Проблема дефицита органов для трансплантации является насущной для всего человечества в целом. Около 18 человек ежедневно умирают из-за отсутствия доноров органов и мягких тканей, так и не дождавшись своей очереди. Пересадка органов в современном мире по большей части производится от умерших людей, которые при жизни подписали соответствующие документы о своем согласии на донорство после смерти.
Что такое трансплантация
Трансплантация органов представляет собой изъятие органов или мягких тканей у донора и перенесение их реципиенту. Основным направлением трансплантологии является пересадка органов - то есть тех органов, без которых существование невозможно. К этим органам относятся сердце, почки, легкие. В то время как другие органы, например, поджелудочную железу, может заменить заместительная терапия. На сегодняшний день большие надежды на продление жизни человека дает пересадка органов. Трансплантация уже успешно практикуется. Это почек, печени, щитовидной железы, роговицы, селезенки, легких, сосудов, кожных покровов, хрящей и костей для создания каркаса с той целью, чтобы в будущем формировались новые ткани. Впервые операция по трансплантологии почки для ликвидации острой почечной недостаточности пациента была проведена в 1954 году, донором стал однояйцовый близнец. Трансплантация органов в России впервые была проведена академиком Петровским Б. В. в 1965 году.
Какие существуют виды трансплантации
Во всем мире существует огромное количество неизлечимо больных людей, нуждающихся в пересадке внутренних органов и мягких тканей, так как традиционные способы лечения печени, почек, легких, сердца дают лишь временное облегчение, но не меняют в корне состояние пациента. Трансплантация органов существует четырех типов. Первый из них - аллотрансплантация - имеет место в том случае, когда донор и реципиент принадлежат к одному виду, а ко второму типу относятся ксенотрансплантация - оба субъекта относятся к разным видам. В том случае, когда пересадка тканей или органов производится у или животных, выращенных в результате кровнородственного скрещивания, операцию называют изотрансплантацией. В первых двух случаях реципиент может столкнуться с отторжением тканей, которая обусловлена иммунной защитой организма на чужеродные клетки. А у родственных особей ткани обычно лучше приживаются. К четвертому типу относится аутотрансплантация - пересадка тканей и органов в пределах одного организма.
Показания
Как показывает практика, успех проведенных операций во многом обусловлен своевременным проведением диагностики и точным определением наличия противопоказаний, а также насколько была своевременно проведена пересадка органов. Трансплантация должна быть спрогнозирована с учетом состояния пациента как до операции, так и после. Основным показанием к проведению операции является наличие неизлечимых дефектов, заболеваний и патологий, не поддающихся лечению терапевтическими и хирургическими методами, а также угрожающих жизни пациента. При проведении трансплантации у детей важнейшим аспектом является определение оптимального момента для проведения операции. Как свидетельствуют специалисты такого учреждения, как Институт трансплантологии, откладывание операции не должно проводиться на необоснованно длительный срок, так как задержка в развитии молодого организма может стать необратимой. Трансплантация показана в случае положительного жизненного прогноза после операции в зависимости от формы патологии.
Трансплантация органов и тканей
В трансплантологии наибольшее распространение получила аутотрансплантация, так как она исключает тканевую несовместимость и отторжение. Чаще всего проводятся операции по жировой и мышечной тканей, хрящей, костных фрагментов, нервов, перикарда. Широко распространена трансплантация вен и сосудов. Это стало возможным благодаря развитию современной микрохирургии и оборудования для этих целей. Большим достижением трансплантологии является пересадка пальцев со стопы на кисть. К аутотрансплантации также относится переливание собственной крови при больших кровопотерях во время хирургических вмешательств. При аллотрансплантации чаще всего пересаживают костный мозг, сосуды, К этой группе относится переливание крови от родственников. Значительно редко проводят операции по так как пока эта операция сталкивается с большими трудностями, однако у животных пересадка отдельных сегментов успешно практикуется. Пересадка поджелудочной железы позволяет остановить развитие такого тяжелого заболевания, как сахарный диабет. В последние годы 7-8 из 10 проведенных операций оказываются успешными. При этом пересаживается не полностью весь орган, а только его часть - островковые клетки, которые продуцируют инсулин.
Закон о трансплантации органов в РФ
На территории нашей страны отрасль трансплантологии регулирует Закон РФ от 22.12.92 «О трансплантации органов и (или) тканей человека». В России чаще всего проводят трансплантацию почек, реже сердца, печени. Закон о трансплантации органов этот аспект рассматривает как способ сохранения жизни и здоровья гражданина. При этом законодательство приоритетом считает сохранение жизни донора по отношению к здоровью реципиента. Согласно ФЗ о трансплантации органов, объектами могут быть сердце, легкое, почка, печень и другие внутренние органы и ткани. Изъятие органов может проводиться как у живого человека, так и у умершего. Пересадка органов проводится только с письменного согласия реципиента. Донорами могут быть только дееспособные лица, которые прошли медицинское освидетельствование. Трансплантация органов в России проводится на безвозмездной основе, так как продажа органов запрещена законом.
Доноры при трансплантации
Как утверждает Институт трансплантологии, каждый человек может стать донором для проведения трансплантации органов. Для лиц, не достигших восемнадцатилетнего возраста, необходимо согласие родителей на проведение операции. При подписании согласия на пожертвование органов после смерти проводится диагностика и медобследование, которое позволяет определить, какие органы могут быть трансплантированы. Исключаются из перечня доноров для пересадки органов и тканей носители ВИЧ, сахарного диабета, рака, заболеваний почек, сердца и других серьезных патологий. Родственная трансплантация проводится, как правило, для парных органов - почек, легких, а также непарных органов - печени, кишечника, поджелудочной железы.
Противопоказания к трансплантации
Трансплантация органов имеет ряд противопоказаний, обусловленных наличием заболеваний, которые могут усугубиться в результате проведения операции и представлять угрозу жизни пациента, в том числе привести к летальному исходу. Все противопоказания разделяются на две группы: абсолютные и относительные. К абсолютным относятся:
- инфекционные заболевания в других органах наравне с теми, которые планируют заменить, в том числе наличие туберкулеза, СПИДа;
- нарушение функционирования жизненно важных органов, поражение центральной нервной системы;
- раковые опухоли;
- наличие пороков развития и врожденных дефектов, не совместимых с жизнью.
Однако в период подготовки к проведению операции благодаря лечению и ликвидации симптомов многие абсолютные противопоказания переходят в разряд относительных.
Пересадка почки
Особое значение в медицине занимает трансплантация почки. Так как это парный орган, при его удалении у донора не наблюдается нарушений работы организма, угрожающих его жизни. Благодаря особенностям кровоснабжения пересаженная почка хорошо приживается у реципиентов. Впервые опыты по пересадке почки проводились у животных в 1902 году ученым-исследователем Э. Ульманом. При трансплантации реципиент даже при отсутствии поддерживающих процедур по предотвращению отторжения чужеродного органа прожил чуть более полугода. Изначально почку пересаживали на бедро, но позже с развитием хирургии стали проводиться операции по трансплантации ее в область таза, такая методика практикуется и по сей день. Первая трансплантация почки была проведена в 1954 году между однояйцовыми близнецами. Затем был проведен в 1959 году эксперимент по пересадке почки разнояйцовым близнецам, при этом использовалась методика по противостоянию отторжения трансплантата, и она доказала свою эффективность на практике. Были выявлены новые средства, которые способны блокировать естественные механизмы организма, в том числе был открыт азатиоприн, который подавляет иммунную защиту организма. С этих пор в трансплантологии стали широко применять иммунодепрессанты.
Консервация органов
Любой жизненно важный орган, который предназначен для трансплантации, без кровоснабжения и кислорода подвержен необратимым изменениям, после чего его считают непригодным для пересадки. Для всех органов этот срок рассчитывается по-разному - для сердца время измеряется в считаных минутах, для почки - несколько часов. Поэтому главной задачей трансплантологии является сохранение органов и поддержание их работоспособности вплоть до пересадки в другой организм. Для решения этой проблемы используется консервирование, которое заключается в снабжении органа кислородом и охлаждении. Почку таким образом можно сохранить на протяжении нескольких дней. Консервация органа позволяет увеличить время на его исследование и подбор реципиентов.
Каждый из органов после его получения обязательно подвергают консервации, для этого его помещают в емкость со стерильным льдом, после этого проводят консервацию специальным раствором при температуре плюс 40 градусов по Цельсию. Чаще всего для этих целей применяется раствор под названием Custodiol. Перфузия считается проведенной полностью, если из устьев вен трансплантата выступает чистый консервирующий раствор без примесей крови. После этого орган помещают в консервирующий раствор, где оставляют до момента проведения операции.
Отторжение трансплантата
При пересадке трансплантата в организм реципиента он становится объектом иммунологического ответа организма. В результате защитной реакции иммунной системы реципиента происходит целый ряд процессов на клеточном уровне, которые приводят к отторжению пересаженного органа. Эти процессы объясняются выработкой донор-специфических антител, а также антигенов иммунной системы реципиента. Различают два вида отторжения - гуморальное и сверхострое. При острых формах развиваются оба механизма отторжения.
Реабилитация и иммунноподавляющее лечение
Для предотвращения этого побочного эффекта назначают иммуноподавляющее лечение в зависимости от вида проведенной операции, группы крови, степени совместимости донора и реципиента и состояния пациента. Наименьшее отторжение наблюдается при родственной трансплантации органов и тканей, так как в этом случае, как правило, 3-4 антигена из 6 совпадают. Поэтому требуется меньшая доза иммунодепрессантов. Наилучшую приживаемость демонстрирует пересадка печени. Практика показывает, что орган демонстрирует более чем десятилетнюю выживаемость после проведенной операции у 70% пациентов. При длительном взаимодействии реципиента и трансплантата происходит микрохимеризм, что позволяет с течением времени постепенно уменьшать дозу иммунодепрессантов вплоть до полного отказа от них.
Цель хирургического вмешательства при повреждениях нервного ствола - сближение его концов и устранение причин, мешающих регенерации. Применение микрохирургической техники повысило эффективность пластических операций на нервах.
Варианты операций на периферических нервах различны: первичный или вторичный шов, трансплантация нерва, невролиз. Первичный шов применяют во время операции - при первичной хирургической обработке раны на фоне хорошего общего состояния больного, отсутствия в ране размозжения тканей, при давности травмы не более 12 ч. В других случаях восстановление нерва откладывают, выполняют вторичное сшивание пересечённого нерва.
Перед сшиванием нерва обе его культи резецируют в пределах здоровой ткани в поперечном направлении. Швы накладывают на соединительнотканную оболочку, не прокалывая «кабели» самого нерва, используют атравматичные иглы и нити 6/0 или 7/0.
При наложении эпиневрального шва следует избегать натяжения, для чего необходимо мобилизовать концы нерва. При значительном дефекте нерва выполняют его трансплантацию.
Пластика сосудов
Восстановление кровоснабжения органов находит всё более широкое применение. Используют ручной или механический (аппаратный) шов. Микрохирургическая сосудистая техника позволяет восстанавливать проходимость сосудов диаметром до 1-2 мм.
Рис. 185. Протезирование артерии: а-г - этапы вшивания сосудистого протеза.
В сосудистой хирургии используют аутотрансплантаты вен и артерий илисинтетические протезы из дакрона, тефлона, тефлонфторлона, политетрафторэтилена и др. Широко применяют замещение артерий аутовеной. Стенка имплантированной вены со временем уплотняется, «артериализуется», аневризмы наблюдают очень редко.
Особое значение в сосудистой пластике занимает протезирование сосудов (рис. 185). Сосудистые протезы используют при резекции сосудов, обходном шунтировании или для «синтетических заплат» (например, при пластике аорты). В отдельных случаях применяют консервированные аллотрансплантаты (сосуды пуповины) или ксенотрансплантаты.
Трансплантация органов
Трансплантация органов и тканей в последнее время приобретает всё большее значение. В мире выполнено более 130 000 операций по трансплантации почек, около 6000 - сердца, более 4000 - печени и 1500 - поджелудочной железы. Максимальный период наблюдения после трансплантации почек превышает 25 лет, сердца - 15 лет, печени - 12 лет, поджелудочной железы - 5 лет. В нашей стране чаще производят трансплантацию почек (около 7000 операций), начаты трансплантации печени и поджелудочной железы, с 1987 г. возобновлены пересадки сердца.
Применяют аллотрансплантацию органов от доноров на стадии мозговой смерти, реже используют органы трупа или близких родственников (возможна трансплантация только парных органов, например почки).
Консервирование тканей и органов
Для трансплантации пригодны ткани и органы людей, погибших в результате несчастных случаев (травм) или скоропостижно скончавшихся от различных причин (например, инфаркт миокарда, апоплексия мозга). Противопоказаниями для изъятия и консервирования тканей и органов считают такие причины смерти, как отравления, СПИД, злокачественные опухоли, малярия, туберкулёз, сифилис и т.п. Целесообразно у потенциального донора брать внутренние органы сразу же после констатации смерти мозга. Ткани (кожу, сухожилия, роговицу и др.) изымают и консервируют в первые 6 ч после смерти.
Изъятие тканей и органов для трансплантации производят в специальных помещениях с соблюдением правил асептики и антисептики. Взятые ткани и органы тщательно отмывают от крови и тканевой жидкости и затем консервируют, используя для этого различные методы.
Помещение в растворы, содержащие антисептические средства или антибиотики, с последующим хранением в охлаждённых растворах, плазме или крови реципиента.
Быстрое замораживание при температуре от -183 °С до -273 °С с последующим хранением при температуре от -25 °С до -30 °С.
Лиофилизацию (замораживание с последующей сушкой в вакууме) применяют для консервирования костей.
Погружение в парафин, растворы альдегидов (формальдегида, глутаральдегида). В специальных контейнерах ткани и органы из лаборатории доставляют в клинику, где они находятся в специальных растворах при температуре 4 °С.
Полное приживление тканей и органов наблюдают при аутотрансплантации, пересадке от однояйцовых близнецов (сингенная, или изотрансплантация). При аллоили ксеногенной пересадке развивается реакция отторжения - реакция трансплантационного иммунитета.
Различают следующие виды трансплантации:
- аутогенные (аутопересадки);
- аллогенные (гомогенные);
- сингенные (изогенные);
- ксеногенные (ксенопересадки);
- эксплантация (имплантация) - вид пластической , при которой применяются чужие для организма синтетические материалы.
Аутогенные пересадки это вид трансплантации, который проводится в пределах одного организма. Это наиболее удачные пересадки, так как пересаживаемые свежие органы с неповрежденной структурой характеризуются полным совпадением по антигенной принадлежности с тканями реципиента, соответствием по возрастным и половым признакам. Аутологические ткани могут быть пересажены с полным отрывом трансплантата от материнского ложа. Например, во время аортокоронарного шунтирования при ишемической болезни сердца отрезок большой подкожной вены вшивают между восходящей частью аорты и венечной артерией сердца или ее ветвями, обходя место окклюзии. Аналогично применяются аутогенные вены для замещения больших дефектов артерий или резецированных артерий, поврежденных патологическим процессом.
При свободной трансплантации кожи ее участки полностью изолируются и укладываются на новое место. Трансплантаты, в состав которых входит эпителий, “прилипают” ко дну раны и для питания используют тканевую жидкость. Толстые кожные трансплантаты, имеющие слои дермы, частично восстанавливают питание благодаря попаданию тканевой жидкости в сосуды. Поэтому для использования свободного трансплантата необходимо учитывать его тенденцию к первичному сморщиванию. Восстановление иннервации трансплантированной кожи происходит через 3-8 мес. Сначала появляется тактильная чувствительность, затем болевая, последней - температурная.
По толщине различают полные и расщепленные лоскуты. Полный имеет все слои кожи без подкожной жировой клетчатки. Его толщина обусловливает проведение пересадки лишь на рану, имеющую хорошее кровоснабжение, при полном отсутствии риска инфицирования. Полный лоскут выкраивают с помощью скальпеля, обрабатывая кожу таким образом, чтобы на ней не оставалось подкожной жировой клетчатки. Лоскут пересаживают на рану, подшивают, затем фиксируют с помощью повязки. Место, из которого был выкроен трансплантат, зашивают или закрывают посредством перемещения мобилизованной кожи.
Расщепленный кожный лоскут состоит из эпидермиса и частично дермы. Такие лоскуты выкраивают с помощью ручных или электрических дерматомов, которыми срезают лоскут нужной толщины и ширины на передней или латеральной поверхности бедра, в ягодичной области. Для этого кожу покрывают тонким слоем вазелина и расправляют натягиванием, накладывают на нее дерматом. установленный на определенную глубину и ширину, и, немного нажимая, продвигают вперед. Место на коже после выкраивания лоскута закрывают стерильными марлевыми салфетками с антисептиком, поверх которых накладывают сдавливающую повязку. Эпителизация донорской поверхности происходит за счет эпителия выводящих протоков потовых желез и волосяных мешочков на протяжении 2 нед.
Трансплантат укладывают на поверхность раны, расправляют и подшивают к краям дефекта, после чего накрывают марлевой повязкой, пропитанной мазью. Меняют повязку через 8-10 дней.
Для закрытия больших гранулирующих ран целесообразно использовать сетчатые аутодермотрансплантаты. Для этого на расщепленный кожный лоскут, выкроенный дерматомом, наносят в шахматном порядке специальным аппаратом небольшие сквозные разрезы. В результате растягивания сетчатого трансплантата удается увеличить его площадь в 3-5 раз.
Во время мобилизации стебельного лоскута одну его сторону не отсекают, а оставляют в качестве ножки, через которую происходит кровоснабжение. Место взятия лоскута зашивают или закрывают расщепленным трансплантатом, а лоскут укладывают на поверхность дефекта и фиксируют швами. Пластику стебельным лоскутом целесообразно использовать для закрытия дефектов кожи на конечностях. Преимущество метода в том, что наибольшие дефекты могут быть закрыты в короткие сроки - до 5 нед. Недостатком является то, что для обеспечения надежного приживления нужны сближение конечностей и фиксация их гипсовой повязкой.
Для пересадки кожи используют мостовидные кожные трансплантаты, кровоснабжение которых происходит с обеих сторон. Применяются также лоскуты на узких ножках, если в ножке расположена артерия достаточного диаметра.
Круглый стебельный лоскут формируется из лоскута кожи с подкожной жировой клетчаткой по В.П. Филатову. Это позволяет подвести к дефекту значительное количество пластического материала и осуществить разное моделирование. Недостатком метода является многоэтапность и значительная продолжительность пластики (иногда на протяжении нескольких месяцев). Стебельный лоскут формируют с помощью двух параллельных разрезов кожи и подкожной жировой клетчатки до собственной фасции. Затем лоскут отпрепаровывают, его края, начиная изнутри, и края дефекта под лоскутом сшивают. После заживления раны переходят к тренировке стебля. Для этого пережимают сосуды, входящие в лоскут, на стороне, предназначенной для пересадки. Пережимание длится сначала несколько минут, а затем около 2 ч. Через 4 недели стебель можно пересадить на новое место.
В восстановительной хирургии хорошо зарекомендовала себя аутогенная костная пластика, пластика периферических нервов и внутренних органов. Примером последней является широко применяемая пластика пищевода отрезком желудка, тонкой или толстой кишки с сохранением брыжейки и размещенных в ней сосудов (Ру, П О. Герцен, С.С. Юдин, А.Г. Савиных, Б.В. Петровский, М.И. Коломийченко, И.М. Матяшин).
Аллогенные (гомогенные) пересадки это вид трансплантации, который проводится в пределах одного биологического вида (от человека человеку, в эксперименте, между животными одного вида). К ним относятся изогенные (донор и реципиент являются монозиготными, однояйцевыми близнецами, имеющими один генетический код) и сингенные виды трансплантации (донор и реципиент являются родственниками первой степени родства, чаще всего это мать и ребенок).
Материал для изогенной трансплантации берут у живых доноров (речь идет о парных органах). Так, Д. Мюррей в 1954 г. впервые успешно пересадил почку у однояйцевых близнецов-братьев, поскольку их ткани абсолютно тождественны и не вызывают иммунного конфликта. Однако при этом виде пересадки приходится преодолевать этический барьер, связанный с удалением органа у здорового человека. Такие виды трансплантации наиболее эффективны, но возникает проблема недостатка органов, так как невозможно организовать их банки.
Для аллогенных трансплантаций, как правило, используются трупные органы. В этом случае возможна организация банков крупных органов и, наконец, можно использовать “утилизированные” ткани, т. е. брать специально подготовленные ткани удаленного органа, который был травмирован или поражен патологическим процессом. Например, можно использовать отдельные части костей после всей конечности.
При ксеногенных (гетерогенных) видах трансплантации донор и реципиент относятся к разным биологическим видам. Это - межвидовая пересадка. Обычно с клинической целью трансплантаты берут у животных (зоогенный материал).
Как установил французский хирург Жан-Поль Бине, ближайшими к человеку по иммунологическим признакам являются свиньи, телята, обезьяны. Однако при таких пересадках реакция отторжения наиболее выражена.
В настоящее время ксеногенные ткани широко используются для пластики сердечных клапанов, кровеносных сосудов и костей. Чтобы уменьшить реакцию отторжения, животным, у которых берут трансплантат, вводят тканевые антигены человека. Такие животные называются донорами-химерами. Так, печень свиньи временно подключают к организму человека, который страдает печеночной недостаточностью (чаше всего при отравлении несъедобными грибами, дихлорэтаном).
В эксперименте разработано правожелудочково-легочное и апикоаортальное шунтирование. При стенозе легочного ствола или аорты накладывают шунт, изготовленный из бычьего (телячьего) перикарда или из синтетического материала с вшитым клапаном (такие шунты называются кондуитами), между правым желудочком и легочным стволом или левым желудочком и аортой в обход стеноза.
Эксплантация это вид трансплантации, предусматривающий замену биологических тканей синтетическим материалом. Так, широко применяются сосудистые протезы, вытканные или вывязанные из дакрона, тефлона, фтор-лонлавсана. В них нередко вшивают клапаны из тефлона (протез Голикова) или биоткани (стандартные клапаносодержащие протезы, например, дакроновый сосудистый протез с клапаном свиньи). Широко используются также шариковые клапаны сердца, которые устанавливают в митральную и аортальную позиции. Созданы искусственные суставы (тазобедренный, коленный), сердце.
Трансплантации еще могут быть ортотопическими и гетеротопическими . Ортотопические пересадки осуществляют на то же место, где был (его обычно удаляют) пораженный орган (ортотопическая пересадка сердца, печени). Гетеротопический вид трансплантации - это пересадка органа в другое, непривычное по топографической анатомии место, путем соединения сосудов органа с сосудами реципиента, размещенными поблизости. Примером гетеротопической пересадки является пересадка почки в подвздошную область, поджелудочной железы - в брюшную полость. Возможна гетеротопическая пересадка печени в левое подреберье после удаления селезенки.
Статью подготовил и отредактировал: врач-хирург8767 0
Для реконструкции сосудов было предложено много вариантов сосудистых трансплантатов: аутовена, аутоартерия, вена пупочного канатика человека, ксеноартерия, алловена, синтетические протезы и др. В настоящее время в основном применяются аутовенозные трансплантаты и синтетические протезы. Практическая ценность трансплантатов, используемых для пластики артерий, определяется биологической совместимостью, механическими свойствами, влиянием на тромбогенез, частотой осложнений в ближайшем и отдаленном после операции периодах. В табл. 1 представлена современная международная классификация трансплантатов и трансплантации сосудов.
Таблица 1. Международная классификация трансплантации органов и тканей (1973 г.)
|
Материал трансплантата |
Вид пересадки |
Наименование трансплантата |
||
|
Старое название |
Новое название |
Старое название |
Новое название |
|
|
Пересадка неживого субстрата |
Аллотрансплантация |
Эксплантация |
Аллогенный |
Эксплантат |
|
Органы другого вида |
Гетеротрансплантация |
Ксенотрансплантация |
Аллогенный |
Ксеногенный |
|
Органы и ткани того же вида |
Гомотрансплантация |
Аллотрансплантация |
Гомогенный |
Аллогенный |
|
Собственные ткани и органы больного |
Аутотрансплантация |
Аутотрансплантация |
Аутогенный |
Аутолитичный |
|
Однородные в генетическом отношении (однояйцевые близнецы) |
Изотрансплантация |
Изотрансплантация |
Изогенный |
Изогенный |
Аутовенозная пластика впервые была разработана в эксперименте и применена в клинике Карреля (A. Carrel, 1902—1906 гг.). Лексер (Lexer, 1907 г.) осуществил свободную пластику дефекта подмышечной артерии сегментом большой подкожной вены бедра. Дж. Кюнлин (J. Kunlin, 1949 г.) использовал большую подкожную вену бедра для обходного шунтирования окклюзированной бедренной артерии. Использование аутовены для реконструкции артерий среднего и малого диаметра до настоящего времени остается «золотым стандартом». Показанием к выполнению аутовенозного шунтирования служат чаще всего окклюзионно-стенотические поражения бедренно-подколенно-тибиального сегмента, каротидного бассейна, почечных артерий, висцеральных ветвей брюшной аорты, коронарных артерий и др. При этом наиболее удачным трансплантатом является большая подкожная вена. Перед операцией рекомендуется исследовать пригодность аутовены для шунтирования с помощью дуплексного сканирования. Выполнение шунтирования с помощью аутовены возможно в двух вариантах: реверсированной аутовеной и in situ. Реверсированная вена с успехом применяется в качестве короткого шунта. Для длинного шунта вена должна быть достаточного диаметра на всем протяжении. Аутовенозное шунтирование по методике in situ менее травматично, более физиологично, а равномерное сужение шунта обеспечивает адекватный кровоток и сохраняет более длительную его жизнеспособность. Впервые вена в позиции in situ была использована в 1959 г. канадским хирургом Cartier. Из отечественных исследователей А.А. Шалимов (1961 г.) первым доложил о результатах применения данной методики.
Гомопластику у человека впервые применил Пировано (Pirovano, 1910 г.), но безуспешно. А первую успешную гомотрансплантацию артерии в клинике выполнили Р.Е. Гросс и соавт. (R.E. Gross et al., 1949 г.). Для консервации артерий авторы использовали жидкость Тироде, 4%-ный раствор формалина, 70%-ный этиловый спирт, плазму и т.д. В 1951 г. была предложена лиофилизация сосудов (замораживание, высушивание) (Marrangoni и Cecchini). Гомотрансплантация артерий широко применялась в 60-е годы прошлого столетия (Н.И. Краковский и др., 1958 г.). Гомотрансплантаты являются каркасом для формирования новой сосудистой стенки и соединительной ткани.
Для обходного шунтирования бедренной артерии использовались также пуповинные вены (Ibrahim et al., 1977 г.; B.C. Крылов, 1980 г.) и гетерососудистые (бычьи и свиные сонные артерии) трансплантаты (Rosenberg et al., 1964 г.; Keshishian et al., 1971 г.). Наиболее перспективными способами устранения антигенных свойств гетерососудистых трансплантатов оказались методы их ферментной обработки, с помощью которых растворяются аутогенные белки.
Пористые синтетические пластмассовые протезы из виньона были впервые предложены в 1952 г. (Voorhess, Jaretski, Blakemore). В первой половине прошлого столетия для замены сосудов в эксперименте применялись трубки из резины, серебра, стекла, слоновой кости, полиэтилена, плексигласа (Ф.В. Баллюзек, 1955 г.; B.C. Крылов, 1956 г.; Д.Д. Венедиктов, 1961 г. и др.).
Новым и перспективным направлением в пластике артерий явилось применение пористых сосудистых протезов тканной, вязаной, плетеной и монолитной конструкции из полиамидных (капрон, нейлон), полиэфирных (дакрон, перилен, лавсан) и политетрафторэтиленовых (тефлон, фторлон) и других волокон. Протез - это каркас, который через некоторое время покрывается соединительно-тканной капсулой. Образование капсулы проходит следующие основные фазы:
- уплотнение протеза с образованием по его внутренней поверхности фибринной выстилки;
- прорастание каркаса протеза грануляционной тканью;
- организация соединительно-тканной капсулы стенки сосуда;
- дегенерация или инволюция новообразованной стенки.
Из сосудистого ложа через поры трансплантата через 1-2 недели после операции вырастают сосуды. Через 6-12 месяцев происходит формирование соединительно-тканной сосудистой стенки вокруг каркаса протеза. Образуются наружная и внутренняя соединительно-тканные капсулы. Внутренняя выстилка (неоинтима) постепенно покрывается эндотелием, растущим со стороны анастомоза протеза с сосудами. Отложения рыхлых фибринных структур вызывают сужение просвета, ведут к тромбообразованию.
Протезы не должны быть патогенными и вызывать сильную защитную реакцию. Они должны быть прочными, эластичными, гибкими и надежно стерилизованными. С. Весоловский с соавторами (S. Wesolowski et al., 1961-1963 гг.) ввели понятие хирургической и" биологической пористости.
Хирургическая пористость - это показатель кровоточивости стенки протеза после включения его в кровоток. Она определяется удельной водопроницаемостью (количество воды, просачивающейся через 1 см 2 стенки сосуда за 1 мин при давлении 120 мм рт. ст.).
Для нормального развития и существования неоинтимы необходима пористость, при которой через 1 см 2 синтетической ткани за 1 мин при давлении 120 мм рт. ст. будет проходить 10000 мл воды (биологическая пористость).
Хирургическая пористость характеризуется следующей особенностью: при ней через 1 см 2 должно проходить не более 50 мл воды. Таким образом, биологическая пористость в 200 раз больше хирургической.
Биологическая пористость - показатель прорастаемости стенки протеза соединительной тканью из наружной оболочки во внутреннюю. Увеличение биологической пористости приводит к угрозе возникновения профузных кровотечений через стенку протеза. Стремление совместить эти два противоположных свойства, т.е. большую биологическую и малую хирургическую пористость, привело к идее создания комбинированных полурассасывающихся протезов, состоящих из рассасывающихся и нерассасывающихся компонентов.
Предложены протезы, пропитанные желатином (Carstenson, 1962 г.), полубиологические, состоящие из синтетических и коллагеновых нитей (A.M. Хилькин и др., 1966; S. Wesolowski, 1962 г.), водорастворимого синтетического волокна винола (А.Г. Губанов, 1962 г.) и др. С целью предупреждения тромбозов предложены протезы с гепарином и с плетеной серебряной нитью (В.Л. Леменев, 1975 г.).
Причинами тромбоза в отдаленные сроки являются: измененная неоинтима протеза; нарушения гемодинамики; изменение свертывающей системы крови.
Снижение скорости кровотока часто обусловлено сужением дистального анастомоза, повышением периферического сопротивления, турбулентностью крови, которая зависит от разницы диаметров протеза и шунтируемой артерии, и прогрессированием основного атеросклеротического процесса.
Наиболее грозным осложнением при применении аллопротезов является нагноение раны. Инфекционные осложнения отмечаются при реконструкции аортоподвздошной зоны в 0,7%, аортобедренной - в 1,6% и бедренно-подколенной зоны - в 2,5% случаев. При инфицировании протез становится инародным телом с реакцией отторжения, вокруг него образуется грануляционный вал. При этом может возникнуть аррозивное кровотечение из места анастомоза. С целью профилактики хирургической инфекции предложено вводить в состав протеза материалы, содержащие антибиотики.
В результате изменения физико-химических свойств протезов уменьшается их прочность, эластичность, упругость. С годами отмечается «усталость» полимерных материалов. Так, после 5 лет потеря прочности составляет 80% для пропилена и 60% для дакрона. Ни один из применяемых протезов из тефлона, дакрона, фторлона и лавсана не является идеальным средством замены сосудов. В 1974 г. текстильной фирмой Гора (W.L. Gore et al.) разработан новый синтетический протез из микропористого политетрафторэтилена (ПТФЭ) и назван «Gore-Тех». Благодаря своим качествам эти протезы быстро получили широкое распространение в США, а затем и в других странах мира.
В 1994 г. ЗАО «Научно-производственный комплекс Экофлон» в России разработана технология производства сосудистых протезов из ПТФЭ под фирменным названием «Витафлон». Образцы протезов прошли комплексные медико-биологические испытания в лаборатории полимеров (зав. профессор Н.Б. Доброва) Научного центра сердечно-сосудистой хирургии РАМН и клинические испытания во многих сосудистых центрах. Результаты проведенных экспериментальных и клинических исследований показали, что протезы обладают высокой биологической инертностью, хорошими пластическими свойствами, высокой тромборезистентностью, нулевой хирургической порозностью и надежной «вживляемостью» в организм реципиента. Протезы применимы не только для пластики артерий, в том числе и среднего калибра, но и вен, где имеются более благоприятные условия для тромбообразования. Высокая тромборезистентность материала обусловлена тем, что внутренняя стенка протеза имеет гладкую гидрофобную поверхность, что улучшает взаимодействие стенки протеза с кровью, и это свойство сохраняется при длительных сроках имплантации. Разработка протезов «Витафлон» тонкостенной модификации открывает перспективу их применения для пластики артерий мелкого калибра.
Избранные лекции по ангиологии. Е.П. Кохан, И.К. Заварина
04 Февраля 2011Сосуды-полуфабрикаты научились выращивать из донорских клеток
CNewsR&D по материалам ScienceNOW:
Сосуды-полуфабрикаты, выращенные с помощью донорских клеток, могут решить проблему отсутствия трансплантатов, с которой врачи часто сталкиваются при необходимости проведения различных хирургических вмешательств.
Трансплантация кровеносных сосудов необходима при проведении операций аорто-коронарного шунтирования и в ряде других случаев. Обычно врачи извлекают вены для трансплантации из ног или других частей тела пациента. К сожалению, это не всегда возможно, а использование для этих целей донорских тканей и тканей животных небезопасно и неэффективно. В поисках решения проблемы некоторые исследователи выращивают в лабораторных условиях пласты из собственных клеток пациента и сворачивают их в подобие кровеносных сосудов. Однако данная процедура весьма дорогостоящая и занимает до 9 месяцев, что превышает возможности ожидания многих пациентов.
Готовый сосуд, выращенный с использованием донорских гладкомышечных клеток
Исследователи биотехнологической компании Humacyte, базирующейся в Моррисвилле, штат Северная Каролина, предложили принципиально новый подход к созданию трансплантатов кровеносных сосудов (Shannon L.M. Dahl et al., Readily Available Tissue-Engineered Vascular Grafts // Science Translational Medicine, Vol. 3, Issue 68, p. 68 – ВМ).
Они разработали метод выращивания гладкомышечных клеток мертвых доноров на трубчатых каркасах из биоразлагаемого полимера полигликолиевой кислоты. По мере роста культуры клетки полностью покрывают поверхность каркаса, а продуцируемые ими коллаген и белки внеклеточного матрикса постепенно замещают разлагающуюся полигликолиевую кислоту. Через некоторое время клетки удаляют с помощью специального детергента, а остающийся бесклеточный сосуд теоретически может храниться в течение нескольких месяцев и при трансплантации не должен вызывать реакции иммунного отторжения.
Сравнение свойств, в том числе прочности, сосудов, выращенных из клеток одного донора и из смеси клеток нескольких доноров, не выявило никаких отличий. Этот факт очень обрадовал исследователей, так как использование смеси клеток позволит увеличить количество сосудов, выращиваемых в рамках одной партии, и, соответственно, позволит значительно снизить себестоимость процесса.
При трансплантации в верхние конечности восьми обезьян бабуинов искусственные сосуды сохраняли функциональность и проходимость в течение, по крайней мере, шести месяцев. Они также не вызывали развития реакций отторжения, несмотря на то, что состояли из человеческого коллагена и белков внеклеточного матрикса. Трансплантация аналогичных сосудов, выращенных с использованием клеток собак, пяти собакам, перенесшим аорто-коронарное шунтирование, также показала хорошие результаты, сохранявшиеся в течение, по крайней мере, одного года. В обеих моделях новые сосуды заселялись клетками различных типов, формирующих ткани нормальных кровеносных сосудов, что указывает на хорошую приживаемость трансплантатов.
Несмотря на небольшое количество животных, использованных при проведении экспериментов, авторы считают полученные результаты весьма многообещающими. В настоящее время они готовят почву для проведения клинических исследований.
назадЧитать также:
10 Июня 2009Живые искусственные клапаны сердца
Искусственный клапан сердца, если его вживляют ребенку, плох, в частности, тем, что его размер не меняется по мере роста пациента. В лаборатории биотехнологии и искусственных органов Ганноверской медицинской школы операция по пересадке детям разного возраста биотехнологического клапана сердца была проведена шестнадцать раз.
читать 14 Января 2011Капилляры для тканевой инженерии
Ученые Университета Райса и Медицинского колледжа Бэйлора решили одну из основных проблем тканевой инженерии. Они нашли способ выращивать кровеносные сосуды, в том числе капилляры, необходимые для поддержания жизни тканей.
читать 13 Января 20112010 – год искусственных органов
Специалисты все больше осваивают манипуляции со стволовыми клетками и используют этот опыт для реконструкции тканей и органов. Впечатляют также успехи в восстановлении зрения.
читать 24 Декабря 2010Трансплантация тканеинженерной трахеи: теперь и в России
Впервые в России пациентке была трансплантирована трахея, «собранная» из донорского «каркаса» и ее собственных клеток, из которых впоследствии вырастут все ткани.
читать 03 Ноября 2010Печень из пробирки
Миниатюрная (в 1000 раз меньше настоящей), но функционирующая модель человеческой печени – первый шаг на пути к созданию искусственной печени, пригодной для трансплантации человеку.
читать 16 Сентября 2010Прорыв в создании искусственных органов: человеческий яичник
Функционирующий in vitro человеческий яичник, созданный методами тканевой инженерии, – подлинный прорыв в различных областях наук о жизни и новые перспективы для лечения и профилактики бесплодия.
Loading...