MODELING OF PLASTICS OF EPITHELIAL DEFECT OF TRACHEA WALLS USING CELL-ENGINEERING DESIGNS AND STENT.pdf ВВЕДЕНИЕ На сегодняшний день проблема критических стенозов нижних дыхательных путей не теряет своей актуальности. Консервативные и малоинвазивные методы лечения, базирующиеся на возможностях современной эндоскопии, на практике имеют весьма ограниченное применение. Причина в том, что нозологии, требующие подобного лечения, все чаще диагностируются на поздних стадиях заболевания, когда необходим исключительно решительный подход. Циркулярная резекция, долго и успешно применяемая при стенозах трахеи и бронхов, имеет ограниченные показания и не может быть панацеей при протяженных эпителиальных дефектах трахеобронхиального дерева. Особенно остро вопрос стоит при наличии онкологического заболевания, когда радикальность лечения и качество жизни пациента после операции становятся соизмеримыми понятиями. Применение синтетических протезов [1-4] и аутотрансплантатов [5-7] не оправдало себя в клинических условиях и стало лишь достоянием истории. Оперативные вмешательства, базирующиеся на достижениях современной трансплантологии, помимо проблем, вызванных иммунными особенностями и дефицитом кадаверного материала, имеют и морально-этический аспект [8-9]. Большое значение начинают приобретать достижения регенеративной медицины. Клеточно-инженерные конструкции, выращенные в лабораториях, оправдывают себя в экспериментальных условиях [10-13]. 3D-напечатанные органы обретают все большую популярность [14-15]. Все это создает предпосылки к поиску новых эффективных способов лечения протяженных стриктур воздухоносного тракта и дальнейшему развитию реконструктивно-восстановительной хирургии. Цель исследования: моделирование нового, простого в исполнении и менее инвазивного способа пластики эпителиального дефекта стенки трахеи с помощью тканеинженерной конструкции, фиксированной в просвете трахеи с помощью сосудистого стента. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Эксперимент проведен на базе кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии Сеченовского университета (г. Москва). Объектом эксперимента стали взрослые кролики породы Шиншилла массой тела около 4 кг. В ходе исследования мы строго руководствовались нормами, требованиями, правилами и принципами биоэтики в работе с лабораторными животными. Все этапы оперативного вмешательства осуществлялись при анестезиологическом пособии. Для премедикации выбраны атропин и димедрол, операционный период обеспечивался залетилом/ ксилазином. Первую дозу золетила/ксилазина вводили внутримышечно, последующие дозы - внутривенно. При работе в просвете трахеи прибегали к интубации с помощью неонатального ларингоскопа и мешка Амбу. Животных разделили по типу оперативного вмешательства на две экспериментальные группы. 50 Денисова А.В., Дыдыкин С.С., Сафронова Е.И. и др. № 2 (69) июнь’ 2019 Вопросы реконструктивной и пластической хирургии У животных 1-й группы (n = 5) осуществляли закрытие дефекта путем подшивания матрикса на полимерной основе. Кролика фиксировали на операционном столе. Затем производили обработку выбритого от шерстяного покрова операционного поля (передняя поверхность шеи и верхней части грудной клетки) растворами антисептиков. Выполняли разрез кожи по средней линии шеи длиной около 10 см, препарировали превисцеральную клетчатку, осуществляя доступ к шейному отделу трахеи. Трахею выделяли из окружающих тканей и производили электрокоагуляционный гемостаз. Далее создавали дефект эпителия трахеи. «Окно» размером 15 . 7 мм формировали с помощью офтальмологического скальпеля на переднебоковой стенке трахеи с вовлечением слизистой и подслизистой основы. Гемостаз обеспечивали без использования электрокоагулятора с помощью коллагеновой гемостатической губки. На дефект укладывали синтетический биоразлагаемый матрикс. Мы использовали матрикс тканеинженерной слизистой реципиента, который представлял собой скаффолд на основе хитозана и коллагена. Матрикс подшивали к краям слизистой оболочки и подлежащим хрящам узловыми швами, чтобы предотвратить его миграцию в просвет дыхательной трубки с дальнейшим развитием у животного асфиксии. Использовали шовный материал Prolene 8/0, нерассасывающийся монофиламент синего цвета, что позволяло найти границы фиксации матрикса в случае его полной резорбции или смещения. Экстубацию осуществляли с большой осторожностью, чтобы механически не повредить матрикс интубационной трубкой. У животных 2-й группы (n = 2) выполняли фиксацию матрикса в просвете трахеи при помощи сосудистого стента. На данном этапе была применена абсолютно новая методика фиксации клеточно-инженерной конструкции в просвете трахеи (Патент РФ № 2017110581). Для фиксации матрикса в просвете дыхательной трубки был подобран сосудистый стент, соответствующий трахее по размеру. Стент должен быть гипоаллергенным, биоразлагаемым либо потенциально удаляемым. Одномоментно между вдохом и выдохом экспериментального животного под контролем зрения per os внутритрахеально устанавливали стент, прочно фиксирующий изнутри матрикс к стенке трахеи в месте дефекта, затем стенку трахеи и рану ушивали. Интубационную трубку во время установки стента смещали так, чтобы она не мешала его установке. Затем под контролем зрения, направляя конец трубки вручную, возвращали ее в исходное положение, чтобы продолжить искусственную вентиляцию легких во время ушивания раны трахеи. Гемостаз. Швы на кожу. Асептическая повязка. Экстубацию осуществляли бережно, но матрикс был фиксирован достаточно надежно, и интубационной трубкой конструкцию повредить было невозможно. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Первая группа была сформирована для оценки фиксации скаффолда шовным материалом. Два кролика погибли в 1-е сут после операции. При аутопсии у этих животных диагностирован отек легких. Летальный исход в первом случае обусловлен чрезмерным повреждением дыхательных путей, во втором - обтурацией трахеи инородным телом - матриксом. Остальных животных этой группы вывели из эксперимента на 20-е сут. На секции было выявлено незначительное сужение трахеи, а в ее просвете имеется слизь. Обтурации не наблюдалось, однако между матриксом и хрящами трахеи пространство заполнено геморрагическим экссудатом. Следовательно, можно предположить, что матрикс неполноценно прилегал к стенке трахеи, к тому же, при движении воздушного потока через дыхательную трубку создавались дополнительные колебания клеточноинженерной конструкции, и она не могла в полном объеме выполнять свою функцию. Об этом свидетельствовало и исследование микропрепаратов. Между матриксом и трахеей визуализировался экссудат, содержащий воспалительные клетки и эритроциты. На границах матрикса и дефекта обнаружен регенерирующий эпителий, однако его рост сдерживался инфильтрированным матриксом. Результаты гистологического исследования позволили говорить о целесообразности применения клеточно-инженерной конструкции в закрытии протяженных дефектов слизистой оболочки и подслизистого слоя нижних дыхательных путей. Но, вместе с тем, это побудило нас к поискам нового более щадящего и результативного способа фиксации скаффолда на раневой поверхности. Методика, примененная на животных 2-й группы, положительно сказалась на клиническом течении послеоперационного периода, что было обеспечено гораздо меньшим временем пребывания кролика в наркозе, так как не требовался расширенный доступ в трахею, и время, потраченное на фиксацию матрикса к стенке трахеи, существенно сократилось. Послеоперационной летальности не было отмечено. Животные были Экспериментальная хирургия / Experimental surgery 51 Issues of Reconstructive and Plastic Surgery No. 2 (69) June’ 2019 выведены из эксперимента по окончанию исследования. При аутопсии трахея без каких либо сложностей была отделена от стента, но матрикс при этом частично фрагментировался. Стеноз органа не отмечался. По сравнению с группой животных, где матрикс подшивался узловыми швами, в данном случае в зоне дефекта не наблюдалось выраженных отека и гематомы. Микроскопически отмечена регенерация эпителия. ВЫВОДЫ 1. Техническим результатом, достигнутым в эксперименте, стали жизнеспособность тканеинженерной слизистой реципиента на полимерной основе и надежная фиксация скаффолда. Внутритрахеальный стент прочно фиксирует матрикс изнутри к стенке трахеи, позволяя не открывать дополнительно просвет трахеи и не затрачивать время на подшивание или приклеивание матрикса. 2. Предложенный метод может быть использован как оперативный прием в лечении эпителиального дефекта стенки трахеи и являться доступной моделью для последующего применения в клинических условиях. 3. Предложенный способ позволяет тестировать значительное число различных по составу и свойствам матриксов на их биосовместимость и способность поддерживать рост и дифференцировку эпителиальных клеток in vivo. 4. Проведенная нами установка стента в просвет трахеи в перспективе выполнима эндоскопическим путем. 5. Предложенная модель реконструкции трахеи при дальнейшей апробации может иметь место при закрытии дефектов не только нижних дыхательных путей, чему посвящена данная работа, но любых других трубчатых органов.

Скачать электронную версию публикации