Дренаж для хирургического лечения глаукомы

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к дренажам, применяемым в офтальмохирургии, и может использоваться при хирургическом лечении различных видов глаукомы (первичной, рефракторной, при повторных оперативных вмешательствах, в сложных случаях при вторичной глаукоме).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Глаукома - большая группа заболеваний глаз с характерными нарушениями зрительных функций. Во многих случаях отказ от операции или несвоевременное ее выполнение приводит к прогрессирующему падению зрительных функций и слепоте. Антиглаукоматозные операции позволяют создать новые пути оттока водянистой влаги из глаза.
Как известно, внутриглазная жидкость (ВГЖ), или водянистая влага - важный источник питания внутренних структур глаза. Она циркулирует преимущественно в переднем сегменте глаза. Она участвует в обмене веществ хрусталика, роговой оболочки, трабекулярного аппарата, стекловидного тела и играет важную роль в поддержании определенного уровня внутриглазного давления (ВГД) [Е.Н. Иомдина, СМ. Бауэр, К.Е. Котляр. Биомеханика глаза: теоретические аспекты и клинические приложения. М., Реал Тайм, 2015, 208 с].
Внутриглазная жидкость непрерывно продуцируется отростками цилиарного тела, накапливается в задней камере. Затем большая ее часть оттекает через зрачок, омывая хрусталик, после чего поступает в переднюю камеру и проходит через дренажную систему глаза, находящуюся в зоне угла передней камеры - трабекулу и шлеммов канал. Водянистая влага просачивается через трабекулярную сеть и собирается в шлеммовом канале, представляющем собой циркулярную щель с диаметром просвета около 0,3-0,5 мм, а затем выходит на поверхность склеры, попадает в склеро-конъюнктивальную область и оттуда оттекает через систему тонких канальцев, впадающих в эписклеральные (поверхностные) вены глаза, а также сосудистую сеть конъюнктивы, в которых происходит интенсивно утилизация ВГЖ и которые являются конечным пунктом оттока.
Сращивания тканей в зонах оттока внутриглазной жидкости (обычно эндогенной природы или в результате предыдущих хирургических вмешательств), независимо от места, может приводить к затруднению ее прохождения, устойчивому повышению внутриглазного давления и, в конечном итоге, является основной причиной возникновения глаукомы.
Антиглаукоматозные операции, направленные на создание новых путей оттока, можно условно разделить на две основные группы:
1. Непроникающие операции, в ходе которых удаляются глубокий слой корнеосклеральных тканей и наружная стенка шлеммова канала, а также эпителиальный слой внутренней стенки шлеммова канала и освобождается десцеметова мембрана. Фильтрация ВГЖ осуществляется сквозь поры оставшейся трабекулярной сети и десцеметову мембрану. Наиболее широко применяется операция непроникающей глубокой склерэктомии, минимизирующая объем вмешательства и риск послеоперационных осложнений.
2. Проникающие (фистулизирующие) операции. Эти операции, к которым относят в первую очередь трабекулэктомию, используются в офтальмохирургии благодаря относительной простоте выполнения и стойкому снижением ВГД.
При всех антиглаукоматозных операциях производится предварительное выкраивание склерального лоскута (треугольной, прямоугольной или трапециевидной формы), основание которого (размером 2,0-4,0 мм) обычно начинается от лимба, а вершина находится в 3-5 мм от лимба. Таким образом, обычно размер склерального лоскута составляет 2,0-4,0*3,0-5,0 мм.
Применение дренажей в зоне оперативного вмешательства - наиболее эффективный способ сохранения путей оттока ВГЖ (уменьшение рубцовых изменений в зоне вмешательства), созданных в ходе антиглаукоматозных операций. При этом применяющиеся дренажи могут быть разделены на нерезорбируемые и (био)резорбируемые в зависимости от материалов, используемых для их получения.
Как известно, импланты на основе нерезорбируемых биоинертных полимерных материалов широко используются в медицине при различных хирургических операциях, включая антиглаукоматозные. Тем не менее большинству этих материалов присущи существенные недостатки, в частности, склонность к кальцификации, которая начинается с образования кристаллов гидроксиапатита на поверхности материалов, если они сплошные, и в объеме, если они проницаемы для воды (пористые или содержащие воду в своей структуре) [Биосовместимость. Под. ред. В.И. Севастьянова. М., 1999, 368 с]. В частности к таким материалам относятся политетрафторэтилен (тефлон), полиэтилентерефталат (лавсан), гидрогелевые материалы, включая полигидроксиэтилметакрилат (поли-НЕМА, в сшитом виде) и коллаген (в сшитом виде). Этот недостаток усугубляется тем, что нерезорбируемые материалы и импланты на их основе, в частности, антиглаукоматозные дренажи, предназначены для постоянного пребывания в организме, причем со временем процессы кальцификации имплантов нарастают.
Известен нерезорбируемый гидрогелевый Т-образный дренаж, предназначенный для малоинвазивных непроникающих антиглаукоматозных операций [Терещенко А.В., Молоткова И.А., Белый Ю.А., Ерохина Е.В. Модификация современной микроинвазивной непроникающей хирургии глаукомы с применением Т-образного дренажа. Офтальмохирургия. 2011, №2 [http://www.eyepress.ru/article.aspx?9402]. Т-образный дренаж, вырезанный из сшитого гидрогелевого полиакрилатного материала (НЭП «Микрохирургия глаза»), имеет следующие характеристики: длина - 2,5 мм, толщина - 0,3 мм, размеры горизонтальной части - 2,0*0,5 мм, вертикальной -1,5*1,0 мм. Полученный дренаж укладывали в сформированное склеральное ложе и не фиксировали. Дренаж удерживался в ложе за счет шовной фиксации к слоям склеры поверхностного склерального лоскута, укладываемого на место. Отмечается, что дренаж эластичен, имеет высокую влагопропускающую способность, не поддается биодеструкции и набуханию. Плотное заполнение выкроенной интрасклеральной полости гидрогелевым имплантом, способствует длительному предотвращению фибробластических рубцовых процессов в зоне операции. Однако этот дренаж, помещенный в склеральное ложе, не предотвращает формирования склеро-конъюнктивальных сращиваний, а также может быть подвержен кальцификации при длительных сроках имплантации, неизбежно приводящих к нежелательной гипертензии.
Известен нерезорбируемый дренаж, предназначенный для проведения проникающих антиглаукоматозных операций в виде устройства, включающего корпус, выполненный из полимерного материала на основе гидрогеля, содержащего в составе полимера 70-76% воды [Патент РФ №2192821, 2002. Способ хирургического лечения тяжелых форм глаукомы. В.И. Севастьянов, A.M. Бессмертный, В.П. Еричев и др.]. При этом корпус дренажа снабжен 2-3 выступающими над поверхностью корпуса цилиндрическими микротрубочками, выполненными из микропористого полимерного соединения, причем при имплантации указанные микротрубочки размещают в передней камере, а корпус дренажа фиксируют интрасклерально (под склеральный лоскут). Недостаток этого дренажа заключается в неизбежном со временем снижении фильтрации камерной влаги через поры микротрубочек из-за их засорения и закупоривания, а также формировании склеро-конъюнктивальных сращиваний и, как следствие, подъема ВГД.
Известен также нерезорбируемый коллагеновый антиглаукоматозный дренаж «Ксенопласт», изготовленный из костного нерастворимого коллагена типа 1 животного происхождения (ксеноткань), который использовался в непроникающей и проникающей хирургии глаукомы [С.Ю. Анисимова, С.И. Анисимов, Е.В. Ларионов и др. Дренаж антиглаукоматозный «Ксенопласт» в непроникающей и проникающей хирургии глаукомы. X съезд офтальмологов России. Сборник научных материалов. М., 2015, с. 71]. Дренаж имеет пористую структуру (соответствующую исходной нативной губчатой кости), размеры 4,0*1,5*0,8 мм. Форма и размеры имплантата могут моделироваться в зависимости от объема хирургического вмешательства. Пористая структура дренажа позволяет активно всасывать внутриглазную жидкость. Дренаж помещается в склеральное ложе и не резорбирует после имплантации по крайней мере в течение нескольких лет [Анисимова С.Ю., Анисимов С.И., Рогачева И.В. Хирургическое лечение рефрактерной глаукомы с использованием нового, стойкого к биодеструкции коллагенового дренажа. Глаукома. 2006, №2, 51 -56]. Однако, импланты на основе ксеногенных тканей, содержащие коллаген, чрезвычайно подвержены кальсификации, особенно при длительной имплантации, что может приводить к потере основных функциональных свойств этих изделий [Биосовместимость. Под. ред. В.И. Севастьянова. М., 1999, 368 с].
Наиболее близким к заявляемому дренажу - прототипом, является биорезорбируемый дренаж, предназначенный для проведения непроникающих антиглаукоматозных операций и представляющий собой устройство в виде полого профиля с замкнутым контуром в поперечном сечении с обеспечением возможности сквозного продевания склерального лоскута через полость устройства в процессе хирургического лечения [Патент РФ на полезную модель №126931, 2013. Дренажное устройство. А.Р. Коригодский, И.Б. Алексеев, С.С.Долгий, А.Ю., Слонимский]. При его использовании предотвращается формирование сращений под склеральным ложем (склеро-склеральных) и между склеральным лоскутом и конъюнктивой, а также повышается удобство и надежность фиксации устройства на склеральном лоскуте. Однако при имплантации этот дренаж заходит только в прилимбальную зону склеро-конъюнктивальной области, не доходя до зоны активного сосудистого оттока ВГЖ, что может снижать эффективность его действия.
СУЩНОСТЬ ЗАЯВКИ
Цель настоящей заявки - создание биорезорбируемого дренажа, предназначенного для всех видов антиглаукоматозных операций, при использовании которого достигается длительный гипотензивный эффект при минимизации побочных реакций и осложнений.
С учетом вышесказанного возникает задача создания дренажа для антиглаукоматозных хирургических операций, использование которого позволяло бы обеспечить беспрепятственное прохождение ВГЖ (стабильные пути оттока) на всем протяжении сформированной зоны оттока, вплоть до сосудистой сети конъюнктивы и предотвращать их сращивание. Еще одной задачей является создание дренажа, обеспечивающего создание и поддержание дополнительной склерально-конъюнктивальной полости, особенно в зоне активного сосудистого оттока, значительно увеличивающей площадь фильтрования ВГЖ в систему капилляров и обеспечивающий длительный гипотензивный эффект. Еще одной задачей является создание универсального дренажа, который мог бы применяться при различных типах и вариантах антиглаукоматозных операций.
В соответствии с настоящей заявкой дренаж для антиглаукоматозных хирургических операций выполнен в виде конечного плоского изделия из биорезорбируемого материала, имеющего первый концевой (проксимальный) участок (конец) для по крайней мере частичного введения под отсепарированный склеральный лоскут и второй (дистальный) концевой участок (конец) для размещения в склеро-конъюнктивальной зоне под отсепарированной конъюнктивой, предпочтительно в зоне активного сосудистого оттока.
Заявляемый дренаж должен представлять собой плоское изделие, т.е. такое, в котором продольные размеры (длина и ширина) значительно превышают толщину, поскольку дренаж из плоского материала (при толщине не более вышеуказанного значения) позволяет близко смыкаться склеральному лоскуту после его фиксации и примыкающему участку склеры, что создает благоприятные условия для прохождения ВГЖ и правильному срастанию тканей. Заявляемые плоские дренажи могут быть согнуты, как показано ниже, что, тем не менее не утолщает их часть, выходящую из-под склерального лоскута.
Дренаж может быть выполнен в виде простой геометрической формы - полоски (предпочтительно), треугольника, квадрата, круга, а также может иметь сложную форму, например его дистальная часть состоять из нескольких отдельных элементов-выступов (эскизы 1-15).
При этом его проксимальный участок, располагающийся под склеральным лоскутом, может быть меньше склерального лоскута (помещаться под ним) (эскизы 1-5, 7, 15) или быть больше его (частично выступать из-под него) (эскизы 6, 8-14).
Как известно, эписклера (сосудистая склеро-конъюктивальная зона - тонкий слой соединительной ткани между конъюнктивой и склерой), начинающаяся от лимба (края роговицы) и заканчивающаяся у заднего полюса глаза, пронизана сосудами, причем основные вортикозные вены (их число 4-6), в зоне которых происходит наиболее активный сосудистый отток ВГЖ, находятся в области экватора (глазного яблока), отстоящего от лимба на 10-12 мм, и на 2,5-3,5 мм позади экватора [http://www.zdorlife.ru/page~id-512.html; Е.А. Егоров, С.Н. Басинский. Клинические лекции по офтальмологии. Учебное пособие. Гэотар-Медиа. 2007, 163 с]. От этих сосудов в сторону лимба отходит система капилляров, толщина которых к периферии монотонно уменьшается. Поэтому в здоровом глазу сосудистый отток осуществляется по всей эписклере, но в наименьшей степени - в прилимбальной области.
При глаукоме из-за процессов спазмирования и склерозирования венозные капилляры, особенно тонкие, примыкающие к лимбу, теряют дренирующую способность. Поэтому зона сосудистого оттока у пациентов с глаукомой еще больше смещается от лимба в сторону экватора. По этой причине только начиная с расстояния 5-6 мм и, особенно, при расстоянии 10-12 мм, проделывание карманов между склерой и конъюнктивой (отсепарование конъюнктивы) и введение в это пространство дистального участка антиглаукоматозного дренажа является наиболее эффективным. При этом, поскольку край склерального лоскута отступает от лимба на 4-6 мм, необходимо, чтобы длина дистального участка дренажа (который выступает за склеральное ложе) была не менее 1-6 мм, предпочтительно, 6-12 мм, что обеспечивает наиболее активный отток ВГЖ.
Учитывая вышесказанное, второй (дистальный) участок, располагающийся под склеральным лоскутом, должен иметь размеры, способствующие наибольшему фильтрованию (оттоку) ВГЖ в систему капилляров, а также предпочтительно должен иметь отверстия (поры, перфорация, отдельные крупные отверстия), способствующие этому процессу. Эти отверстия предпочтительно должны быть максимального размера, но не в ущерб поддерживающим функциям дренажа (удержание свода каналов оттока) и его механической прочности.
Кроме того, большему фильтрованию ВГЖ будет способствовать увеличение площади дистального участка. При этом при одинаковой площади второго участка дренажа предпочтителен вариант с большей длиной, а не шириной, поскольку, как указывалось выше, в склеральной зоне сосудистого оттока при приближении к экватору плотность поглощающих капилляров, способных утилизировать ВГЖ, возрастает. Поэтому увеличение длины второго участка дренажа и наличие не одного, а нескольких таких протяженных участков будет повышать эффективность действия дренажа. Кроме того, дренаж может состоять из нескольких (двух и более) одинаковых или различных элементов, устанавливаемых независимо друг от друга, например, полосок, что предпочтительно (эскиз 15). Кроме того, дренаж, например, в виде полоски, может быть дополнительно согнут по крайней мере по одной линии, что также может увеличивать поверхность путей оттока ВГЖ и достигать зоны активного оттока (эскиз 2).
Выше описаны дренажи, которые в соответствии с настоящей заявкой могут использоваться для непроникающих операциях.
Дренажи, предназначенные для проникающих операций, в соответствии с настоящей заявкой дополнительно на первом концевом (проксимальном) участке имеют выступ, обращенный преимущественно в противоположном направлении от второго концевого (дистального) участка. Этот выступ в ходе проникающей операции должен иметь возможность вводиться в канал, сформированный в зоне трабекулэктомии, до выхода его края в переднюю камеру (для предотвращения сращивания этого канала). Для решения этой задачи выступ должен отвечать следующим требованиям:
- иметь длину не менее определенного значения для того, чтобы его конец вышел в переднюю камеру, т.е. его размер был бы не меньше сформированного канала (во избежание его сращивания) и был бы не больше (чем на 0,2-1,0 мм) во избежание последующего попадание нерезорбируемого (избыточного) концевого участка выступа в переднюю камеру в процессе резорбции всего дренажа
- иметь ширину (размер основания) не менее определенного значения для того, чтобы выступ было удобно вводить в сформированный канал (чтобы выступ был достаточно жестким) и не более определенного значения, чтобы его размеры позволяли вводить его в указанный канал
- иметь толщину (стенки) не менее определенного значения для того, чтобы выступ был достаточно жестким и его можно было ввести в сформированный канал без его деформации (загибов)
Поскольку предпочтительно, чтобы концевая часть (край) выступа после имплантации немного выступал в переднюю камеру, во избежание попадания в нее не до конца резорбированных частей выступа-зубчика, необходимо, чтобы она резорбировалась быстрее. Это обеспечивается в заявляемых дренажах за счет формы концевой части выступа, предпочтительно имеющей сужение (в концевой проксимальной части).
Выступ может иметь форму, выбранную из следующей группы: треугольник, прямоугольник или трапеция или эти фигуры с закругленными или скошенными углами или полуэллипс или форму нити, петли или соединенных нитей, но не ограничен этими формами. Этот выступ может быть явно или неявно выражен (так что его нельзя явно вычленить), являясь продолжением основы дренажа (в случае, если дренаж представляет собой треугольник, квадрат или параллелограмм).
Кроме того, выступ может быть дополнительно согнут по крайней мере по одной линии под острым углом к его основанию (эскизы 8 и 9). Это увеличивает жесткость вводимого в зоне трабекулэктомии выступа без излишнего увеличения толщины стенки дренажа (и, соответственно, времени резорбции).
Необходимо отметить, что толщина дренажа в несогнутом виде равна толщине его стенки, или, условно, толщине исходной пленки-заготовки (см. ниже), а толщина дренажа в согнутом виде (может быть согнута как основа дренажа, так и выступ, как показано выше) равна удвоенной толщине его стенки. В любом случае общая толщина дренажа не должна превышать значения, указанного ниже.
Размеры заявляемого дренажа находятся в следующем диапазоне: ширина 0,5-12,0 мм, толщина (общая) 10-600 мкм, высота (общая) 3-20 мм.
Дренаж, согласно настоящей заявки изготовлен из биорезорбируемого материала, что позволяет избежать побочные реакции и осложнения, усугубляющиеся при длительных или постоянных сроках имплантации. Заявляемый дренаж, выполнив свою временную функцию по стабилизации ВГД в послеоперационный период (за счет механического поддержания сводов и предотвращения сращивания путей оттока, сформированных в процессе оперативного вмешательства), полностью рассасываются в течение 1-12 мес, оптимальное время - 2-5 мес. (что необходимо для формирования из тканей стабильных путей оттока).
В качестве биорезорбируемого материала для изготовления дренажа могут быть использованы синтетические полимеры, микробиологически синтезированные полимеры и модифицированные природные полимеры.
Дренаж может быть выполнен из сплошного материала (пленки) или несплошного материала: пористой пленки, по крайней мере частично перфорированной пленки, а также из микроволнистого или тканого материала или из сетки.
Согласно последующим аспектам настоящей заявки предложены способы получения вышеописанного дренажа.
В соответствии с первым способом вначале получают заготовку, представляющую собой плоские листы из биорезорбируемого материала из сплошной, пористой или перфорированной пленки, из микроволнистого или тканого материала или сетки. Указанные заготовки могут быть получены отливкой из раствора или расплава, а также сотканы из нитей или волокон, как показано ниже. Из этих листов вырезают конечные изделия соответствующего размера и формы.
В соответствии со вторым способом вначале получают заготовку, представляющую собой тонкостенную трубку из биорезорбируемого материала. Далее полученную заготовку в плоско сложенном или разрезанном (например, вдоль) виде нарезают с получением конечного изделия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Полезная модель поясняется далее более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи (эскизы), на которых изображены дренажи:
на фиг. 1 - дренаж в форме полоски;
на фиг. 2 - дренаж в форме изогнутой полоски;
на фиг. 3-дренаж в форме полоски с закругленными краями;
на фиг. 4 - дренаж сложной (Т-образной) формы;
на фиг. 5 - дренаж сложной формы;
на фиг. 6 - дренаж прямоугольной формы;
на фиг. 7 - дренаж сложной формы с выступом в форме треугольника;
на фиг. 8 - дренаж сложной формы с выступом в виде сложенного
прямоугольника;
на фиг. 9 - дренаж в форме треугольника с выступом в виде сложенного прямоугольника;
на фиг. 10 - дренаж в форме треугольника с выступом в виде (угла) треугольника;
на фиг. 11 - дренаж в форме квадрата, имеющего перфорацию, с выступом (в виде угла) в форме треугольника;
на фиг. 12 - дренаж в форме круга с выступом в форме треугольника; на фиг. 13 - дренаж в форме круга с отверстием; на фиг. 14 - дренаж сложной формы с отверстиями; на фиг. 15 - дренаж в виде двух отдельных полосок;
на фиг. 16 - имплантированный дренаж в форме полоски (изображен на фиг.1);
на фиг. 17 - имплантированный дренаж сложной формы с выступом в виде сложенного прямоугольника (изображен на фиг.8);
на фиг. 18 - имплантированный дренаж в форме треугольника с выступом в виде треугольника (изображен на фиг. 10)
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЗАЯВКИ
Как показано на прилагаемых чертежах (эскизах), дренаж по заявке в общем случае выполнен в виде конечного плоского изделия из биорезорбируемого материала, имеющего два концевых участка.
Предпочтительная, или оптимальная форма и размеры дренажа данного типа по заявке могут быть подобраны с учетом типа и особенностей производимой операции, формы и размеров вырезаемого при хирургическом вмешательстве склерального лоскута, размера и формы отсепарированной конъюнктивы в склеро-конъюнктивальной зоне, а также канала, проделываемого в трабекулярной зоне (при использовании дренажа с выступом при проникающих операциях). Такая предпочтительная форма выполнения изделия направлена на обеспечение удобства работы с ним при операции, а также для наиболее эффективного его функционирования после имплантации в качестве антиглаукоматозного дренажа.
Наиболее предпочтительные размеры дренажа выбираются из следующих диапазонов:
- ширина 0,5-12,0 мм, предпочтительно 1,0-4,0 мм
- толщина 10-600 мкм, предпочтительно 70-150 мкм.
Дренажи в зависимости от конструкции могут иметь высоту 3-20 мм, но не ограничены этим значением. Дренажи, имеющие согнутые части, включая выступ, и описанные выше, имеют двойную толщину. Выступ (при его наличии) может иметь высоту 1,0-4,0 мм, но не ограничен этим значением, поскольку в качестве такового можно рассматривать угловые части конструкции дренажа, если он имеет форму треугольника, квадрата или другую.
Оптимальные формы и размеры дренажа зависят от индивидуальных особенностей глаза пациента и техники проведения операции. Коррекция размеров и формы дренажа в случае необходимости может быть осуществлена в процессе операции за счет моделирования дренажа.
Кроме того, большинство дренажей, выполненных в соответствии с настоящей заявкой, могут быть по-разному установлены. Это, например, может касаться дренажа в форме полоски. При его установке может быть различным угол выхода дренажа из склерального ложа (по отношению к основанию лоскута): в прилимбальную зону склеры или поверх уложенного склерального лоскута (0°), в прилимбальную зону склеры, а после изгиба - в сторону экватора (90°) (эскиз 2) или сразу в сторону экватора (эскиз 1). Другим примером вышесказанного является дренаж сложной (Т-образной) формы. Этот дренаж может быть установлен расширяющейся частью - к экватору (эскиз 4) или расширяющейся частью - к лимбу, причем так, что первый конец располагается по разные стороны от лоскута или обхватывает его с двух сторон.
В качестве биорезорбируемого материала могут быть использованы синтетические полимеры, микробиологически синтезированные полимеры и модифицированные природные полимеры.
В качестве синтетического полимера может быть использован один из нижеприведенных материалов: полигликолевая кислота (полигликолид), D-, L- или D,L - полимолочная кислота (полилактид), поли-ε-капролактон, поли-п-диоксанон, полипропиленфумарат, политриметиленкарбонат, полиуретаны (на основе простых или сложных полиэфиров), полиамиды, полиацетали, поликетали, поливинилацетат, поливиниловый спирт, сополимеры или блок-сополимеры указанных полимеров или их смеси.
В качестве микробиологически синтезированного полимера может быть использован один из нижеприведенных материалов: поли-3-гидроксибутират, поли-3 -гидроксивалериат, поли-4-гидроксибутират, фибриллярный белок, сополимеры указанных полимеров или их смеси.
В качестве модифицированного природного полимера может быть использован один из нижеприведенных материалов: этилцеллюлоза, ацетилцеллюлоза (ацетат, диацетат или триацетат целлюлозы), хитозан, шелк, вискоза, целлофан или их смеси.
Гидрофильные полимеры из числа перечисленных выше, например, поливиниловый спирт могут быть сшиты известными способами (химическим или радиационным) с получением биорезорбируемых гидрогелей.
Набор возможных для использования биорезорбируемых материалов включает вышеназванные, но не ограничивается ими.
Биорезорбируемый полимерный материал, из которого изготовлено устройство по заявке, может быть сплошной и несплошной, т.е. имеющие поры и/или отверстия. Использование несплошного материала более предпочтительно, поскольку поры, отверстия и полости в нем обеспечивают более эффективное проникновение внутриглазной жидкости и больший фильтрующий эффект в целом, при этом структура несплошного материала зависит от способа его получения. В рамках заявки рассматриваются такие варианты несплошного материала, как пористая пленка (полученная вымыванием наполнителя), перфорированная пленка, материал, полученный с помощью электроформования (микроволокнистый материал), крейзирования, литографии, биопечати, а также тканый материал, сетка, хотя указанные варианты не следует рассматривать в качестве ограничительных. Необходимо отметить, что такие несплошные материалы как микроволокнистый и тканый, условно также имеют поры, отличающиеся по форме от традиционных пор и определяемые расстояниями между соседними волокнами и нитями, соответственно.
В общем случае дренаж по заявке получают двумя основными способами. В соответствии с первым способом вначале получают заготовку, представляющую собой плоские листы из биорезорбируемого материала из сплошной, пористой или перфорированной пленки, из микроволнистого или тканого материала или сетки. Указанные заготовки могут быть получены отливкой из раствора или расплава, а также сотканы из нитей или волокон, как показано ниже. Из этих листов вырезают конечные изделия соответствующего размера и формы. В соответствии со вторым способом вначале получают заготовку, представляющую собой тонкостенную трубку из биорезорбируемого материала. Полученную заготовку в плоско сложенном или разрезанном (например, вдоль) виде нарезают с получением конечного изделия.
Сплошную пленку для получения дренажей (заготовок) изготавливают известным способом при испарении растворителя (органического или водного) из предварительно приготовленного раствора полимера. Этот процесс может проводиться при комнатной температуре или нагревании. При этом толщина получаемой пленки в первую очередь определяется концентрацией исходного раствора полимера.
Пористую пленку для получения дренажей (заготовок) изготавливают аналогичным способом, вводя в предварительно приготовленный раствор полимера в органическом растворителе или в его расплав вымываемый впоследствии наполнитель. Эта инертная добавка, органическая или неорганическая, будучи хорошо растворима в воде, после получения изделия легко и практически полностью удаляется из него после выдерживания в воде при заданной температуре. Размер частиц используемой добавки и ее содержание (по отношению к полимерной составляющей) определяет, соответственно, как размер образующихся пор, так и общую пористость получаемого материала. Такая исходная пористая пленка в соответствии с настоящей заявкой может быть изготовлена как в плоском виде (с последующей ее нарезкой и сваркой, склейкой или сплетением в изделие), так и сразу в виде тонкостенной трубки.
Кроме того, возможен вариант, когда устройство производится из материала с введенным нетоксичным наполнителем, а вымывание его осуществляется уже в организме после имплантирования данного изделия.
Общая пористость пористого материала определяется как отношение объема пор в материале к общему объему материала. Она может быть рассчитана по формуле:
o
P=(l-D/D)*100%,
3
где D - кажущаяся плотность пористого материала, кг/м,
o
3
D - плотность исходного полимера, кг/м.
Это значение предпочтительно должно составлять 70-90%. При общей пористости материала более 90% заметно ухудшаются деформационно-прочностные характеристики дренажей (как прочность при разрыве, так и относительное удлинение), что может привести к разрушению изделия в процессе его имплантации. При общей пористости менее 50% существенно снижается эффективность действия дренажа из-за снижения его фильтрующей способности (в большей степени образуются закрытые поры), а также может значительно увеличиваться его жесткость, что может привести к травмированию тканей глаза. Вышесказанное относится в первую очередь к пористым дренажам, полученным при вымывании наполнителя; в случае использования перфорированной пленки, тканного и, особенно, микроволокнистого материала или сетки механические характеристики дренажей могут оставаться на высоком уровне даже при пористости 90-95%.
Перфорация материалов, полученных из сплошных или пористых полимерных пленок, в соответствии с настоящей заявкой может осуществляться с помощью специального перфоратора, например, дерматомом, предназначенным для нанесения сквозных разрезов на временные раневые покрытия или с помощью лазера, предназначенного для лазерной микрообработки пленочных материалов. Получаемые отверстия могут иметь диаметр от 20 до 2000 мкм. При этом перфорации может подвергаться как предварительно полученные заготовки (сплошные листы пленки или тонкостенные трубки), так и уже готовые дренажи. Первый вариант предпочтителен из-за большего удобства фиксации заготовки.
Дренаж (дренажная заготовка) с несплошной структурой также могут быть изготовлены и другими современными и широко описанными способами: с помощью крейзирования, электроформования, литографии, биопечати. Указанные методы получения несплошных биорезорбируемых материалов были разработаны, главным образом, для создания различных скаффолдов (матриксов), заселяемых клетками и предназначенных для клеточной инженерии [Т.Г. Волова. Материалы для медицины, клеточной и тканевой инженерии. Красноярск, ИПК СФУ. 2009, 262 с].
Более конкретно несплошные биорезорбируемые дренажи в соответствии с настоящей заявкой могут быть получены следующими способами:
- Метод крейзирования полимеров. Крейзинг полимеров - процесс образования упорядоченных фибриллярно-пористых структур при ориентационной вытяжке аморфных полимеров в адсорбционно-активных жидких средах [http://thesaurus.rusnano.com/wiki/article22206]. Образующиеся нанопоры могут быть заполнены любыми средами, в которых производилось растяжение полимера, например, лекарственными препаратами. Полученный материал можно отнести к пористым или нанопористым пленкам;
- Метод электроформования (электроспиннинга). Электроформование - способ вытягивания волокон из раствора или расплава полимера при помощи приложения высокого постоянного напряжения, в результате чего получаются пористые материалы с микроволокнистой структурой (со стохастически распределенными волокнами) [Т. Stylianopoulos, С.А. Bashur, A.S. Goldstein et al. Computational predictions of the tensile properties of electrospun fiber meshes: effect of fiber diameter and fiber orientation. J. Mech. Behav. Biomed Mater. 2008, v. l, №4, 326-335]. Диаметр полученных волокон может составлять 0,2-20 мкм, а пористость структуры варьируется от 70 до 95%. Установка для электроформования состоит из перфузора (системы подачи полимера), высоковольтного источника питания и неподвижного заземленного коллектора (подложки) [А.Ю. Хоменко. Регулирование морфологии и свойств нетканых и высокодисперсных биосовместимых материалов на основе хитозана и полимеров молочной кислоты, полученных методом электроформования. Дисс. к. ф.-м.н., М., 2016, 168 с; В.Н. Василец, И.В. Казбанов, А.Е. Ефимов, В.И. Севастьянов. Разработка новых методов формирования имплантационных материалов с использованием технологий электроспиннинга и биопринтирования. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2009, т. 11, №2, 47-53]. В перфузор, представляющий собой шприц, поршень которого соединен с шаговым двигателем, помещается раствор полимера. При этом в качестве растворителя обычно используют органические соединения с высокой летучестью, например, хлороформ или метиленхлорид, что приводит к его испарению уже в процессе нанесения волокон на подложку. Полученные микроволокна наматываются на металлический стержень или барабан. Полученный материал можно отнести к микроволокнистым материалам;
- Метод литографии [F. Hua, Y. Sun, A. Gaur at al. Polymer Imprint Lithography with Molecular-Scale Resolution. Nano Letters. 2004, v. 4, №12, 2467-2471]. Полученный материал можно отнести к пористым или нанопористым пленкам;
- Метод биопечати: струйной (с помощью 3D-струйных биопринтеров), а также микроэкструзионной или лазер-опосредованной биопечати [http://medach.pro/innovations/bioinzheneriya/3d-bioprinting-of-tissues-and-organs/;
J. Camp.Development of simple 3D printing scaffold for liver tissue engineering. Thesis. 2002, MIT; Y.Yu, L Zheng, H.Chen et al. Fabrication of hierarchical polycaprolactone/gel scaffolds via combined 3D bioprinting and electrospinning for tissue engineering. Advances in Manufacturing. 2014, v. 2, №3, 231-238].
Полученный материал можно отнести к пористым или нанопористым пленкам;
- Комбинированным метод, например, гибридным электроспиннинг-струйной биопечатью [http://medach.pro/innovations/bioinzheneriya/3d-bioprinting-of-tissues-and-organs/]. Полученный материал можно отнести к пористым или нанопористым пленкам.
Микроволокнистый материал, полученный методом электроформования, можно охарактеризовать диаметром, или толщиной (средней) сформированных волокон. В заявляемых дренажах диаметр волокон должен находиться в интервале 0,1-6,0 мкм, предпочтительно 0,5-4,0 мкм.
Используемые микроволокнистые материалы можно охарактеризовать также размером пор. При этом «поры» в них условно можно разделить на две категории: поры, которые образуют волокна в данной плоскости (условно, двухмерные поры) (это важно учитывать для беспрепятственного прохождения влаги) и сквозные поры, условно, трехмерные поры (это важно учитывать, например, для беспрепятственного прохождения (выведения) агломератов из отмерших клеток и тканей). При этом размер «трехмерных пор» - значительно меньший, чем размер «двухмерных пор» (из-за хаотического расположения волокон) и при этом размер конкретной поры определяется наименьшим расстоянием между образующими ее волокнами.
Размер пор и диаметр волокон микроволокнистого материала определяется с помощью микрофотографий, сделанных с помощью оптической или электронной микроскопии.
Как было выявлено, при размере сквозных пор более 14 мкм резко ухудшаются прочностные характеристики микроволоконных материалов, в частности, их прочность на сжатие (сминаемость). Особенно это характерно для материалов на основе эластичных волокон (при эластичности более 10%). В то же время материал антиглаукоматозного дренажа не должен существенно сминаться при давлении со стороны окружающих тканей и, особенно, в месте выхода из-под подшитого склерального лоскута, потому что это приводит к резкому снижению его дренирующие способности и неизбежной гипертензии. При этом крупные поры в материале дренажа не нужны и по той причине, что дренирование влаги столь же эффективно происходит при наличии небольших пор (не более 14 мкм), а выделяющиеся крупные клеточные агломераты с большими размерами не успевают снизить дренирование из-за короткого срока резорбции заявляемых биорезорбируемых дренажей (несколько месяцев). По этой причине в заявляемые дренажи из микроволокнистого материала должны иметь сквозные поры преимущественно не более 14 мкм, предпочтительно 4-12 мкм.
Кроме того, было выявлено, что существуют определенные ограничения для микроволоконных дренажей по форме (при вырезе из заготовки). Поскольку такие дренажи производятся методом электроспиннинга, при котором формуемые волокна наматываются на вращающийся стержень различного диаметра, такие дренажи - анизотропны, т.е. их волокна расположены преимущественно однонаправлено вдоль линии намотки. При последующем снятии материала-заготовки со стержня в виде пленки эти волокна направлены преимущественно параллельно его поверхностям. При дальнейшем вырезании из полученной пленки дренажей необходимо вырезать их так, чтобы они представляли собой плоское изделие, а их поперечный разрез предпочтительно имел вид прямоугольника, большие стороны которого (ширина дренажа) представляли собой верхнюю и нижнюю стороны (поверхность) вышеуказанной пленки (соотношение его сторон, т.е. ширины и толщины дренажа, не меньше 4:1). При вырезании дренажа в виде неплоского материала, например, квадратного или круглого сечения (цилиндрический, или трубчатый дренаж) он будет легко расслаиваться, что ограничивает или делает невозможным его использование в качестве дренажа.
Дренаж (дренажная заготовка) также может быть изготовлен прядением из биорезорбируемых нитей или волокон. В качестве таковых могут использоваться многочисленные хирургические резорбируемые нити и волокна толщиной 5-100 мкм, имеющие высокую прочность и гарантируемый срок биодеструкции.
Дренаж (дренажная заготовка) может быть изготовлен непосредственно из биорезорбируемых нитей путем их предварительного наматывания на специальную форму (стержень) с последующим спеканием. При этом диаметр используемой нити может составлять 4-250 мкм, предпочтительно, 20-40 мкм.
В качестве дренажной заготовки также могут быть использованы готовые биорезорбируемые пленка, микроволокнистый, тканый материал или сетка, полученные другим способом и/или для других целей.
Необходимо отметить, что, несмотря на вышеуказанные оптимальные размеры изделия, конструкция дренажа обеспечивает возможность получения этого изделия с индивидуальными размерами. Это может быть учтено и осуществлено непосредственно при получении дренажей. Например, при так называемых малоинвазивных антиглаукомных операциях размер вырезаемого лоскута в 1,5-2 раза меньше, чем при обычных операциях, что требует использования дренажей также значительно меньших, чем обычно. Кроме того, это может осуществляется самим хирургом с помощью моделирования при проведении операции в зависимости от величины и формы формируемого им склерального лоскута и особенностей производимой операции. С помощью такого моделирования может быть уменьшены размеры дренажа, изменена форма выступа или выполнены другие манипуляции с исходным дренажом. Дополнительно хирург может сгибать дренаж в необходимом участке.
Непроникающая операция с использованием дренажа выполняется предпочтительно следующим образом: вначале в ходе операции после вырезания и отгибания склерального лоскута производится базальная иридэктомия с выкраиванием соответствующей полоски ткани. После этого проксимальная часть дренажа помещается на склеральное ложе, под поверхностный склеральный лоскут, при этом вторая дистальная часть дренажа укладывается на поверхности склеры, предпочтительно в сторону экватора, под предварительно отсепарированную конъюнктиву. Далее поверхностный лоскут вместе с дренажом фиксируется к склере одним или несколькими швами (в зависимости от формы отсепарированного склерального лоскута), после чего накладывается непрерывный шов на конъюнктиву. В качестве дренажа под склеральный лоскут могут быть введена не одна, а две или несколько полосок. При наличии во втором (дистальном) отрезке нескольких отдельных частей (рис. 7, 8, 15) предварительное отсепарирование конъюнктивы для их укладки может быть общим или производиться индивидуально для каждой отдельной части (в виде отдельных каналов). В последнем случае количество сформированных путей (каналов) и, соответственно, зон оттока ВГЖ может быть 2 или более.
Проникающая операция с использованием дренажа выполняется предпочтительно следующим образом: используют дренаж, имеющий выступ. Вначале в ходе операции после вырезания и отгибания склерального лоскута производится базальная иридэктомия с выкраиванием соответствующей полоски ткани. После этого проксимальная часть дренажа помещается на склеральное ложе, под поверхностный склеральный лоскут таким образом, что треугольный выступ располагается в зоне трабекулэктомии в предварительно сформированном канале (вставляется в трабекулэктомическое отверстие) и незначительно проминирует в переднюю камеру, а дистальная часть дренажа (выходя из-под склерального лоскута) укладывается на поверхности склеры, предпочтительно в сторону экватора, под предварительно отсепарированную конъюнктиву. Далее поверхностный лоскут вместе с дренажом фиксируется к склере одним или несколькими швами (в зависимости от формы отсепарированного склерального лоскута), после чего накладывается непрерывный шов на конъюнктиву.
Несомненным достоинством заявляемого дренажа является его универсальность, т.е. возможность его использования при различных типах и вариантах антиглаукоматозных операций. Причем это может достигаться не только использованием различных моделей дренажей, описанных в настоящей заявке, но также при использовании одной конкретной модели, например, выполненной в виде полоски, за счет ее моделирования и техники операции. Это бывает особенно важно, когда оптимальный вариант проведения конкретной операции выявляется в ее процессе.
Использование биосовместимых материалов и их резорбция в течение 1-12 мес позволяет избежать побочных реакций, осложнений (усугубляющиеся при длительных и особенно постоянных сроках имплантации) и необходимости реопераций. При этом время резорбции дренажа определяется его толщиной и пористостью, а также природой используемого материала. Таким образом, заявляемый дренаж, выполнив свою временную функцию по стабилизации ВГД в послеоперационный период, полностью рассасывается в течение определенного времени, что способствует созданию стабильных путей оттока ВГЖ и, соответственно, стабилизации ВГД.
Стерилизация изготовленных дренажей проводится радиационным или газовым способом (окисью этилена) в стандартных условиях.
Клинические примеры использования дренажей представлены ниже (примеры 22-24). Каких-либо осложнений и побочных реакций при использовании описанных дренажей до и после их резорбции (при сроке наблюдения не менее двух лет) не было выявлено.
Было также выявлено, что заявляемые биорезорбируемые дренажи, имеющие несплошную (пористую, волокнистую и микроволокнистую) структуру, способны сорбировать значительные количества различных лекарственных средств. Это связано как с их природой, так и с наличием хорошо развитой поверхности.
В этой связи представляет интерес возможность использования заявляемых дренажей для депонирования ex tempore лекарственных препаратов, применяемых в офтальмохирургии. Это методика удобна при проведении операций, позволяет ускорить заживление тканей и снизить вероятность послеоперационных осложнений.
Установлено, что дренажи при кратковременной выдержке в растворах или суспензиях лекарственных препаратов (1-20 мин) сорбируют их в количестве 0,1-20 мас. %. При этом скорость их сорбции, а также десорбции определяется, в первую очередь, природой препарата.
Заявляемый дренаж может быть использован для иммобилизации ех tempore следующих лекарственных средств: стероидные противовоспалительные средства (дексаметазон, гидрокортизон, преднизолон, триамцинолон, бетаметазон, дипроспан и другие), нестероидные противовоспалительные средства (диклофенак натрия, индометацин, флюрбипрофен и другие), цитостатики (5-фторурацил, митомицин-С, блеомицин и другие) или другие типы лекарств.
Таким образом, заявляемый дренаж имеет следующие преимущества:
- возможность использования дренажа при всех видах и типах (проникающих и непроникающих) антиглаукоматозных операций
- использование дренажа способствует беспрепятственному прохождению ВГЖ на всем протяжении сформированных путей оттока, вплоть до сосудистой сети конъюнктивы, включая зону активного сосудистого оттока, препятствуя их сращиванию, что обеспечивает устойчивый гипотензивный эффект - использование биосовместимых материалов и оптимальное время их резорбция позволяет избежать побочных реакций, осложнений и необходимости реопераций
- удобство и простота установки и возможность моделирования при проведении операции
- возможность использования дренажа для депонирования ex tempore лекарственных препаратов, применяемых в офтальмохирургии, что позволяет ускорить заживление тканей
ПРИМЕРЫ
Пример 1.
Дренаж из сплошной пленки. Приготовляли 3,6%-ный раствор поли(ε-капролактона) (приведенная вязкость 1,2 дл/г, Corbion, Purac) в свежеперегнанном тетрагидрофуране. Этот раствор выливали на стеклянную подложку, установленную горизонтально. После испарения растворителя при комнатной температуре пленку на подложке сушили при 40°С в течение 60 мин. После этого для удаления остаточного растворителя пленку сушили в вакуум-сушильном шкафу при 35°С в течение 2 ч. После этого заготовку в виде листа (пленки) толщиной 60 мкм снимали с подложки, после чего острым металлическим резаком от заготовки отрезали узкие полоски шириной 5,0 мм. Далее от этой заготовки отрезали дренажи в форме прямоугольной полоски, имеющей размеры 5,0*2,0*0,06 мм (изображен на эскизе 1). Дренажи укладывали в полипропиленовый блистер и стерилизовали радиационным способом (быстрые электроны, 2,0 МРа).
Пример 2.
Приготовляли 3,2%-ный раствор сополимера поли(L-лактид-со-ε-капролактона) (85:15, приведенная вязкость 1,6 дл/г, Corbion, Purac) в свежеперегнанном тетрагидрофуране.
Далее получали дренаж в условиях примера 1. Вырезанную прямоугольную полоску, имеющую размеры 14,0*1,0*0,055 мм, изгибали в средней части под прямым углом. Получали дренажи в виде изогнутой полоски (изображен на эскизе 2). Дренажи укладывали в полипропиленовый блистер и стерилизовали радиационным способом (быстрые электроны, 2,0 МРа).
Пример 3.
Приготовляли 1,2%-ный раствор сополимера поли(D,L-лактид-со-гликолида) (50:50, приведенная вязкость 0,62-0,65 дл/г, DURECT Corp.) в свежеперегнанном диоксане. Этот раствор выливали на стеклянную подложку, установленную горизонтально. Для получения пленки подложку нагревали до 50°С и выдерживали при этой температуре в течение 90 мин. После этого для удаления остаточного растворителя пленку сушили в вакуум-сушильном шкафу при 50°С в течение 3 ч. После этого заготовку в виде пленки толщиной 12 мкм снимали с подложки, после чего из нее вырезали дренажи в форме прямоугольной полоски, имеющей размеры 6,0*2,0*0,012 мм. Дренажи укладывали в полипропиленовый блистер и стерилизовали радиационным способом (быстрые электроны, 2,0 МРа).
Пример 4.
Дренаж из пористой пленки. В 10,0 г 4,0%-ного приготовленного раствора поли(D,L-лактида) (приведенная вязкость 2,0 дл/г, Corbion, Purac) в свежеперегнанном хлороформе добавляли 2,4 г тонкоизмельченного хлористого натрия (размер частиц 20-45 мкм) и эту смесь тщательно перемешивали. Далее полученную суспензию выливали на стеклянную подложку, установленную горизонтально. После испарения растворителя при комнатной температуре пленку на подложке сушили при 30°С в течение 20 мин, а затем при 40°С в течение 40 мин. После этого для удаления остаточного растворителя покрытие сушили в вакуум-сушильном шкафу при 30°С в течение 4 ч. Далее подложку с покрытием помещали в стеклянный сосуд с дистиллированной водой и выдерживали его при температуре 60°С в течение 10 час до полного вымывания наполнителя (порообразователя). После этого покрытие на подложке сушили при 80°С в течение 2 час, и потом еще в вакуум-сушильном шкафу при 35°С в течение 2 ч, после чего его снимали в виде тонкой эластичной пленки. После этого из полученной заготовки в виде пористой пленки толщиной 120 мкм вырезали дренажи в форме прямоугольной полоски с закругленными краями, имеющей ширину 3,5 мм и общую длину 7,0 мм (изображен на эскизе 3). Изготовленные дренажи стерилизовали газовым способом (окисью этилена).
Пример 5.
Приготовляли 4,0%-ный раствор поли(L-лактида) (приведенная вязкость 1,0 дл/г, Corbion, Purac) в свежеперегнанном хлороформе, к которому добавляли в качестве вымываемого наполнителя 4,2 г тонкоизмельченной сахарозы (размер частиц 15-30 мкм). Эту суспензию выливали на стеклянную подложку, установленную горизонтально. После испарения растворителя при комнатной температуре пленку на подложке сушили при 40°С в течение 60 мин. Далее пленку снимали с подложки и помещали в стеклянный сосуд с дистиллированной водой и выдерживали его в сушильном шкафу при температуре 60°С в течение 10 час до полного вымывания наполнителя. После этого пленку сушили при 80°С в течение 2 час и потом еще в вакуум-сушильном шкафу при 35°С в течение 2 ч. После этого из заготовки толщиной 110 мкм вырезали дренажи сложной формы, имеющие ширину 4,0 мм и общую длину 12,0 мм (изображен на эскизе 4). Изготовленные дренажи стерилизовали газовым способом (окисью этилена).
Пример 6.
В условиях примера 1 получали дренаж из сплошной пленки. Приготовляли 6,0%-ный раствор поли(гликолида) (приведенная вязкость 1,4 дл/г, Corbion, Purac) в гексафторизопропаноле. Полученная заготовка в виде эластичной пленки имела толщину 130 мкм. Из этой заготовки вырезали дренажи сложной формы, имеющие ширину 4,0 мм и общую длину 15 мм (изображен на эскизе 5).
Пример 7.
w
В условиях примера 1 получали дренаж из сплошной пленки из композитного материала. Использовали 5,0%-ный раствор смеси (80:20) сополимера поли(D,L-лактид-со-гликолида) (85:15, приведенная вязкость 0,76-0,85 дл/г, DURECT Corp.) и поливинилацетата (M 100000, Aldrich) в хлороформе. Полученная заготовка в виде эластичной пленки имела толщину 95 мкм. Из этой заготовки вырезали дренажи прямоугольной формы, имеющие ширину 4,0 мм и общую длину 8,0 мм (изображен на эскизе 6).
Пример 8.
В условиях примера 1 получали дренаж, имеющий выступ, из сплошной пленки. Использовали 5,0%-ный раствор трехблочного блок-сополимера полилактид (5000)-полиэтиленгликоль (10000)-полилактид (5000), Polysciences, Inc. в хлороформе. Полученная заготовка в виде эластичной пленки имела толщину 90 мкм. Из этой заготовки вырезали дренажи сложной формы, имеющие выступ (с проксимальной части) треугольной формы с основанием 1,0 мм и высотой 1,0 мм. Полученные дренажи имели ширину 5,0 мм, общую длину 10 мм и толщину 85 мкм (изображен на эскизе 7).
Пример 9.
В условиях примера 4 получали дренаж, имеющий выступ, из пористой пленки. Использовали 3,0%-ный раствор поли-3-гидроксибутирата (приведенная вязкость 0,46 дл/г) в хлороформе. Полученная предзаготовка в виде эластичной пленки имела толщину 100 мкм. Из этой предзаготовки вырезали заготовки сложной формы, имеющие выступ (с проксимальной части) в форме прямоугольника с основанием 2,0 мм и высотой 3,0 мм. Далее выступ сгибали по диагонали прямоугольника, и он принимал форму сдвоенного треугольника. Полученные дренажи сложной формы имели ширину 10,0 мм, общую длину 18 мм и толщину 100 мкм (изображен на эскизе 8).
Пример 10.
В условиях примера 1 получали дренаж, имеющий выступ, из сплошной пленки. Использовали 8,5%-ный раствор поли-3-гидроксивалериата (приведенная вязкость 0,53 дл/г) в хлороформе. Полученная предзаготовка в виде эластичной пленки имела толщину 270 мкм. Из этой предзаготовки вырезали заготовки в форме равностороннего треугольника со сторонами 8,0 мм, также имеющие выступ (с проксимальной части) в форме прямоугольника с основанием 2,0 мм и высотой 2,0 мм. Далее выступ сгибали симметрично с двух сторон (углов) и он принимал форму части сложенного конверта. Полученные дренажи сложной формы имели ширину 8,0 мм, общую длину 9,0 мм и толщину 270 мм (изображен на эскизе 9).
Пример 11.
В условиях примера 1 получали дренаж, имеющий выступ, из сплошной пленки. Использовали 3,0%-ный раствор поли-4-гидроксибутирата (приведенная вязкость 0,49 дл/г) в хлороформе. Полученная заготовка в виде эластичной пленки имела толщину 50 мкм. Из этой заготовки вырезали дренажи в форме равнобедренного треугольника, имеющие выступ (в качестве которого использовался проксимальный конец - угол дренажа). Полученные дренажи имели ширину 14,0 мм, общую длину 12 мм и толщину 50 мкм (изображен на эскизе 10).
Пример 12.
В условиях примера 1 получали дренаж, имеющий выступ, из перфорированной пленки. Использовали 3,0%-ный раствор поли(3-гидроксибутират-со-3-гидроксивалериат) (приведенная вязкость 0,58 дл/г) в хлороформе. Полученную предзаготовку толщиной 60 мкм перфорировали с помощью волоконного лазера МиниМаркер 2, НТО «ИРЭ-Полюс», РФ.
Отверстия диаметром 100 мкм были сделаны в шахматном порядке с шагом в 300 мкм. Далее из полученной заготовки вырезали дренажи в форме квадрата 7,0*7,0 мм, имеющие выступ (в качестве которого использовался проксимальный конец-угол дренажа). Полученные дренажи имели ширину 10 мм, общую длину 10 мм и толщину 60 мкм (изображен на эскизе 11).
Пример 13.
Получение дренажа из пористой пленки. Приготовляли раствор фибриллярного белка - рекомбинантного спидроина-1. Для этого навеску 0,3 г рекомбинантного спидроина-1 растворяли в 4,0 мл 10%-ного раствора хлорида лития в 90% муравьиной кислоты. В этот раствор добавляли 0,9 г хлорида натрия с размером частиц 40-65 мкм. Далее полученную суспензию наносили на стеклянную подложку, установленную горизонтально, и сушили на ней при температуре 40°С 3 час. Полученную пленку снимали и выдерживали в 96%-ном этаноле в течение 2 час, в дистиллированной воде еще 2 час, после чего сушили в вакууме при 40°С 3 час. Получали заготовку в виде пористой пленки толщиной 105 мкм.
Из этой заготовки вырезали дренажи в виде круга диаметром 9,0 мм, имеющим выступ треугольной формы с закругленным углом с основанием 1,5 мм и высотой 2,0 мм. Полученные дренажи имели ширину 9 мм, общую длину 11 мм и толщину 105 мкм (изображен на эскизе 12).
Пример 14.
w
В условиях примера 1 получали дренаж из сплошной пленки из композитного материала. К смеси 30,0 г приготовленного 4,0%-ного водного раствора поливинилового спирта (M 85 000, 96% гидролизованных групп, Aldrich) и 5,0 г 4,0%-ного водного раствора хитозана (низкомолекулярный пищевой, М 1000-30000), ЗАО «Биопрогресс» добавляют 0,35 г 25% водного раствора глутарового диальдегида и 0,36 г глицерина, а затем уксусную кислоту до рН 4. Полученный раствор наносили на стеклянную подложку, помещали в сушильный шкаф и отверждали при 60°С в течение 2 час, а затем при 90°С в течение 1 час. Далее полученную пленку толщиной 125 мкм снимали и офтальмологическим трепаном диаметром 3,0 мм вырезали круглое отверстие, после чего трепаном диаметром 7,0 мм, середина которого устанавливалась в центр вырезанного отверстия, вырезали дренаж в виде круга с отверстием (шайбы). Полученные дренажи имели ширину 7,0 мм, общую длину 7,0 мм и толщину 125 мм (изображен на эскизе 13).
Пример 15.
Для получения дренажа из сплошной пленки использовали готовую целлофановую пленку, толщина 30 мкм, Юкка. Далее эту пленку нарезали на отрезки 8,0*0,5*0,03 мм с получением дренажей в виде полоски.
Пример 16.
Получение дренажа из пористого микроволокнистого материала методом электроспиннинга (электроформования) [А.Ю. Хоменко. Регулирование морфологии и свойств нетканых и высокодисперсных биосовместимых материалов на основе хитозана и полимеров молочной кислоты, полученных методом электроформования. Дисс. к. ф.-м. н., М., 2016, 168 с; Василец В.Н., Казбанов И.В., Ефимов А.Е., Севастьянов В.И. Разработка новых методов формирования имплантационных материалов с использованием технологий электроспиннинга и биопринтирования. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2009, т. 11, №2, 47-53]. Для этого использовали 4,0%-ный раствор поли-3-гидроксибутирата (приведенная вязкость 0,46 дл/г) в метиленхлориде, который наносили на латунный стержень диаметром 1,6 мм и высотой 10 см. Частота вращения шагового двигателя установки составляла 8-10 Гц, что соответствует скоростям подачи полимера 0,28-0,35 мл/мин, напряжение - 25 кВ. Толщина полученного покрытия составляет 50 мкм. Далее стержень с покрытием поместили в дистиллированную воду. После этого полученную трубку из микроволокнистого материала снимали со стержня и сушили при 80°С. После этого ее разрезали вдоль, получая плоскую заготовку с толщиной 50 мкм, шириной 5,0 мм и длиной 7,0 см. Далее из нее вырезали дренажи сложной формы с двумя отверстиями, имеющие ширину 5,0 мм, общую длину 12 мм и толщину 50 мкм, размер сквозных пор материала 3 мкм, средний диаметр волокон 0,2 мкм (изображен на эскизе 14).
Пример 17.
Получение дренажа из пористого микроволокнистого композитного материала методом электроспиннинга (электроформования) проводили в условиях примера 16. Использовали 10,0% раствор смеси (50:50) поли-3-гидроксибутирата (приведенная вязкость 0,46 дл/г) и сополимера поли(D,L-лактид-со-ε-капролактона) (25:75, приведенная вязкость 0,70-0,90 дл/г, DURECT Corp.) в хлороформе. Получали плоскую заготовку толщиной 190 мкм, шириной 5,0 мм и длиной 10,0 см, размер сквозных пор материала 14 мкм, средний диаметр волокон 4,0 мкм. Далее из нее вырезали дренажи, представляющие собой две отдельные полоски, имеющие размеры 10,0*2,0*0,19 мм (изображен на эскизе 15).
Пример 18.
Получение дренажа из пористого материала методом 3D-биопечати. На основе поли(е-капролактона) (приведенная вязкость 1,2 дл/г, Corbion, Purac) методом 3D-биопечати [Y.Yu, L Zheng, H.Chen et al. Fabrication of hierarchical polycaprolactone/gel scaffolds via combined 3D bioprinting and electrospinning for tissue engineering. Advances in Manufacturing. 2014, v. 2, №3, 231-238] была получена пленка, имеющая линейные размеры 6 см*4 см, толщину 120 мкм, пористость 70% и поры в виде квадратов размером 20*20 мкм. Далее полученную заготовку нарезали на отрезки 8,0*2,0*0,12 мм с получением дренажей в виде полоски.
Пример 19.
Получение дренажа из тканного материала. Из шелковой нити №8 толщиной 45 мкм соткана полоска ткани длиной 15 см, шириной 6 см и толщиной 180 мкм. Далее полученную заготовку нарезали на отрезки 8,0*3,0*0,18 мм с получением дренажей в виде полоски.
Пример 20.
Получение дренажа из тканого материала с выступом в виде нити. Из нити на основе поли(гликолид-со-L-лактида) 90:10 мол. %, Vicryl, Johnson & Johnson толщиной 30 мкм соткана полоска ткани длиной 18 см, шириной 5 см и толщиной 130 мкм. Далее полученную заготовку нарезали на отрезки 8,0*2,0*0,13 мм, после чего с одного края отрезка посередине его торцевой части и параллельно его большей стороне приваривали (с помощью устройства для сваривания полимерных пленок CNT-200/2, СAS, КНР) отрезок исходной нити размером 4,0 мм, так чтобы половина ее - 2 мм выходила наружу, с получением дренажей в виде полоски с выступом в виде нити. Полученные дренажи имели ширину 2,0 мм, общую длину 10,0 мм и толщину 130 мкм.
Пример 21.
Получение дренажа из сетки. В качестве заготовки использовали готовую рассасывающуюся сетку Vicryl, Johnson & Johnson на основе поли(гликолид-co-L-лактида) 90:10 мол. %, имеющую толщину 180 мкм и отверстия 0,5*0,5 мм, которые образуют спаянные между собой нити. Эту сетку нарезали на отрезки 10*2,0*0,18 мм с получением дренажей в виде полоски.
Пример 22.
Имплантация дренажа с открытым контуром в форме полоски (изображена на эскизе 16).
Клинический пример. Больной Г., 67 лет, диагноз OD - первичная открытоугольная оперированная лазером развитая субкомпенсированная глаукома на максимальном гипотензивном режиме. Операция OD -синустрабекулэктомия с базальной иридэктомией с имплантацией биорезорбируемого дренажа в форме полоски. Обработка операционного поля обычная. Анестезия Sol. Lidocaini 2% - 2,0 р/б. Шов-держалка на верхнюю прямую мышцу. Разрез конъюнктивы на 12 часах в 7 мм от лимба длиной 6 мм. Гемостаз. Из поверхностных слоев склеры на глубину 1/2 ее толщины основанием к роговице выкроен прямоугольный лоскут со сторонами 4 и 3 мм до прозрачных слоев роговицы. Поверхностный лоскут склеры вместе с конъюнктивой откинут на роговицу. В зоне проекции Шлеммова канала выкроена полоска ткани размером 1*3 мм. Произведена базальная иридэктомия. На склеральное ложе, под поверхностный склеральный лоскут, помещен биорезорбируемый дренаж таким образом, что одна половина его находится под поверхностным склеральным лоскутом, а вторая - располагается на поверхности склеры. Поверхностный лоскут вместе с дренажом фиксирован к склере двумя швами 8.0. Непрерывный шов 8.0 на конъюнктиву. Sol. Dexasoni 0,3+Sol. Gentamycini 0,2 под конъюнктиву. Асептическая мононаклейка.
На следующий день после операции: глаз почти спокоен. Передняя камера около 2,3 мм (чуть мельче средней), влага прозрачная. Над верхним лимбом разлитая фильтрация дренажа. Под конъюнктивой верхнего лимба виден контур дренажа. Tn OD 9 mm Hg (пневмо). Через 3 месяца после операции: OD - спокоен. Над верхним лимбом разлитая фильтрационная подушечка. По конъюнктивой верхнего лимба виден контур дренажа. Tn OD 13mm Hg. Через 6 месяцев после операции OD - спокоен. Фильтрационная подушечка на 12 часах. Дренаж под конъюнктивой не просматривается. Tn OD 13mm Hg.
Пример 23.
Имплантация дренажа с открытым контуром сложной формы, имеющим выступ (изображена на эскизе 17).
Клинический пример. Больной К., 70 лет, диагноз OS - первичная открытоугольная далекозашедшая субкомпенсированная глаукома на максимальном гипотензивном режиме. Операция OS - синустрабекулэктомия с базальной иридэктомией с имплантацией биорезорбируемого дренажа сложной формы с выступом. Обработка операционного поля обычная. Анестезия Sol. Lidocaini 2% - 2,0 р/б. Шов-держалка на верхнюю прямую мышцу. Разрез конъюнктивы на 12 часах в 7 мм от лимба длиной 6 мм. Гемостаз. Из поверхностных слоев склеры на глубину 1/2 ее толщины выкроен прямоугольный лоскут со сторонами 4 и 3 мм до прозрачных слоев роговицы. Поверхностный лоскут склеры вместе с конъюнктивой откинут на роговицу. В зоне проекции Шлеммова канала выкроена полоска ткани размером 1*3 мм. Произведена базальная иридэктомия. На склеральное ложе, под поверхностный склеральный лоскут, помещен биорезорбируемый дренаж таким образом, что треугольный выступ располагается в зоне синустрабекулэктомии и частично проминирует в переднюю камеру, а центральная полоска выходит из-под склерального лоскута к экватору. Две боковые полоски также выходят из-под склерального лоскута и располагаются слева и справа от центральной. Поверхностный лоскут фиксирован к склере двумя швами 8.0. Непрерывный шов 8.0 на конъюнктиву. Sol. Dexasoni 0,3+Sol. Gentamycini 0,2 под конъюнктиву. Асептическая мононаклейка.
На следующий день после операции: глаз почти спокоен. Передняя камера около 2,5 мм (чуть мельче средней), влага прозрачная. Над верхним лимбом разлитая фильтрация. На 12 часах паралимбально в передней камере виден треугольный выступ дренажа. Под конъюнктивой верхнего лимба виден контур дренажа. Tn OD 7 mm Hg (пневмо). Через 3 месяца после операции: OD - спокоен. Над верхним лимбом разлитая фильтрационная подушечка. По конъюнктивой верхнего лимба виден контур дренажа. Tn OD 13 mm Hg. Через 6 месяцев после операции OD - спокоен. Фильтрационная подушечка на 12 часах. Дренаж под конъюнктивой не просматривается. Tn OD 13 mm Hg.
Пример 24.
Имплантация дренажа с открытым контуром в форме треугольника, имеющим выступ (изображена на эскизе 18).
Клинический пример. Больной М, 62 лет, диагноз OS - первичная открытоугольная далекозашедшая некомпенсированная глаукома на максимальном гипотензивном режиме. Операция OS - синустрабекулэктомия с базальной иридэктомией с имплантацией биорезорбируемого дренажа в форме треугольника. Обработка операционного поля обычная. Анестезия Sol. Lidocaini 2% - 2,0 р/б. Шов-держалка на верхнюю прямую мышцу. Разрез конъюнктивы на 12 часах в 7 мм от лимба длиной 6 мм. Гемостаз. Из поверхностных слоев склеры на глубину 1/2 ее толщины основанием к роговице выкроен прямоугольный лоскут со сторонами 4 и 3 мм до прозрачных слоев роговицы. Поверхностный лоскут склеры вместе с конъюнктивой откинут на роговицу. В зоне проекции Шлеммова канала выкроена полоска ткани размером 1*3 мм. Произведена базальная иридэктомия. На склеральное ложе, под поверхностный склеральный лоскут, помещен биорезорбируемый дренаж таким образом, что угол треугольника (выступ) располагается в зоне синустрабекулэктомии и частично, на 0,5 мм, проминирует в переднюю камеру, а дистальный конец, выходя из под склерального лоскута располагается на поверхности склеры. Поверхностный лоскут вместе с дренажом фиксирован к склере двумя швами 8.0. Выступающие концы дренажа расположены на поверхности склеры, покрыты конъюнктивой. Непрерывный шов 8.0 на конъюнктиву. Sol. Dexasoni 0,3+Sol. Gentamycini 0,2 под конъюнктиву. Асептическая мононаклейка.
На следующий день после операции: глаз почти спокоен. Передняя камера около 2,3 мм (чуть мельче средней), влага прозрачная. Над верхним лимбом разлитая фильтрация. На 12 часах паралимбально в передней камере виден выступ дренажа. Под конъюнктивой верхнего лимба виден контур дренажа. Tn OS 9 mm Hg (пневмо). Через 3 месяца после операции: OS - спокоен. Над верхним лимбом разлитая фильтрационная подушечка. По конъюнктивой верхнего лимба виден контур дренажа. Tn OS 12 mm Hg. Через 6 месяцев после операции OS - спокоен. Фильтрационная подушечка на 12 часах. Дренаж под конъюнктивой не просматривается. Tn OS 15 mm Hg.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Полезная модель может применяться в медицине при хирургическом лечении различных видов глауком (первичной, рефрактерной, при повторных оперативных вмешательствах, в сложных случаях при вторичной глаукоме).
Источники
1. Е.Н. Иомдина, СМ. Бауэр, К.Е. Котляр. Биомеханика глаза: теоретические аспекты и клинические приложения. М., Реал Тайм, 2015, 208 с;
2. Биосовместимость. Под. ред. В.И.Севастьянова. М., 1999, 368 с;
3. А.В. Терещенко, И.А. Молоткова, Ю.А. Белый, Е.В. Ерохин. Модификация современной микроинвазивной непроникающей хирургии глаукомы с применением Т-образного дренажа. Офтальмохирургии. 2011, №2 [http://wvvw.eyepress.ru/article.aspx?9402].
4. Патент РФ №2192821, 2002. Способ хирургического лечения тяжелых форм глаукомы. В.И. Севастьянов, A.M. Бессмертный, В.П. Еричев и др.;
5. С.Ю. Анисимова, С.И. Анисимов, Е.В. Ларионов и др. Дренаж антиглаукоматозный «Ксенопласт» в непроникающей и проникающей хирургии глаукомы. X съезд офтальмологов России. Сборник научных материалов. М., 2015, с. 71
6. С.Ю. Анисимова, С.И. Анисимов, И.В. Рогачева. Хирургическое лечение рефрактерной глаукомы с использованием нового, стойкого к биодеструкции коллагенового дренажа. Глаукома. 2006, №2, 51 -56;
7. Патент РФ на полезную модель №126931, 2013. Дренажное устройство. А.Р. Коригодский, И.Б. Алексеев, С.С Долгий, А.Ю., Слонимский;
8. http://www.zdorlife.ru/page-id-512.html;
9. Е.А. Егоров, С.Н. Басинский. Клинические лекции по офтальмологии. Учебное пособие. Гэотар-Медиа. 2007, 163 с;
10. Т.Г. Волова. Материалы для медицины, клеточной и тканевой инженерии. Красноярск, ИПК СФУ. 2009, 262 с;
11. http://thesaurus.rusnano.com/wiki/article22206;
12. Т. Stylianopoulos, С А. Bashur, A.S. Goldstein et al. Computational predictions of the tensile properties of electrospun fiber meshes: effect of fiber diameter and fiber orientation. J. Mech. Behav. Biomed Mater. 2008, v. l, №4, 326-335;
13. А.Ю.Хоменко. Регулирование морфологии и свойств нетканых и высокодисперсных биосовместимых материалов на основе хитозана и полимеров молочной кислоты, полученных методом электроформования. Дисс. к. ф.-м.н., М., 2016, 168 с;
14. В.Н. Василец, И.В. Кабанов, А.Е. Ефимов, В.И. Севастьянов. Разработка новых методов формирования имплантационных материалов с использованием технологий электроспиннинга и биопринтирования. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2009, т. 11, №2, 47-53;
15. F. Hua, Y. Sun, A. Gaur at al. Polymer Imprint Lithography with Molecular-Scale Resolution. Nano Letters. 2004, v. 4, №12, 2467-2471;
16. http://medach.pro/innovations/bioinzheneriya/3d-bioprinting-of-tissues-and-organs/;
17. J. Camp.Development of simple 3D printing scaffold for liver tissue engineering. Thesis. 2002, MIT;
18. Y.Yu, L Zheng, H.Chen et al. Fabrication of hierarchical polycaprolactone/gel scaffolds via combined 3D bioprinting and electrospinning for tissue engineering. Advances in Manufacturing. 2014, v. 2, №3, 231-238;
19. http://medach.pro/innovations/bioinzheneriya/3d-bioprinting-of-tissues-and-organs/