Клапаносодержащий ксеновенозный кондуит: terra incognita или tabula rasa?

Авторы: Журавлева И.Ю.¹, Карпова Е.В.², Кузнецова Е.В.³, Юношев А.С.⁴, Коробейников А.А.⁵, Тимченко Т.П.⁶, Ничай Н.Р.⁷, Сойнов И.А.⁸, Горбатых А.В.⁹

Принадлежность авторов

¹Новосибирский НИИ патологии кровообращения им. академика Е.Н. Мешалкина Минздрава России, 630055, г. Новосибирск, ул. Речкуновская, 15

²Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 9

³Новосибирский НИИ патологии кровообращения им. академика Е.Н. Мешалкина Минздрава России, 630055, г. Новосибирск, ул. Речкуновская, 15

⁴Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 15

⁵Новосибирский НИИ патологии кровообращения им. академика Е.Н. Мешалкина Минздрава России, 630055, г. Новосибирск, ул. Речкуновская, 15

⁶Новосибирский НИИ патологии кровообращения им. академика Е.Н. Мешалкина Минздрава России, 630055, г. Новосибирск, ул. Речкуновская, 15

⁷Новосибирский НИИ патологии кровообращения им. академика Е.Н. Мешалкина Минздрава России, 630055, г. Новосибирск, ул. Речкуновская, 15

⁸Новосибирский НИИ патологии кровообращения им. академика Е.Н. Мешалкина Минздрава России, 630055, г. Новосибирск, ул. Речкуновская, 15

⁹Новосибирский НИИ патологии кровообращения им. академика Е.Н. Мешалкина Минздрава России, 630055, г. Новосибирск, ул. Речкуновская, 15

Реферат

Цель работы – комплексное исследование биоматериала яремной вены крупного рогатого скота (КРС) для создания на его основе оригинального кондуита, используемого у пациентов педиатрической группы. Материал и методы. Исследование носит экспериментальный характер. Эндоскопически отобранные образцы яремной вены КРС были обработаны 0,625%-м раствором глутарового альдегида (ГА), 5%-м раствором диглицидилового эфира этиленгликоля (ДЭ) или их сочетанием в различной последовательности. Гистохимически анализировали структуру консервированного биоматериала, определяли его упругопрочностные свойства, взаимодействие консервантов с биоматериалом изучали методом ИК-спектроскопии, выполняли оценку кальций-связывающего потенциала материала. Результаты. По результатам ИК-спектроскопии в стенке ксеновены, подвергшейся комбинированной обработке ГА + ДЭ, можно идентифицировать связи как ГА, так и ДЭ. На содержание сшивающего агента влияет последовательность обработки. При оценке физико-механических свойств все образцы, вне зависимости от способа консервации, были достоверно (p < 0,05) прочнее в 1,7–2,7 раза в циркулярном направлении, нежели в продольном. Наибольшая анизотропия упругопрочностных свойств выявлена в группах, где преобладало влияние ГА. Кальций-связывающий потенциал ксеновенозной стенки высок вне зависимости от вида сшивающего агента или их комбинации. Количественная оценка содержания кальция в образцах показала, что максимальная концентрация обнаружена при консервации ГА, а минимальная – при обработке ДЭ (р = 0,00008). Образцы, последовательно обработанные ДЭ и ГА, занимали по накоплению кальция промежуточное положение. Заключение. Учитывая значительное содержание коллагена в тканях кондуита, использование для базовой консервации эпоксидных соединений предпочтительно по сравнению с альдегидными, так как они позволяют улучшить упругопрочностные характеристики биоматериала и снизить его кальций-связывающий потенциал.

Тэги

бычья яремная вена, глутаровый альдегид, кальций-связывающая активность, клапаносодержащий кондуит, эпоксидные консерванты

Список литературы

1. Барбараш Л.С., Барбараш Н.А., Журавлева И.Ю. Биопротезы клапанов сердца: проблемы и перспективы. Кемерово, 1995. 400 с.

2. Лукьянов А.А., Караськов А.М., Горбатых Ю.Н. и др. Ближайшие и отдаленные результаты операции Росса у пациентов педиатрической группы // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2014. (2). 5–9.

3. Attmann T., Quaden R., Freistedt A. et al. Percutaneous heart valve replacement: histology and calcification characteristics of biological valved stents in juvenile sheep // Cardiovasc. Pathol. 2007. 16. 165–170.

4. Bailey M.T., Pillarisetti S., Xiao H. et al. Role of elastin in pathologic calcification of xenograft heart valves // J. Biomed. Mater. Res. A. 2003. 66. 93–102.

5. Breymann T., Blanz U., Wojtalik M.A. et al. European Contegra Multicentre Study: 7-Year Results after 165 Valved Bovine Jugular Vein Graft Implantations // Thorac. Cardiovasc. Surg. 2009. 57. (5). 257–269.

6. Carrel T. Bovine valved jugular vein (Contegra™) to reconstruct the right ventricular outflow tract // Expert Rev. Medical Devices. 2004. 1. (1). 11–19.

7. Connolly J.M., Bakay M.A., Alferiev I.S. et al. Triglycidylamine cross-linking combined with ethanol inhibits bioprosthetic heart valve calcification // Ann. Thorac. Surg. 2011. 92. (3). 858–865.

8. Herijgers P., Ozaki S., Verbeken E. et al. Valved jugular vein segments for right ventricular outflow tract reconstruction in young sheep // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2002. 124. 798–805.

9. Holmes A.A., Co S., Human D.G. et al. The Contegra conduit: Late outcomes in right ventricular outflow tract reconstruction // Ann. Pediatr. Cardiol. 2012. 5. (1). 27–33.

10. Patent № 5 880 242 US. Nonpolymeric epoxy compounds for cross linking biological tissue and bioprosthetic grafts prepared thereby / Hu C.B., Myers K.E., Nguyen-Thien-Nhon D. et al.; published 1999.

11. Ichikawa Y. A new RV-PA conduit with a natural valve made of bovine jugular vein // ASAIO J. 1992. 38. M266-M270.

12. Ichikawa Y., Noishiki Y., Soma T. et al. A new antithrombogenic RV-PA valved conduit // ASAIO J. 1994. 40. (3). M714-M718.

13. Perrotta I., Russo E., Camastra C. et al. New evidence for a critical role of elastin in calcification of native heart valves: immunohistochemical and ultrastructural study with literature review // Histopathology. 2011. 59. 504–513.

14. Protopapas A.D., Athanasiou T. Contegra conduit for reconstruction of the right ventricular outflow tract: a review of published early and mid-time results // J. Cardiothorac. Surg. 2008. 3. ID 62.

15. Qui Y., Quijano R. C., Wang S. K. et al. Fluid dynamics of venous valve closure // Ann. Biomed. Eng. 1995. 23. 750–759.

16. Urso S., Rega F., Meuris B. et al. The Contegra conduit in the right ventricular outflow tract is an independent risk factor for graft replacement // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2011. 40. 603–609.

17. Vyavahare N., Ogle M., Schoen F.J. et al. Elastin calcification and its prevention with aluminum chloride pretreatment // Am. J. Pathol. 1999. 155. (3). 973–982.

18. Wu Z.S., Zhang J.C., Cheng D. Morphologic and hydrodynamic characteristics of bovine jugular venous conduit with valves // Hunan Yi Ke Da Xue Xue Bao. 2003. 28. (3). 298–300. [In Chinese].

19. Xu Z.J., Wu Z.S., Hu T.H. et al. Bovine jugular venous conduit treated with the polyepoxy compound // Zhong Nan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. 2006. 31. (3). 355–358. [In Chinese].

20. Yuan S.-M. The contegra valved bovine conduit: A biomaterial for the surgical treatment of congenital heart defects // Arq. Bras. Cardiol. 2012. 99. (6). 1159–1165.

Об авторах (для корреспонденции):

Журавлева И.Ю. – д.м.н., проф., зав. лабораторией биопротезирования Центра новых технологий, e-mail: i_zhuravleva@meshalkin.ru

Карпова Е.В. – к.х.н., старший научный сотрудник лаборатории физических методов исследования, e-mail: karpovae@nioch.nsc.ru

Кузнецова Е.В. – лаборант-исследователь лаборатории биопротезирования Центра новых технологий, e-mail: ev_kuznetsova@meshalkin.ru

Юношев А.С. – к.ф.-м.н., зав. лабораторией высокоскоростных процессов, e-mail: yunoshev@hydro.nsc.ru

Коробейников А.А. – лаборант лаборатории экспериментальной хирургии и морфологии Центра новых технологий, e-mail: a_korobejnikov@meshalkin.ru

Тимченко Т.П. – младший научный сотрудник лаборатории биопротезирования Центра новых технологий, e-mail: t_timchenko@meshalkin.ru

Ничай Н.Р. – младший научный сотрудник Центра новых хирургических технологий, врач-сердечно-сосудистый хирург кардиохирургического отделения врожденных пороков сердца, e-mail: n_nichay@meshalkin.ru

Сойнов И.А. – младший научный сотрудник Центра новых хирургических технологий, врач-сердечно-сосудистый хирург кардиохирургического отделения врожденных пороков сердца, e-mail: i_sojnov@meshalkin.ru

Горбатых А.В. – к.м.н., младший научный сотрудник Центра новых хирургических технологий, врач-сердечно-сосудистый хирург кардиохирургического отделения врожденных пороков сердца, e-mail: a.gorbatykh@meshalkin.ru

Полный текст

15-2-2016.pdf

Поступило: 19/05/2016