомеханических свойств подвергнуто 150 препаратов.

Биомеханические свойства трансплантатов испытывались на разрывной машине 2М-20 при

постоянной скорости деформации. Регистрировалась диаграмма зависимости «деформация напряжение».

Трансплантат для фиксирующей пластики характеризуется линейной (одноосной) ориентацией пуков коллагеновых волокон, что определяет анизотропию его биомеханических свойств. В связи с этим испытания на прочность трансплантата для фиксирующей пластики проводились при одноосном растяжении, а рабочая часть образца была ориентирована вдоль пучков коллагеновых волокон. Испытания на прочность данного трансплантата проводились при их растяжении.

Результаты проведенных исследований

При изучении упруго-прочностных свойств аллогенных сухожильных трансплантатов выведенных из эксперимента лабораторных животных были получены данные, представленные в таблице

1.

Сравнение между собой показателей относительного удлинения трансплантатов, при котором произошел их разрыв, показывает постепенное снижение прочностных характеристик аллотрансплантатов, достигающих пика в период 30 суток. Наибольшие показатели прочности и упругости при растяжении показал трансплантат для фиксирующей пластики, который характеризуется однонаправленной (линейной) ориентацией пучков волокон и высокой плотностью их упаковки.

При изучении прочности шовной фиксации было обнаружено, что разрушение трансплантатов происходит значительно раньше и при меньших биомеханических показателях, чем при обычных стандартных испытаниях.

Таблица 1.

Биофизические свойства трансплантатов

Время резорбции Биомеханический показатель

Относительное удлинение при разрыве Предел прочности, МПа Модуль упругости (Юнга), МПа

Контроль 1,18± 0,001 190,2 ± 20,6 1227,8 ± 139,5

7 суток 1,05± 0,003 185,5 ± 19,9 1115,1 ± 128,2

15 суток 0,98± 0,005 172,7 ± 21,3 988,9 ± 86,5

30 суток 0,95± 0,004 169,3 ± 18,4 736,4 ± 99,8

60 суток 1,16± 0,005 178,1 ± 21,5 815,7 ± 87,3

90 суток 1,15± 0,005 181,5 ± 19,5 1009,2 ± 105,5

120 суток 1,22± 0,003 185,7 ± 23,8 1125,8 ± 116,9

150 суток 1,27± 0,003 192,6 ± 22,5 1110,5 ± 115,8

180 суток 1,25± 0,003 188,6 ± 22,9 1176,3 ± 123,5

40

раздел БИОЛОГИЯ и МЕДИЦИНА

Для сухожильных трансплантатов в процессе их резорбции и замещения функционально адекватным регенератом прорезывание швов осуществляется своеобразно, что связано с особенностями их фиброархитектоники. В диапазоне упругих деформаций происходит прорезывание швов в соединительнотканных образованиях, имеющих развитые, как правило, строго ориентированные волокнистые структуры с наличием солитарных пучков в сроки начала резорбции и окончательного формирования собственного регенерата, обладающего прочными связями с тканевым ложем трансплантата.

Биомеханические исследования позволили сформулировать два принципиально важных положения:

1. Трансплантат для фиксирующей пластики обладает высокими показателями предела прочности (190.25±20.59МПа) и модуля упругости (1227.79±139.25МПа).

2. Трансплантат имеет невысокие пределы де-формативных возможностей (1.18±0.01).

Заключение Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что биомеханические свойства трансплантатов связаны с особенностями их фиб-роструктуры. Трансплантат для фиксирующей пластики обладает очень высокими показателями прочности и упругости при одновременной небольшой растяжимости. Однако это проявляется лишь в одном направлении - вдоль линии ориентации пучков коллагеновых волокон. Это позволяет рекомендовать данный трансплантат в тех случаях, когда требуется прочная фиксация при условии однонаправлено действующей нагрузки.

Полученные экспериментальные данные являются отправным пунктом для разработки и применения данного вида биоматериала для оперативного лечения стрессового недержания мочи.

ЛИТЕРАТУРА

1. Коваленко П.П. Заготовка, консервирование и стерилизация биологических тканей. М.: «Медицина», 1970. - С. 106-110.

2. Куприянов В.В., Никитюк Б. А. Функциональное и генетическое направление в современной анатомии // Архив анатомии, гистол. и эмбриологии. - 1978. - Т. 45, № 12. - С. 5-20.

3. Мулдашев Э.Р. Биоматериалы «Аллоплант» для регенеративной хирургии. - Москва;Уфа, 2002. - 39 с

4. Мулдашев Э.Р. Теоретические и прикладные аспекты создания аллотрансплантатов серии «Аллоплант» для пластической хирургии лица. Автореф. дисс.. д.м.н. - СПб., 1994.С.39.

5. Мулдашев Э.Р. Теоретические и прикладные аспекты создания аллотрансплантатов Аллоплант для пластической хирургии лица. Дисс..д-ра. мед наук. - СПб., 1995.

6. Нигматуллин Р. Т. Морфологические аспекты пересадки соединительнотканных аллотрансплантатов. Дисс... д-ра. мед. наук — Новосибирск, 1996

7. Нигматуллин Р.Т. Очерки трансплантации тканей. Курс лекций для врачей. - Уфа, 2003. -160 с.

8. Павлов В.Н. Механизмы резорбции и влияние на регенерацию аллогенного коллагена в нормальной и патологически измененной печени / Автореф. дисс.. докт.мед наук. - М., - 1999.-310 с.

9. Павлов В.Н., Казихинуров А. А., Галимзянов В.З. Клиническое применение аллогенного трансплантата для гемостаза при операциях на почке // Здравоохранение Башкортостана. - 2001. - № 5. - С. 113 -115.

10. Савельев В.И., Войтович А.В., Калинин А.В., Солодов И.А., Булатов А.А. Стерилизация и ее роль в системе получения биологических трансплантатов и функционирования тканевых банков// Симпозиум по проблемам тканевых банков с международным участием: Сборник тезисов. Биоимплантология на пороге ХХ1 века. 28-29 марта 2001года. Самара, 2001.-С.25-26.

11. Пушкарь Д.Ю., Годунов Б.Н., Гумин Л.М. и др. Оперативное лечение недержания мочи у женщин. Операция ТОП. // Методическое руководство для врачей. М., 2004. 24 с.

12. De Lancey JOL. Strictural support of the urethra as it relates to stress urinary incontinence: The hammock hypothesis. // Am J Obsted Gynnecol 1994; 170: 1713-23

Поступила в редакцию 30.10.06 г.