Способ выделения гомографтов аорты и легочной артерии из донорского сердца

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии. Из донорского сердца в стерильных условиях выделяют участки аорты и легочной артерии вместе с клапанным аппаратом, после чего проводят оценку пригодности полученных гомографтов. При этом выделение участков аорты и легочной артерии вместе с клапанным аппаратом осуществляют в следующей последовательности: разделяют аорту и легочную артерию до фиброзных колец аортального и легочного клапанов, отсечение дистальных отделов ветвей легочной артерии осуществляют на расстоянии 2 см от устьев, выделяют из эпикарда и отсекают на расстоянии 0,7-1 см от устьев левую и правую коронарные артерии, отсекают правый желудочек и межжелудочковую перегородку на расстоянии 2-2,5 см от клапана легочной артерии разрезом параллельно венечной борозде от острого края сердца к межжелудочковой перегородке, затем выделяют легочный гомографт с мышечным бортиком правого желудочка 2-2,5 см от фиброзного кольца и аортальный гомографт с бортиком 1,5-2 см от фиброзного кольца клапана с оставлением передней створки митрального клапана без хорд, которые отсекают, укорачивают мышечные бортики трансплантатов до 0,5 см шириной и толщиной. Для проверки состоятельности клапанного аппарата гомографты выворачивают, производят визуальный осмотр заслонок, синусов и стенок сосудов. Способ позволяет стандартизировать процесс приготовления ткани для трансплантации, уменьшить количество повреждений клапанного аппарата, выделяемых гомографтов, уменьшить процент «выбраковки» и при промышленном производстве снизить себестоимость гомографтов, увеличить надежность функции трансплантата за счет изъятия из производства образцов с пограничными изменениями тканей клапанных заслонок.

 

Изобретение относится к кардиохирургии, в частности к способам выделения гомографтов сосудов из донорского сердца и приготовления их для последующей трансплантации в аортальную позицию при пороках аортального клапана и заболеваниях восходящей аорты.

Клапанные пороки составляют около 25% от числа всех заболеваний сердца. По своей распространенности они уступают лишь ИБС и гипертонической болезни [4]. Патология аортального клапана встречается у 30-35% больных с пороками сердца [3]. В 2005 году в России количество больных приобретенными пороками сердца составляло 211,5 на 100000 населения [1]. Расчетная потребность в кардиохирургических вмешательствах при этой патологии в России - 320 операций на 1 миллион населения [1, 2]. Механические искусственные клапанные протезы не отвечают поставленным требованиям в полном объеме. Создание протезов клапанов сердца, имеющих сходные с естественными гемодинамические характеристики, устойчивых к инфекции, не требующих антикоагулянтной терапии, является актуальной задачей современной медицины. В середине 1980-х г. началось применение ксенографтов (клапанов, полученных из специально выращенных животных), а также криоконсервированных и нативных гомографтов (человеческих донорских клапанов) [5, 8, 9, 10]. Гомографты имеют идеальные гемодинамические характеристики и более близки к человеку по своему антигенному составу, что обеспечивает более длительное функционирование при замещении ими нативного клапана [13].

В настоящее время гомографты используются в экономически развитых странах из-за меньшего риска возникновения тромбоэмболических осложнений и инфекционного эндокардита, а также лучших гемодинамических результатов в послеоперационном периоде [13]. Однако использование гомографтов ограничено их доступностью, сложностью технологии обработки и хранения. Все это приводит к высокой стоимости готового к имплантации продукта. В России использование гомографтов ограничено вследствие отсутствия промышленного производства отечественной продукции, высокой стоимости зарубежных аналогов, чем обусловлен малый опыт их имплантации. В нашей стране в 2006 году имплантировано 6478 протезов клапанов сердца. Биологические протезы составили только 6%, а имплантированные гомографты - 0,5%. В Северо-Западном регионе в 2004 году было выполнено 761 протезирование клапана и ни в одном случае не использовали гомографт [1]. В соответствии с программой финансирования дорогостоящих методов лечения Росздрава в 2007-2008 годах планируется резкое увеличение количества кардиохирургических вмешательств, что приведет к возникновению дефицита искусственных протезов клапанов сердца, а также значительному увеличению потребности в биологических протезах и гомографтах.

Гомографты в виде клапансодержащих кондуитов готовятся из сердец, полученных от трупных доноров при посмертном вскрытии [6]. Забор гомографта производится у доноров для органной трансплантации, а также у погибших вследствие автомобильных аварий или суицида в возрасте до 40 лет. Для выделения гомографта не подходят доноры с инфекционными заболеваниями, в том числе туберкулезом, сифилисом, гепатитом, сепсисом, с заболеваниями сердца и аорты, онкологические больные, пациенты с коллагенозами, деменцией, дегенеративными неврологическими болезнями, а также больные с неизвестной причиной смерти [6, 11]. После забора тканей производится микробиологический и серологический контроль [6].

Промышленное производство аортального гомографта состоит из нескольких этапов: заготовка, первичная обработка, консервация, сохранение, расконсервация, подготовка к имплантации.

Важнейшим этапом производства гомографта является способ его выделения, позволяющий сохранить анатомические взаимоотношения всех элементов клапана и стенок аорты, что обеспечивает эффективность работы клапанного аппарата после имплантации. Наиболее перспективным для сохранения всех элементов клапана является забор гомографта с широкой зоной миокарда левого желудочка. Однако избыточное количество мышечной ткани приводит в дальнейшем к выраженной иммунологической реакции и дегенеративному кальцинозу, что отрицательно сказывается на сроке функционирования трансплантата [7]. Доля забракованных гомографтов на протяжении с 1989 по 2001 год колебалась от 90 до 42 % [6]. Это связано с отсутствием четких количественных и качественных критериев выделения гомографтов и низкой эффективностью используемых способов оценки пригодности [6].

Целью изобретения является повышение доли пригодных для трансплантации гомографтов легочной артерии и аорты, выделенных из донорского сердца.

Для осуществления способа выделения гомографтов аорты и легочной артерии сердце изымается у донора в стерильных условиях целиком вместе с большой частью аорты до начала отхождения левой подключичной артерии, с обеими легочными артериями, отсеченными на уровне ворот легких. Погружается в консервирующий раствор и при температуре +5°С в течение 60 минут доставляется в стерильном контейнере в лабораторию. Выделение гомографта осуществляется в стерильных условиях. Верхушка сердца отсекается перпендикулярно его длинной оси. Сердце промывается стерильным физиологическим раствором для удаления крови из полостей. Выделение гомографта выполняется в следующем порядке:

1. Производится разделение аорты и легочной артерии с отсечением жировой межсосудистой клетчатки и эпикарда от дистальных отделов до фиброзных колец аортального и легочного клапанов. На этом этапе особое внимание уделяется сохранению стенки заднего аортального синуса, так как велика вероятность ее повреждения. Дистальные отделы ветвей легочной артерии отрезаются. Остается ствол, правая и левая легочные артерии длиной по 2 см.

2. Из эпикарда выделяются левая и правая коронарные артерии, которые затем отрезаются на расстоянии 0,7-1 см от устьев.

3. От нижнего края правого ушка сердца параллельно венечной борозде от острого края сердца к межжелудочковой перегородке делается разрез, которым отсекается правый желудочек и межжелудочковая перегородка на расстоянии 2-2,5 см от клапана легочной артерии. Производится выделение легочного гомографта. Мышечный бортик из правого желудочка и межжелудочковой перегородки имеет длину 2-2,5 см от фиброзного кольца клапана легочной артерии. Трансплантат легочной артерии помещается в консервирующий раствор.

4. Аортальный гомографт отрезается от левого желудочка на расстоянии 1,5-2 см от фиброзного кольца клапана. Причем в трансплантате остается передняя створка митрального клапана без хорд. Последние отсекаются, и гомографт погружается в консервирующий раствор. Аортальный трансплантат должен продолжаться до брахиоцефального ствола.

5. Производится окончательная скелетизация - отсечение жировой клетчатки от адвентиции гомографтов. Затем укорачиваются мышечные бортики трансплантатов до 0,5 см. Избыточная мышечная ткань срезается и с наружной стороны гомографтов. Толщина бортиков не должна превышать 0,5 см.

6. Проверяется состоятельность клапанного аппарата трансплантатов. Для этого гомографты выворачиваются. Производится визуальный осмотр заслонок, синусов и стенок сосудов. При обнаружении патологических изменений в виде фенестр, вегетаций, язвенных дефектов, перфораций, аневризм, атероматозных бляшек, кальциноза, а также свежих повреждений во время извлечения, гомографты считаются не пригодными для использования. Проводится водная проба на герметичность клапанов.

7. С помощью шаблонов фирмы «МЕДИНЖ» для определения размера искусственного протеза клапана сердца измеряется диаметр клапана гомографта. Линейкой измеряется длина сосуда и его дистальный диаметр. Полученные данные регистрируются в паспорте гомографта. После этого трансплантаты помещаются в консервирующий раствор.

Способ выделения был апробирован в отделе кардиохирургии ФГУ «ФЦСКИЭ им. В.А.Алмазова Росмедтехнологии». Для отработки техники выделения аортального клапансодержащего гомографта проведено экспериментальное выделение аортальных и легочных гомографтов у 14 трупных доноров. По результатам оценки состоятельности клапанного аппарата было признано негодными и забраковано 3 аортальных гомографта, что составляет 21%. В отличие от прототипа [6] при выделении гомографта использовались четкие анатомические ориентиры и количественные критерии, позволившие стандартизировать процесс приготовления ткани для трансплантации. Данная методика позволяет уменьшить количество повреждений клапанного аппарата, выделяемых гомографтов, уменьшает процент «выбраковки» и при промышленном производстве снижает их себестоимость. Оригинальная методика выворачивания гомографта позволяет провести оценку состояние клапанного аппарата аортального и легочного гомографтов, что позволяет увеличить надежность функции трансплантата за счет изъятия из производства образцов с пограничными изменениями тканей клапанных заслонок.

Список литературы

1. Бокерия Л.А., Гудкова Р.Г. Сердечно-сосудистая хирургия. Болезни и врожденные аномалии системы кровообращения. - М.: Изд-во НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН, 2005. - 123 с.

2. Караськов A.M. Проблемы кардиохирургии Сибири и Дальнего Востока. // Патология кровообращения и кардиохирургия. - 2001. - №1. - С.5-9.

3. Маколкин В.И. Приобретенные пороки сердца. // Болезни сердца и сосудов. Под ред. Е.И.Чазова, Т.2 - М.: Медицина, 1992. - С.317-360.

4. Цукерман Г.И., Скопин И.И. Приобретенные пороки сердца. // Сердечно-сосудистая хирургия под ред. В.И.Бураковского, Л.А.Бокерия. - М., 1989. - С.383-465.

5. Bodnar Е, Ross DN. Valvular homografts. // Replacement of Cardiac Valves, New York: McGraw-Hill, Inc. Health Professions Division, 1992. - P.287-306.

6. Jashari R., Van Hoeck В., Tabaku M., Vanderkelen A. Banking of the human heart valves and the arteries at the European homograft bank (EHB) - Overview of a 14-year activity in this International Association in Brussels // Cell and Tissue Banking 5: 239-251, 2004.

7. Hoekstra F.M.E., Knoop C.J., Vaessen L.M.B. et al. Donor-specific immune response against human cardiac valve allograft // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 1996. - Vol.112. - P.281-286.

8. Koolbergen D.R., Hazekamp M.G., de Heer E. et al. The pathology of fresh and cryopreserved homograft heart valves: An analysis of forty explanted homograft valves // J.Thorac Cardiovasc Surg. - 2002. - Vol.124. - P.689-697.

9. Leyh R.G., Wilhelmi M., Rebe Ph. et al. In vivo repopulation of xenogeneic and allogeneic acellular valve matrix conduits in the pulmonary circulation // Ann. Thorac. Surg. - 2003. - Vol.75. - P.1457-1463.

10. Takkenberg J.J.M., van Herwerden L.A., Eijkemans M.J.C. et al. Evolution of allograft aortic valve replacement over 13 years: results of 275 procedures // Eur J Cardiothorac Surg. - 2002. - Vol.21. - P.683-691.

11. Verghese S., Padmaja P., Sindhu B. et al. Homograft valve bank: our experience in valve banking // Indian Heart J. - 2004. - Vol.56. - P.299-306.

12. Yankah AC. Forty years of homograft surgery // Asian Cardiovasc Thorac Ann. - 2002. - Vol.10. - P.97-100.

13. Yankah A.C, Klose H., Petzina R. et al. Surgical management of acute aortic root endocarditis with viable homograft: 13-year experience // Eur. J. Cardiothorac. Surg. - 2002. - Vol.21. - P.260-7.

Способ выделения гомографтов аорты и легочной артерии из донорского сердца путем выделения в стерильных условиях участков аорты и легочной артерии вместе с клапанным аппаратом и оценки пригодности гомографтов, отличающийся тем, что выделение участков аорты и легочной артерии вместе с клапанным аппаратом осуществляют в следующей последовательности: разделяют аорту и легочную артерию до фиброзных колец аортального и легочного клапанов, отсечение дистальных отделов ветвей легочной артерии осуществляют на расстоянии 2 см от устьев, выделяют из эпикарда и отсекают на расстоянии 0,7-1 см от устьев левую и правую коронарные артерии, отсекают правый желудочек и межжелудочковую перегородку на расстоянии 2-2,5 см от клапана легочной артерии разрезом параллельно венечной борозде от острого края сердца к межжелудочковой перегородке, затем выделяют легочный гомографт с мышечным бортиком правого желудочка 2-2,5 см от фиброзного кольца и аортальный гомографт с бортиком 1,5-2 см от фиброзного кольца клапана с оставлением передней створки митрального клапана без хорд, которые отсекают, укорачивают мышечные бортики трансплантатов до 0,5 см шириной и толщиной; для проверки состоятельности клапанного аппарата гомографты выворачивают, производят визуальный осмотр заслонок, синусов и стенок сосудов.