Синтетические протезы для сосудов
Для восстановления кровотока при сужении или закупорке артерии проводится операция протезирования. Она состоит из удаления пораженного сегмента и установки на его место отрезка вены пациента или синтетического протеза. Для крупных сосудов требуются прочные лавсановые, териленовые или дакроновые пористые трубки.
Виды протезов, требования к ним
Первые модели протезов имели жесткий каркас и состояли из плексигласа. Они приводили к воспалению и даже омертвлению тканей в зоне соприкосновения со стенкой артерий. Отсутствие гибкости и травматизм характерны также и для полиэтиленовых трубок. Более удачными оказались изделия из пористой пластмассы с губчатой структурой.
Современные артериальные протезы имеют следующие характеристики:
- материал не взаимодействует с тканями больного;
- в трубке есть отверстия (поры) для того, чтобы через них прорастали волокна соединительной ткани;
- средний размер пор (большие провоцируют кровотечение, а маленькие не дают прижиться протезу);
- гофрированная поверхность, допускающая изгибание без пережимания (например, при движении ноги в суставе);
- диаметр больше протезируемого сосуда, так как его внутренняя поверхность покрывается фибриновыми нитями со временем.
Этим требованиям отвечают вязаные протезы из дакроновой, териленовой или лавсановой нити, которые изготавливаются на специальном оборудовании.
Рекомендуем прочитать статью о реконструкции сосудов. Из нее вы узнаете об операциях на аорте и крупных артериях, способах их проведения.
А здесь подробнее об операции при аневризме аорты.
Техника протезирования артерий
Общее правило проведения протезирования состоит в удалении части артерии, которая закупорена или повреждена, сужена, а на место этого сегмента подшивается вена. Такой протез называется аутовенозным трансплантатом, его используют при всех видах пластических операций на артериях небольшого диаметра.
Если планируется наложение заплаты, то для нее также предпочтительнее взять участок большой подкожной вены или ее ответвление. Синтетические изделия подходят только для больших сосудов.
Сонной
Протез требуется при выраженном сужении из-за развития атеросклеротической бляшки или кальциноза стенки, а также при врожденной или приобретенной извитости артерии. В ходе операции артерия отсекается, ее пораженный сегмент удаляется в пределах нормальных тканей. После этого вшивают подобранный протез, один конец которого фиксируют сосудистыми швами к общей сонной артерии, а второй соединяют с внутренней.
Если место изменения артериальной стенки расположено в месте ответвления сонной или подключичной артерии от аорты, то используют раздвоенные (бифуркационные) протезы. Такие операции относятся к наиболее сложным ангиохирургическим способам лечения.
Позвоночной
Если обнаружено затруднение прохождения крови по сосуду в случае аномалий развития, атеросклеротических изменений, деформаций, а операцию по локальной эндартерэктомии выполнить невозможно, то показано проведение протезирования. В зависимости от места нарушения кровотока для протеза выбирают вену или синтетическое изделие.
Это хирургическое вмешательство считается опасным из-за угрозы повреждения нерва диафрагмы и ее паралича с остановкой дыхания.
Чревного ствола
Установка протеза проводится при сужении, которое превышает 2 см в длину. Оно может быть связано не только с атеросклерозом, но и артериитом, нарушением развития соединительной ткани.
Проявлениями стеноза этой ветви брюшной аорты бывает приступообразная боль в животе – брюшная жаба. После удаления пораженной части протез соединяют с аортой и чревным стволом, а если затронута и верхняя артерия брыжейки, то потребуется бифуркационное изделие.
Бедренной
Для восстановления кровообращения в нижней конечности чаще всего нужно не только заменить часть артерии протезом, но и провести реваскуляризацию. Для этой цели бедренная артерия соединяется с аортой, подвздошной артерий, бедренной артерией на другой конечности.
В зависимости от места закупорки или сужения могут быть применены линейные или раздвоенные протезы из искусственных материалов или собственный сосуд. Если выделенная вена меньше по размеру, то соединяют конец вены и бок артерии.
Возможные осложнения
Самое частое неблагоприятное последствие операций – это тромбоз протеза. Он может возникнуть сразу после операции. В таком случае он связан с техническими нарушениями – неравномерные швы, проникновение шовного материала в артерию, недостаточное промывание кровью или удаление сгустков.
Через 3 года и более возникает поздний тромбоз из-за отслоения новообразованного внутреннего слоя. При маленьком размере пор через протез проникает недостаточно фибриновых нитей, структура этой новой ткани хрупкая, что ведет к надрывам и формированию кровяных сгустков на месте появившихся трещин.
Для диагностики раннего тромбоза нужно контролировать пульсацию артерий после операции, если она не определяется, то показана срочная повторная операция.
Для выявления риска поздних осложнений пациентам нужно периодически проходить УЗИ сосудов в режиме дуплексного сканирования, МРТ, КТ или стандартную ангиографию. При закупорке протеза в отдаленном периоде его заменяют на новый.
Второй проблемой, с которой сталкиваются хирурги при протезировании артерий, является инфицирование. Оно сопровождается:
- расхождением швов;
- массивным внутренним кровоизлиянием;
- формированием пульсирующей гематомы;
- септическим процессом;
- интоксикацией с высокой температурой тела.
В таких случаях показано экстренное удаление протеза и наложение анастомозов (соединений) в обход зоны нагноения.
На видео о проведении операции по протезированию аорты:
Когда нужна пластика сосудов
Для восстановления кровотока могут быть применены такие виды операций: баллонное расширение и установка металлического каркаса (стента), эндартерэктомия (удаление бляшки и части внутренней оболочки), а также протезирование. Его выполняют в тех случаях, если есть противопоказания к двум предыдущим методам, или они не дали результатов, образовался повторный стеноз артерии.
Сосудистый протез может быть использован:
- при сужении просвета более чем наполовину;
- при стенозе двух питающих сосудов;
- если консервативная терапия не привела к ликвидации симптоматики;
- пациентам, у которых есть угроза инсульта, критического снижения периферического кровообращения с последующей гангреной тканей;
- при упорном болевом синдроме и ухудшении качества жизни, связанных с ишемией.
Варианты проведения
Для замещения пораженного участка артерии может быть использована собственная вена или синтетический материал.
Венозный протез
Чаще всего для операции выделяют сегмент большой подкожной (скрытой) вены. Она берется в месте впадения в вену бедра. Ее осторожно отпрепаровывают и перевязывают. Затем сосуд промывается раствором гепарина и его проверяют на герметичность. Важно определить нижний край вены, так как его нужно будет прикрепить к верху (из-за наличия клапанов) протезируемой артерии.
Синтетический сосудистый протез
Его нужно использовать на магистральных артериях, к которым относятся:
- общие сонные,
- подключичные,
- аорта,
- подвздошные.
В этих зонах артериальной сети давление крови не предназначено для тонкостенной и слабой вены. Искусственные протезы могут быть и повышенной прочности для пациентов со склонностью к кровотечениям, при общем тяжелом состоянии больного, когда нужно избежать потери крови.
Считается нецелесообразным применять синтетические протезы для мелких артериальных ветвей, так как они быстро закупориваются даже на фоне массивной антикоагулянтной терапии.
Рекомендуем прочитать статью о шунтировании сосудов нижних конечностей. Из нее вы узнаете о показаниях для операции и вариантах ее проведения, реабилитационном периоде, рекомендациях по восстановлению.
А здесь подробнее об облитерирующем атеросклерозе сосудов нижних конечностей.
Протезирование артерий помогает восстановить кровоток у пациентов, которым противопоказано стентирование или прямое удаление атеросклеротической бляшки. Этот метод используется и при сужении сосудов воспалительного происхождения, аномалиях развития. В мелкие артерии на место удаленного отрезка вшивают собственную вену, а для магистральных сосудов нужен синтетический протез.
Такие изделия должны сочетать прочность и гибкость, иметь пористую структуру и инертный состав материала. Для профилактики осложнений требуется послеоперационное наблюдение за пациентом и соблюдение технических особенностей протезирования.
Источник
Пост опубликован: 17.07.2016
Сосудистые протезы взаимодействуют с кровью и окружающими тканями, поэтому, по причине присущей им тромбогенности, вскоре после имплантации синтетические протезы покрываются фибрином и тромбоцитарными тромбами. Такая выстилка сохраняет тромбогенность и стабилизируется через год и более после операции. Заживление синтетического протеза происходит при помощи двух механизмов — миграции эндотелиальных клеток вдоль имплантата и врастания капилляров.
Объём эндотелизации существенно варьирует, поскольку эндотелиальные клетки мигрируют с артерии на поверхность протеза. Хотя этот процесс может завершаться полной эндотелизацией в моделях на животных, у человека в синтетических сосудистых протезах никогда не формируется монослой эндотелиальных клеток. Капилляры врастают из окружающих тканей. Степень инкорпорирования варьирует от порозности протеза, чем выше порозность, тем сильнее в него внедряются сосуды.
Синтетические сосудистые протезы из дакрона
Синтетические дакроновые протезы производят из полифиламентных полиэфирных нитей, которые ткут или плетут на специальных установках. Тканые дакроновые заменители сосудов состоят из нитей переплетённых между собой под прямым углом. Такие протезные материалы имеют жёсткую структуру, а их обрезанные края легко расплетаются. Они мало проницаемы для крови (минимальное кровотечение во время имплантации), но имеют плохие манипуляционные характеристики и очень низкую эластичность.
В плетёных протезах нити расположены в виде петель, охватывающих друг друга. Петли могут быть ориентированы в продольном или поперечном направлении. Протезы с продольным плетением более стабильны и большинство доступных в настоящее время протезов имеют подобную конфигурацию. Плетёные протезы отличаются относительно высокой порозностью, поэтому для профилактики кровотечения необходимо проводить их предварительное тромбирование. Они с течением времени склонны к дилатации, но они способствуют врастанию окружающих тканей и имеют превосходные манипуляционные характеристики. В последние годы большинство плетёных сосудистых протезов импрегнируют коллагеном, альбумином или желатином, что устраняет необходимость в предварительном тромбировании. Существуют данные в пользу того, что подобные покрытия могут снизить раннюю тромбогенность поверхности сосудистого протеза с ожидаемым улучшением проходимости. Однако в рандомизированном испытании снижение кровопотери или улучшение проходимости не доказано.
Плетёные сосудистые протезы можно сделать мягче, добавив в плетение нить под прямым углом к поверхности. Велюровая поверхность способствует образованию стабильной неоинтимы. Как правило, изготавливают гофрированные дакроновые протезы, что придаёт им гибкость, эластичность и стабильность формы.
Растянутые политетрафторэтиленовые протезы
Растянутые политетрафторэтиленовые (рПТФЭ) сосудистые протезы производят путём прессования ПТФЭ полимера, что приводит к образованию материала, состоящего из плотных узлов, переплетённых тонкими фибриллами. Расстояние между отдельными фибриллами в них меньше, чем между волокнами в дакроновых протезах, благодаря чему он имеет высокую порозность и низкую проницаемость. ПТФЭ — инертное вещество с отрицательным зарядом, что делает протез гидрофобным. Некоторые сосудистые протезы покрывают тонкой наружной оболочкой, чтобы увеличить прочность стенки и дополнительно снизить проницаемость. В настоящее время производят ПТФЭ протезы с тонкой стенкой, что улучшает их манипуляционные свойства и повышает продольную эластичность. Внешняя поддержка позволяет предупредить их перегибание в области суставов и, тем самым, повысить проходимость в отдалённом периоде. Однако в проспективном рандомизированном исследовании применение внешней поддержки не показало улучшения проходимости.
Некоторые хирурги предпочитают ПТФЭ протезы дакроновым, по причине более высокой устойчивости к инфекции и низкой тромбогенности при шунтировании ниже паховой связки.
Только в одном рандомизированном сравнительном исследовании протезов сосудов из дакрона и ПТФЭ в хирургии аорты показаны их эквивалентные свойства.
Преимущество ПТФЭ сосудистых протезов при реваскуляризации нижних конечностей недавно было оценено в рандомизированном испытании, которое показало сравнимые результаты использования ПТФЭ и дакроновых заменителей сосудов.
Механизм недостаточности сосудистых протезов
Механизм недостаточности синтетических сосудистых протезов отличается от такового венозных трансплантатов. К основным причинам недостаточности протезов относятся тромбогенность их просвета, несоответствие эластичности и гиперплазия интимы в области анастомоза.
Тромбогенность просвета, высевание эндотелиальных клеток и антитромботические покрытия сосудистых протезов
У человека в синтетических сосудах монослой эндотелиальных клеток не образуется. Таким образом, поверхность протеза сохраняет тромбогенные свойства с постоянной активацией тромбоцитов и риском тромбоза. Считается, что отсутствие монослоя эндотелиальных клеток служит ключевым фактором окклюзии протеза, в связи с чем покрытие его внутренней поверхности эндотелиальными клетками позволяет создать функционирующий биологический протез. Этот процесс называется «высевание эндотелиальных клеток».
При высевании необходимо фиксировать эндотелиальные клетки на поверхности протеза. Их можно получить из вены, подкожной жировой клетчатки или сальника и стабилизировать в тканевой культуре. Затем эндотелиоциты инкубируют на внутренней поверхности пластика, благодаря чему формируется стабильный эндотелиальный монослой. Высевание эндотелиальных клеток выполняют в 1 или 2 этапа. Двухэтапное высевание заключается в получении небольшого количества эндотелиоцитов из периферической вены, размножении клеток в культуре и последующей их фиксации. Весь процесс обычно занимает до 8 нед. При одноэтапном высевании из сальника получают большое количество эндотелиоцитов и сразу фиксируют на внутренней поверхности нового сосуда.
В экспериментах на животных использование пластмассовых сосудов, покрытых эндотелиальными клетками, привело к значительному повышению частоты проходимости и снижению тромбогенности сосудистых протезов. Однако в клинических условиях, преимущественно из-за методологических сложностей, получены неутешительные начальные результаты. Недавние исследования свидетельствуют о возможности проведения двухэтапного высевания эндотелиальных клеток в клинических условиях. В них выявлено повышение частоты проходимости протезов при шунтировании сосудов ниже паховой связки и коронарных артерий. В настоящее время высевание эндотелиальных клеток представляется слишком затратной процедурой, чтобы рекомендовать её для широкого применения. Однако в будущем достижения клеточной и рекомбинатной ДНК технологии позволят использовать эндотелиальные клетки в качестве транспорта для целенаправленной генной терапии, снижающей тромбогенность протеза, а также гиперплазию гладкомышечных клеток и интимы, как в пластиковых сосудах, так и аутовенозных трансплантатах.
В попытке снизить тромбогенность внутренней поверхности просвета также применяют модификацию протезов. Так, углеродное покрытие создаёт отрицательный заряд, позволяющий снизить тромбогенность. В исследованиях на животных показано, что использование ПТФЭ сосудов с углеродным покрытием снижает фиксацию тромбоцитов, хотя в рандомизированных исследованиях значительного повышения проходимости не получено.
Разработаны покрытые гепарином и герметизированные коллагеном дакроновые сосуды малого диаметра. Они характеризуются сниженной агрегацией тромбоцитов в раннем периоде. Однако существует небольшой риск повышения их агрегации у сенсибилизированных пациентов. В рандомизированном испытании, проведённом на 209 пациентах с бедренно-подколенным шунтированием, показано значительное повышение частоты проходимости подобных заменителей сосудов по сравнению с ПТФЭ (55% против 42% через 3-4 года), но, что ещё важнее, значительно повысилась частота сохранения конечностей.
В экспериментальных исследованиях показано, что применение протезов с фторполимером вызывает менее выраженную реакцию тканей и снижает тромбогенность. В скором будущем такие искусственные сосуды станут доступными в коммерческой сети. Между тем клинических данных, подтверждающих преимущество этих протезов, нет.
Несоответствие эластичности и гиперплазия интимы в области анастомоза
Несоответствие эластичности возникает вследствие различных свойств протеза и артерии. Эластичная артерия служит резервуаром, запасающим энергию во время систолы, которая высвобождается во время диастолы. Использование жёсткого канала снижает эту пульсирующую энергию на 60%. В искусственных протезах несоответствие эластичности особенно выражено в области анастомоза. Парадоксальное повышение эластичности наблюдается в нескольких миллиметрах по обе стороны от анастомоза — зона параанастомотической гиперэластичности. Гиперплазия интимы преимущественно развивается в этих зонах.
Несоответствие эластичности приводит к возникновению зоны чрезмерного механического напряжения, способного инициировать пролиферацию гладкомышечных клеток с последующей продукцией внеклеточного матрикса. Изменения эластичности также влияют на напряжение течения и сдвига. Турбулентный поток вызывает напряжение сдвига, способное, в свою очередь, инициировать клеточные изменения, приводящие к гиперплазии интимы. В эксперименте обнаружена связь между эластичностью протеза и проходимостью.
Полиуретановые протезы
Полиуретаны — это сегментированные полимеры с твёрдыми (уретановая группа) и мягкими (макромономер) участками. Полиуретаны отличаются более высокими вязкоэластическими свойствами по сравнению с ПТФЭ и дакроном, а также обладают превосходной совместимостью с кровью и тканями. С учётом этих характеристик предпринимаются активные попытки получить полиуретановые сосудистые протезы для клинического применения. К сожалению, в ранних клинических испытаниях показана низкая частота проходимости и склонность к деградации с образованием аневризм.
Возникли вопросы или что-то непонятно? Спросите у редактора статьи –
здесь
.
Недавно разработана химическая модификация, позволяющая получить биологически стабильные полиуретановые сосудистые протезы, не подвергающие дегенерации. Некоторые из них в настоящее время применяют в клинической практике, но рутинно в хирургии периферических сосудов не используют.
Статью подготовил и отредактировал: врач-хирург Пигович И.Б.
Видео:
Полезно:
Источник