RU2037317C1

RU2037317C1 - Tissular transplant

Info

Publication number: RU2037317C1
Application number: SU914894337A
Authority: RU
Inventors: Ф.Бейдилек Стефен; С. Лэнтц Гэри; А. Джеддес Лесли; С. Коффи Артур
Original assignee: Пердью Рисерч Фаундейшн
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1991-01-10
Publication date: 1995-06-19
Also published as: NO910090D0; NO910090L

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: tissular transplantable composition has submucous tela tunic of small intestine segment taken from a warm-blooded vertebrate. The submucous tela tunic is separated as a layer from tunica muscularis and at least from the cavitary part of mucous membrane. The tissular transplantable composition has excellent mechanical properties without being allergic and thrombogenic when used as vascular autograft, allograft or heterograft. EFFECT: higher effectiveness of vasoplastic operations, prevented postoperative complications. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к новой тканевой трансплантационной композиции, проявляющей прочность, предохраняющей от раскрытия сосудов, устойчивость к инфекции, неиммуногенность, отсутствие тромбообразования и устойчивость к образованию аневризмы, превышающие многие синтетические трансплантационные материалы. Изобретение направлено на тканевые трансплантационные композиции, включающие подслизистую основу и базилярную слизистую части тонкой кишки и способы получения и использования таких композиций. The invention relates to a new tissue transplant composition exhibiting strength, preventing vasodilation, resistance to infection, non-immunogenicity, lack of thrombosis and resistance to the formation of aneurysms, exceeding many synthetic transplant materials. The invention is directed to tissue transplant compositions comprising the submucosal base and the basilar mucosa of the small intestine and methods for producing and using such compositions.

Тканевые трансплантационные материалы сегодня имеют существенное клиническое и экономическое значение. В 1986 г было затрачено 130 млн. долл. только на трансплантацию сосудов, не включая коронарные артериальные байпасные трансплантации. Успехи в сосудистой трансплантации еще очень малы по сравнению с другими хирургическими методами. Например, 5-летняя кумулятивная раскрываемость сосудов в 50% рассматривается как очень хорошая для трансплантации сосудов малого диаметра. Такие невысокие успехи большей частью являются результатом одной или более физической или функциональной недостаточности в трансплантационных материалах, которые непосредственно используются в клинических условиях. Tissue transplant materials today have significant clinical and economic value. In 1986, $ 130 million was spent on vascular transplantation alone, not including coronary artery bypass transplantation. Advances in vascular transplantation are still very small compared with other surgical methods. For example, a 5-year cumulative vascular opening of 50% is considered very good for transplantation of small-diameter vessels. Such low successes are mostly the result of one or more physical or functional deficiencies in transplant materials that are directly used in a clinical setting.

Идентификация материалов, пригодных для тканевых трансплантатов, особенно, трудна из-за того, что эти материалы должны обладать множеством несопоставимых свойств. Например, трансплантационные материалы для сосудов должны не только проявлять механическую стабильность при непрерывном напряжении, но они также должны обладать пористостью, адекватной для капилляризации, полностью подобной этому свойству ткани хозяина, и высокими отрицательными Дзета потенциалами (так, чтобы быть нетромбогенным). Они дожны быть неаллергическим, неканцерогенными и предпочтительно не дорогими для производства. Identification of materials suitable for tissue transplants is particularly difficult due to the fact that these materials must have many disparate properties. For example, transplant materials for blood vessels should not only exhibit mechanical stability under continuous stress, but they must also have a porosity adequate for capillarization, completely similar to this property of the host tissue, and high negative Zeta potentials (so as to be non-thrombogenic). They must be non-allergic, non-carcinogenic and preferably not expensive to produce.

Очень немногие тканевые трансплантационные материалы обладают всеми этими целевыми характеристиками. Литература сообщает об исследованиях и разработках в области сосудистой трансплантации, отражающих значительные усилия для преодоления недостатков, присущих известным трансплантационным материалам. Very few tissue transplant materials have all of these target characteristics. The literature reports on research and development in the field of vascular transplantation, reflecting significant efforts to overcome the disadvantages inherent in known transplant materials.

Для сосудистых трансплантаций используют как синтетические, так и аутогенные материалы. Среди синтетических обычно используется распространенный политетрафторэтилен (РТЕЕ) в качестве трансплантационного материала для сосудов, обычно для малых сосудов при байпассных операциях. Однако, распространенные трансплантаты из РТЕЕ восприимчивы к несинтемальной гиперплазии и позднему трансплантационному тромбозу (например, открытость сосудов через 6 лет приблизительно в 50% для феморропоплиетальных байпассов). РТЕЕ трансплантаты имеют пониженный успех при использвоании в венозном кровообращении. For vascular transplantation, both synthetic and autogenous materials are used. Among the synthetic ones, common polytetrafluoroethylene (PTEE) is commonly used as a transplant material for vessels, usually for small vessels in bypass operations. However, common PTE transplants are susceptible to non-synthal hyperplasia and late transplant thrombosis (e.g., open vessels after 6 years at approximately 50% for femoropoplietal bypasses). PTE transplants have reduced success when used in venous circulation.

Другой синтетический материал Дакрон часто используется для трансплантации сосудов большого диаметра (например, инфраренальные аортные трансплантаты). Плетеный Дакрон, однако, имеет относительно высокую пористость и должен быть предварительно свалян перед имплантацией для того, чтобы избежать обширного геморроя. Эта операция предварительного сваливания не всегда является практичной или успешной. Плетеный Дакрон, имея меньшую пористость, демонстрирует податливость только на 20% от того, что должно быть в нормальной аорте. Наконец, трансплантаты Дакрон неудачно исполняются для артерий малого диметра или вен, где поток крови является относительно низким. Another synthetic material, Dacron, is often used for transplantation of large diameter vessels (for example, infrarenal aortic grafts). Braided Dacron, however, has a relatively high porosity and must be previously knocked down before implantation in order to avoid extensive hemorrhoids. This pre-stall operation is not always practical or successful. The braided Dacron, having lower porosity, demonstrates compliance only by 20% of what should be in a normal aorta. Finally, Dacron transplants fail to perform for small diameter arteries or veins, where blood flow is relatively low.

Одной из более значительных проблем, связанных с использованием синтетики в качестве тканевых трансплантационных материалов, является тот факт, что синтетические материалы обладают низкой устойчивостью к инфекции. Возникновение инфекции, следующей после имплантации синтетического трансплантата, связано с 66% смертности. Синтетические материалы проявляют тенденцию к немигрирующим микроорганизмам в их материальных промежутках, и если загрязнены, то не поддаются бактерицидной терапии. Эксплантация инифицированных синтетических трансплантатов фактически неизбежна. One of the more significant problems associated with the use of synthetics as tissue transplant materials is the fact that synthetic materials have low resistance to infection. The occurrence of infection following implantation of a synthetic graft is associated with 66% mortality. Synthetic materials tend to non-migratory microorganisms in their material spaces, and if contaminated, they are not susceptible to bactericidal therapy. Explantation of initiated synthetic grafts is virtually inevitable.

Недавно исследователи сообщили о получении синтетической кожи и эквивалентов сосудов для крови, использующих живые клетки человека. Researchers recently reported synthetic skin and blood vessel equivalents using human living cells.

Среди аутогенных материалов используются подкожная вена ноги, умбиликальная человеческая вена, инвертированная тонкая кишка и радиальная артерия, но каждый из этих материалов также обладает существенными недостатками. Подкожная вена ноги может быть неподходящего размера для некоторых операций или может быть недоступна из-за повреждения заболеванием. Подкожная вена ноги может иметь неприемлемую варикозность и подвержена ускоренному атерогенезу с последующей аретриолизацией. Умбиликальные трансплантаты и трансплантаты инвертированной малой кишки закупориваются ранним тромбозом и поздним образованием аневризмы. Наконец, радиальная артерия ограничена в применении из-за трудности ее хирургического выделения и может ухудшить последствия после имплантации. Among autologous materials, the saphenous vein of the leg, the umbilical human vein, the inverted small intestine and the radial artery are used, but each of these materials also has significant drawbacks. The saphenous vein of the leg may not be the right size for some operations or may not be available due to damage to the disease. The saphenous vein of the leg may have unacceptable varicose veins and is prone to accelerated atherogenesis followed by arteriolization. Umbilical and inverted small intestine transplants are blocked by early thrombosis and late aneurysm formation. Finally, the radial artery is limited in use due to the difficulty of its surgical isolation and may worsen the consequences after implantation.

Цель изоберетения создание способа получения нового тканевого трансплантационного материала из части тонкой кишки, а также способа использования нового многоцелевого тканевого трансплантационного материала в аутотрансплантации, аллотрансплантации и гетеротрансплантации, и способа использования новой тканевой трансплантационной композиции для замены контейнеров для крови. The purpose of the invention is to provide a method for producing a new tissue transplant material from a part of the small intestine, as well as a method for using a new multi-purpose tissue transplant material in autotransplantation, allotransplantation and heterotransplantation, and a method for using a new tissue transplantation composition to replace blood containers.

На чертеже показана малая кишка. The drawing shows a small intestine.

Изобретение направлено на тканевую трансплантационную композицию, включающую, прежде всего, оболочку подслизистой основы сегмента тонкой кишки теплокровного позвоночного. Оболочка подслизистой основы отслаивается от мышечной оболочки и, по крайней мере полостной части слизистой оболочки части малой кишки. В то время как предлагаемая тканевая трансплантационная композиция проявляет очень хорошие функциональные характеристики при применениях в качестве сосудистых аутотрансплантатов и сосудистых аллотрансплантатов, тканевые трансплантационные композициии изобретения найдут широкое применение даже в качестве гетеротрансплантатов как для сосудов, так и для других тканевых трансплантаций. Предлагаемая тканевая трансплантационная композиция проявляет множество физических и биолоигческих характеристик, которые делают ее особенно адаптируемой для тканевых трансплантаций. The invention is directed to a tissue transplant composition, including, first of all, the submucosal membrane of the segment of the small intestine of the warm-blooded vertebral. The submucosal membrane exfoliates from the muscle membrane and at least the cavity of the mucous membrane of the small intestine. While the proposed tissue transplant composition exhibits very good functional characteristics when used as vascular autografts and vascular allografts, tissue transplant compositions and the invention will find wide application even as heterografts for both vessels and other tissue transplants. The proposed tissue transplant composition exhibits many physical and biologic characteristics that make it particularly adaptable for tissue transplantation.

В предпочтительном воплощении изобретения тканевый трансплантационный материал включает подслизистую основу ткани и базилярную слизистую ткань, слойно отделенную от отрезка тонкой кишки, более предпочтительно тощей кишки, отделения тонкой кишки между двенадцатиперсной кишкой и подвздошной кишкой. Тонкая кишка перед обработкой ее (отслаиванием) с получением трансплантационного материала в соответствии с настоящим изобретением, делится на ряд отдельных слоев ткани. In a preferred embodiment of the invention, the tissue transplant material comprises a submucosal tissue base and basilar mucous tissue, ply separated from a segment of the small intestine, more preferably the jejunum, the separation of the small intestine between the duodenum and ileum. The small intestine before processing it (exfoliation) to obtain a transplant material in accordance with the present invention, is divided into a number of separate layers of tissue.

Сечение тонкой кишки показывает отдельные слои тканей помеченных от А до G (от внешнего до внутреннего), которые вместе определяют стенку кишки. Внешний тканевый слой А представляет собой мезентериальные ткани. Мезентериальные ткани показаны в виде отдельного слоя только для иллюстративных целей. Обычно такие тани не проявляются в виде отдельного слоя, а являются чем-то вроде дискретных тканевых отрезков. Слои В и С представляют собой серозную оболочку и мышечную оболочку. Слой D, оболочка подслизистой основы, является плотной нерегулярной, связанной коллагеном тканью, которая часто содержит ряд игольчатых клеток. Гепарин, полученный из этих игольчатых клеток, является по крайней мере частично ответственным за недостаток раннего тромбообразования трансплантационного материала. A section of the small intestine shows individual layers of tissue labeled A to G (external to internal), which together define the wall of the intestine. Outer tissue layer A is mesenteric tissue. Mesenteric tissues are shown as a separate layer for illustrative purposes only. Typically, these mats do not appear as a separate layer, but are a bit of discrete tissue segments. Layers B and C are the serous membrane and muscle membrane. Layer D, the submucosal membrane, is a dense, irregular, collagen-bound tissue that often contains a number of needle cells. Heparin derived from these needle cells is at least partially responsible for the lack of early thrombosis of the transplant material.

Слои Е, F и G коллективно представляют собой так называемую слизистую оболочку. Слой Е является слоем из гладких мышечных клеток, известным как тонкий слой мышечной слизистой. Слой F, компактный слой, состоит из ацеллюлярного коллагена и эластичных волокон. Слой G состоит из тонкого слоя эпителиальной слизистой и форма слоя вместем с окмружающими ворсинками представляет собой ряд пальцеподобных выростов из слизистой мембраны. Layers E, F and G collectively represent the so-called mucous membrane. Layer E is a layer of smooth muscle cells known as the thin layer of muscle mucosa. Layer F, a compact layer, consists of acellular collagen and elastic fibers. Layer G consists of a thin layer of epithelial mucosa and the shape of the layer together with the surrounding villi is a series of finger-like outgrowths from the mucous membrane.

Исходя из детально опасанной процедуры получения кишечного тканевого сегмента трансплантационного материала изобретения, гистологическая оценка показывает, что слой эпителиальной слизистой и его состав удаляются, поскольку он имеет мышечный слой и серозную оболочку. Предпочтительный трансплантационный материал изобретения включает оболочку подслизистой основы D вместе с базилярной частью слизистой оболочки, особенно слой мышечной слизистой Е и компактный слой F. Эти слои вместе далее называются малой кишечной подслизистой основой (SIS). Based on the detailed procedure of obtaining the intestinal tissue segment of the transplant material of the invention, a histological evaluation shows that the epithelial mucosa layer and its composition are removed, since it has a muscle layer and a serous membrane. A preferred transplant material of the invention includes the submucosal membrane D along with the basilar mucosa, especially the muscle mucosa E and the compact layer F. These layers are collectively referred to as small intestinal submucosa (SIS).

SIS аутотрансплантат в соответствии с настоящим изобретением может быть получен, например, первоначальной резекцией сегмента аутогенной проксимальной тощей кишки с последующим срединным лапаратомным рассечением. Отсеченный сегмент тощей кишки затем заворачивается в хирургический тампон и погружается в физиологический раствор. После завершения кишечного анастемоза иссеченный кишечный сегмент получают в соответствии с настоящим изобретением для использования в качестве тканевого трансплантационного материала. Подобно этому аллотрансплантаты получают из кишечной ткани, удаляемой из ткани доноров того же вида. Гетеротрансплантаты могут быть получены, например, из кишечной ткани кошачьих, свиней или коров, доступных из умерщвленных животных на бойне. До настоящего времени минимальные морфологические различия были найдены в кишечных тканях различных видов. Действительно, гистологическая форма трансплантантной ткани человека почти идентична таковой для собаки. Признанное морфологическое различие заключалось только в немного менее плотном слое в ткани человека. A SIS autograft according to the present invention can be obtained, for example, by initial resection of an autogenous proximal jejunum segment followed by median laparotomy. The severed jejunum segment is then wrapped in a surgical swab and immersed in saline. After completion of the intestinal anastemosis, a dissected intestinal segment is obtained in accordance with the present invention for use as a tissue transplant material. Similarly, allografts are obtained from intestinal tissue removed from the tissue of donors of the same species. Heterografts can be obtained, for example, from the intestinal tissue of feline, pigs or cows, accessible from euthanized animals in a slaughterhouse. To date, minimal morphological differences have been found in the intestinal tissues of various species. Indeed, the histological form of human transplant tissue is almost identical to that of a dog. The recognized morphological difference was only in a slightly less dense layer in human tissue.

Тканевый трансплантационный материал изобретения получают выскабливанием кишечной тк ани для удаления внешних слоев, включая как серозную оболочку, так и мышечную оболочку (слои В и С) и внутренние слои, включающие, по крайней мере, люминальную часть (слой G) слизистой оболочки (слои Е G). При условиях выскабливания слизистая оболочка отслаивается между тонким слоем (слой F) и частью слоя G. Более конкретно, после удаления мезентериальных тканей из кишечного сегмента с помощью, например, зажимов Адсона-Брауна и ножниц Метценбаума серозную оболочку и мышечную оболочку (внешние тканевые слои) отслаивают от кишечного отрезка путем выскабливания с помощью продольных протирочных движений скальпелем и влажной марлей. После выворота кишечного сегмента полостную часть слизистой оболочки отслаивают от нижних слоев ткани с помощью таких же протирочных движений. Следует быть осторожным, чтобы сохранить перфорацию подслизистой основы. Любые наросты на отслоенных слоях, остающиеся на поверхности трансплантата, удаляются. Не обязательно кишечный сегмент может быть сначала вывернут, затем проведено отслаивание полостных слоев, затем сегмет можно вернуть в его первоначальную ориентацию для удаления серозной оболочки и мышечной оболочки. Трансплантационный материал представляет собой белесую, полупрозрачную трубку из ткани примерно 0,1 мм толщины, обычно состоящую из оболочки подслизистой основы с подсоединенным слоем мышечной слизистой и компактным слоем. Для сосудистых трансплантационных препаратов приготовленный трансплантат выворачивают до его первоначальной ориентации так, что компактный слой служит в качестве полостной поверхности трансплантата. Tissue transplantation material of the invention is obtained by scraping the intestinal tissue ani to remove the outer layers, including both the serous membrane and the muscle membrane (layers B and C) and the inner layers, including at least the luminal part (layer G) of the mucous membrane (layers E G) Under curettage conditions, the mucous membrane exfoliates between a thin layer (layer F) and part of layer G. More specifically, after mesenteric tissues are removed from the intestinal segment using, for example, Adson-Brown clamps and Metzenbaum scissors, the serous membrane and muscle membrane (external tissue layers) exfoliate from the intestinal segment by scraping using longitudinal wiping movements with a scalpel and wet gauze. After eversion of the intestinal segment, the cavity part of the mucous membrane is peeled from the lower layers of the tissue using the same wiping movements. Care should be taken to preserve perforation of the submucosa. Any growths on the exfoliated layers remaining on the surface of the graft are removed. Not necessarily the intestinal segment can be first turned out, then the abdominal layers are peeled off, then the segment can be returned to its original orientation to remove the serous membrane and muscle membrane. The transplant material is a whitish, translucent tube of tissue of approximately 0.1 mm thickness, usually consisting of a submucosal membrane with an attached layer of muscle mucosa and a compact layer. For vascular transplant preparations, the prepared transplant is inverted to its initial orientation so that the compact layer serves as the cavity surface of the graft.

Полученный трансплантационный материал обычно пропитывают соляным раствором и помещают в 10%-ный раствор неомицин сульфата в течение примерно 20 мин, после чего трансплантационный материал готов к использованию. Трансплантаты применяются с помощью рутинных хирургических методик, обычно применяемых для трансплантации тканей. Для использования в несосудистых тканевых трансплантациях трубчатый трансплантационный материал может быть разрезан продольно и свернут в виде бляшки из тканей. Действительно, полная процедура тканевого отслаивания, описанная выше, может быть осуществлена на бляшках кишечной ткани, полученной при разрезании кишечного сегмента продольно и без вращения его с образованием предтрансплантационной бляшки. Полученные трансплантационные тканевые бляшки могут быть использованы, например, в качестве кожного трансплантационного материала или для залечивания других тканей тела с помощью хирургических вмешательств для тканевой трансплантационной бляшки, имеющей физические и функциональные характеристики настоящей трансплантационной композиции. The resulting transplantation material is usually impregnated with brine and placed in a 10% solution of neomycin sulfate for about 20 minutes, after which the transplantation material is ready for use. Transplants are used using routine surgical techniques commonly used for tissue transplantation. For use in non-vascular tissue transplants, the tubular transplant material can be cut longitudinally and folded in the form of a tissue plaque. Indeed, the complete tissue exfoliation procedure described above can be carried out on plaques of intestinal tissue obtained by cutting the intestinal segment longitudinally and without rotation to form a pre-transplant plaque. The resulting transplant tissue plaques can be used, for example, as a skin transplant material or to heal other body tissues using surgical procedures for a tissue transplant plaque having the physical and functional characteristics of the present transplant composition.

Для использования в качестве сосудистого трансплантата диаметр трансплантата должен быть таким же, как диаметр кровеносного сосуда реципиента. Это производится манипуляцией тканевым трансплантатом для определения цилиндра, имеющего диаметр приблизительно такой же, как диаметр кровеносного сосуда реципиента и сшиванием или другой хирургической продольной операцией ткани трансплантата с образованием указанного сосудистого трансплантата. Таким образом, сосудистый трансплантат может быть приготовлен путем селекции стерильного стеклянного стержня, имеющего внешний диаметр, равный диаметру кровеносного сосуда реципиента, и введение стеклянного стержня в полость трансплантата. Затем излишняя ткань собирается, и целевой диаметр полости достигается прошиванием вдоль длины трансплантата (например, с помощью двух непрерывных швов или с помощью прерывистой прошивки) или с помощью других, признанных специалистами в этой области науки и медицины методик ушивания тканей. For use as a vascular graft, the diameter of the graft must be the same as the diameter of the recipient's blood vessel. This is done by manipulating the tissue graft to determine a cylinder having a diameter approximately the same as the diameter of the recipient's blood vessel and stitching or other surgical longitudinal operation of the graft tissue to form said vascular graft. Thus, a vascular graft can be prepared by selecting a sterile glass rod having an external diameter equal to the diameter of the recipient's blood vessel and introducing the glass rod into the graft cavity. Then the excess tissue is collected, and the target diameter of the cavity is achieved by suturing along the length of the graft (for example, using two continuous sutures or using intermittent suturing) or using other tissue suturing techniques recognized by specialists in this field of science and medicine.

Композиция 1 обладает механическими свойствами, желательными для тканевых трансплантационных материалов, включающих низкий индекс пористости, высокую податливость и высокое давление разрыва. Специалисты в этой области медицины считают, что тканевый трансплантационный материалл должен быть достаточно низкой пористости для предотвращения образования интраоперационного геморроя и достаточно высокой пористости, чтобы обеспечить распространение вновь образуемой среды сосуда проникнуть через материал трансплантата, чтобы снабжать новую внутреннюю оболочку и полостную поверхность. Пористость трансплантационного материала обычно измеряют в размерности мл воды, проходящей через см² в минуту при давлении в начале в 120 мм рт.ст. Индекс пористости SIS трансплантационного материала равен 10, много меньше, чем для других трансплантационных материалов, известных в настоящее время. (Тканый Дакрон, например, имеет индекс пористости 50). Несмотря на этот низкий индекс пористости, SIS является еще достаточно пористым, чтобы позволить происходить неокапилляризации в пределах SIS трансплантата. В сосудистых трансплантационных применениях SIS композиции позволяют образовывать кровенаполненные капилляры в стенке трансплантата, распространяющегося в полостной поверхности, через четыре дня после хирургической операции.Composition 1 has mechanical properties desirable for tissue transplant materials, including a low porosity index, high ductility and high burst pressure. Specialists in this field of medicine believe that the tissue transplant material should be sufficiently low in porosity to prevent the formation of intraoperative hemorrhoids and sufficiently high in porosity to ensure that the newly formed vessel medium penetrates through the graft material to provide a new inner membrane and cavity surface. The porosity of the transplant material is usually measured in the dimension ml of water passing through cm ² per minute at a pressure at the beginning of 120 mm Hg. The porosity index SIS of the transplant material is 10, much less than for other transplant materials currently known. (Woven Dacron, for example, has a porosity index of 50). Despite this low porosity index, SIS is still porous enough to allow neocapillarization to occur within the SIS graft. In vascular transplant applications of SIS, the compositions allow the formation of blood-filled capillaries in the wall of the graft extending in the cavity surface, four days after surgery.

Существует прямое соотношение между податливостью трансплантанта и прочностью на разрыв. В идеальном случае трансплантационный материал должен быть по крайней мере таким же податливым, как заменяемая ткань. Продольная податливость SIS трансплантационного материала измерялась с помощью использования простого теста на растяжение. Первоначальную длину отмеряли пометками на расстоянии 5 см. Удлинение и примененную силу измеряли при нагрузке образца со скоростью растяжения 32 см/см/мин, что привело к следующим резальтатам: податливость SIS трансплантата 0,045 см/Н на см длины, податливость нормальной аорты собаки 0,017 см/Н на см длины. There is a direct correlation between transplant compliance and tensile strength. Ideally, the transplant material should be at least as pliable as the tissue being replaced. The longitudinal compliance of the SIS transplant material was measured using a simple tensile test. The initial length was measured by marks at a distance of 5 cm. Elongation and applied force were measured at a sample load with a stretching speed of 32 cm / cm / min, which led to the following results: SIS transplant compliance 0.045 cm / N per cm length, normal dog aortic compliance 0.017 cm / N per cm length.

Таким образом, SIS трансплантационные материалы фактически проявляют податливость больше, чем соответствующее свойство нормальной аорты. Это является существенным преимуществом перед прототипом в области сосудистой трансплантации. Все доступные синтетические трансплантаты в 3-10 раз менее податливы, чем природная артерия, и пропорционально более устойчивы к образованию тромбов по сравнению с природными артериями. Способ прототипа для компенсации этой податливости заключается в использовании трансплантационного материала большего диаметра по сравнению с соответствующей природной артерией. Эта методика, тем не менее, приводит к дополнительным проблемам. Скорость крови меньше в трансплантационном сегменте большего диаметра. Следовательно, меньше сдвиговое напряжение на стенку трансплантата. При таких условиях отложение тромбоцитов и фибрин и последующее образование тромба более вероятно. В противоположность этому, так как SIS материал демонстрирует такую высокую податливость, изодиаметральные трансплантаты SIS могут быть использованы без возникновения таких проблем. Thus, SIS transplant materials actually exhibit greater compliance than the corresponding property of a normal aorta. This is a significant advantage over the prototype in the field of vascular transplantation. All available synthetic grafts are 3-10 times less malleable than the natural artery and proportionally more resistant to blood clots than natural arteries. The prototype method for compensating for this compliance consists in using a transplant material of a larger diameter compared to the corresponding natural artery. This technique, however, leads to additional problems. Blood speed is less in the transplant segment of a larger diameter. Therefore, less shear stress on the graft wall. Under such conditions, platelet and fibrin deposition and subsequent thrombus formation are more likely. In contrast, since SIS material exhibits such high compliance, SIS isodiameter transplants can be used without causing such problems.

Представляемые SIS трансплантационные материалы, как было найдено, имеют пределы разрыва вне параметров, которые могут быть получены физиологически. Давление разрыва в виде теста было определено путем присоединения трубчатого отрезка трансплантата SIS к двум цилиндрам диаметром 25 мм и при подаче азота под давлением на трансплантат с постоянной скоростью. Две скорости потока были использованы. При пониженном потоке, давление, первоначально увеличенное, затем падало и постоянный поток газа проходил черзе стенку трансплантата, который находился в равновесии с входным потоком. При увеличенной скорости, давление создавали быстро до условий разрыва, приблизительно 400 мм ртутного столба, показывая, что трансплантационный материал может легко держать непрерывные пульсации давления, вызванные нормальным физиолоигческим функционированием сосудистого трансплантата. The transplant materials presented by SIS have been found to have rupture limits beyond the parameters that can be obtained physiologically. The burst pressure in the form of a test was determined by attaching a tubular length of the SIS graft to two cylinders with a diameter of 25 mm and applying nitrogen at a constant speed under pressure to the graft. Two flow rates were used. With a reduced flow, the pressure initially increased, then dropped, and a constant gas flow passed through the graft wall, which was in equilibrium with the inlet flow. At an increased speed, pressure was rapidly generated up to rupture conditions of approximately 400 mmHg, indicating that the transplant material could easily hold continuous pressure pulsations caused by the normal physiological function of the vascular graft.

П р и м е р 1. Подслизистая основа тонкой кишки в качестве артериального трансплантата большого диаметра. Был проведен ряд экспериментов, которые испытали способность трех различных конфигураций тонкой кишки служить в качестве сосудистого трансплантата в инфраренальной аорте собаки. Первый эксперимент использовал полную толщину неинвертированного сегмента тощей кишки либо с интактной мезентериальной нейрососудистой подложкой, либо со свободным, изолированным сегментом трансплантационного материала. Кишечная слизистая была в качестве промежуточной фазы между кровью и трансплантатом. Все 4 собаки в этом эксперименте умерли через 18 ч после операции от тромбоза трансплантированного отрезка и геморроя от швов. PRI me R 1. The submucosa of the small intestine as a large diameter arterial transplant. A series of experiments were conducted that tested the ability of three different small bowel configurations to serve as a vascular graft in a dog’s infrarenal aorta. The first experiment used the full thickness of the non-inverted segment of the jejunum with either an intact mesenteric neurovascular support or with a free, isolated segment of transplant material. The intestinal mucosa was as an intermediate phase between the blood and the graft. All 4 dogs in this experiment died 18 hours after surgery from transplanted segment thrombosis and hemorrhoids from sutures.

Второй эксперимент использовал изолированный и инвертированный отрезок тощей кишки в качестве трансплантата с серозной оболочкой в качестве промежуточной фазы между кровью и трансплантатом. 2 собаки были испытаны в этом эксперименте. Трансплантат у первой собаки был поражен тромбозом через 4 ч после операции, и вторая собака умерла от острого геморроя при проксимальном анастемозе через 4 дня после операции. The second experiment used an isolated and inverted section of the jejunum as a graft with a serous membrane as an intermediate phase between the blood and the graft. 2 dogs were tested in this experiment. The graft in the first dog was affected by thrombosis 4 hours after the operation, and the second dog died of acute hemorrhoids with proximal anastemosis 4 days after the operation.

Третий эксперимент испытал использование только части кишечной стенки в качестве трансплантационного материала. Свободный отрезок аутогенной верхней части тощей кишки был иссечен из собаки и затем основная часть слизистой была удалена соскабливанием внутриполостной поверхности вручную скальпелем. Затем по такой же методике были удалены оболочка мышчная и серозная оболочка. Ткань, которая осталась после этих манипуляций от отрезка, составляла часть толщиной 100 мкм подслизистой основы и базилярной слизистой. Этот трансплантат затем поместили в инфраренальную аорту 15 собакам и получили замечательные результаты. The third experiment tested the use of only part of the intestinal wall as a transplant material. The free section of the autogenous upper part of the jejunum was excised from the dog and then the main part of the mucosa was removed by scraping the intracavitary surface with a scalpel. Then, the membrane of the muscular and serous membrane was removed by the same method. The tissue that remained after this manipulation from the segment was a part 100 μm thick of the submucosa and the basilar mucosa. This graft was then placed in the infrarenal aorta of 15 dogs and obtained remarkable results.

13 и 15 собак сохранили функционирующие трансплантаты до времени умерщвления. 11 собак были умерщвлены в различное время после операции в течение от 4 дней до 1 года. Животные не показали симптомов инфекции трансплантата, образования аневризмы или тромбоза. Наблюдаемые неудачи у двух собак, имеющих трансплантат, были вызваны техническими ошибками, включающими ошибочное место для металлических зажимов и плохую анастомозную методику. Двое животных остались живы и контролировались на дительность сохранения свойств трансплантата. 13 and 15 dogs maintained functioning grafts until the time of killing. 11 dogs were euthanized at various times after surgery for 4 days to 1 year. Animals did not show symptoms of graft infection, aneurysm, or thrombosis. The observed failures in two dogs with a transplant were caused by technical errors, including the wrong place for metal clamps and poor anastomotic technique. Two animals remained alive and were monitored for the duration of preservation of the properties of the transplant.

Разрыв тарнсплантатов проверяли с помощью положительной контрастной радиографией в пределах от 4 до 7 дней после операции и каждые 6-8 недель после этого. Разрыв трансплантата контролировали клинически путем наблюдения наличия сильного феморального пульса и повреждения от отека задней конечности. The rupture of transplant grafts was checked using positive contrast radiography in the range from 4 to 7 days after surgery and every 6-8 weeks after that. Graft rupture was monitored clinically by observing the presence of a strong femoral pulse and damage from swelling of the hind limb.

11 собак, сохраняющих функционирующие трансплантаты, были умерщвлены и разрезаны через различное время после операций (через 4, 7, 10 и 14 дней, и 9, 11, 13, 17, 26, 44 и 52 недели). Непосредственно перед умерщвлением животных дополнительно проверяли на подтверждение функционирования трансплантата и для обеспечения сравнения радиографий для оценки дилатации трансплантата, образования стеноза и аневризмы. Все 11 животных показали полное функционирование без признаков детриментальных люминальных изменений. 11 dogs that retained functioning transplants were euthanized and cut at various times after surgery (4, 7, 10, and 14 days, and 9, 11, 13, 17, 26, 44, and 52 weeks). Immediately before the killing, the animals were additionally checked for confirmation of the functioning of the graft and to ensure comparison of radiographs to assess transplant dilatation, stenosis and aneurysm formation. All 11 animals showed full functioning without signs of detrimental luminal changes.

Патологическая оценка сечения этих трансплантационных сегментов показала глистеничную люминальную поверхность, усеянную красными и белыми областями без признаков образования тромба. Имелся окружающий рисунок, фиксирующий связи ткани со стенками трансплантата. Все образцы, проверенные вплоть до 6 мес после операции, показали отсутствие признаков эндотелиального роста клеток на поверхности трансплантата. Поверхность этих трансплантатов была покрыта пластинами средней плотности организованным слоем каллагена. A pathological evaluation of the cross section of these transplantation segments revealed a glossy luminal surface dotted with red and white areas without signs of blood clot formation. There was a surrounding pattern, fixing the connection of tissue with the walls of the graft. All samples tested up to 6 months after surgery showed no signs of endothelial cell growth on the surface of the graft. The surface of these grafts was covered with medium density plates by an organized layer of collagen.

Гистопатологическая оценка образцов после 26, 44 и 52 недель показала наслоение эндотелиальноподобных клеток, которые частично покрывали тонкий (приблизительно 500 мкм) слой плотно организованных фибрин. В целом ткань была инфильтрована кровезаполненными капиллярами, и внешние границы первоначального трансплантационного материала нельзя было отличить от окружающих связанных тканей. Оценка с помощью сканирующей электронной микроскопии люминальной поверхности показала слой плоских клеток, не отличающихся от эндотелиальных клеток, которые распространяли псевдоподию. Оценка с помощью трансмиссионной электронной микроскопии этих трансплантационных сегментов также подтвердила наличие эндотелиальных клеток, покрывающих люминальную поверхность. Наличие фактора VIII: относительного антигена, обнаруженное иммунофлуоресцентными штаммами, дополнительно подтвердило эндотелиальное происхождение этих трансплантационных люминальных поверхностных клеток. Трансплантационный материал испытывали на наличие эндотелиальных клеток путем тестирования на присутствие релаксирующего фактора, выведенного из эндотелия. К поверхности образцов трансплантата применили ацетилхолин и эффлюент отбирали. Эффлюент, как было показано путем наблюдения релаксации гладкой мышцы в аорте крысы, содержит релаксирующий фактор, выведенный из эндотелия. A histopathological evaluation of the samples after 26, 44, and 52 weeks showed stratification of endothelial-like cells that partially covered a thin (approximately 500 μm) layer of tightly organized fibrin. In general, the tissue was infiltrated with blood-filled capillaries, and the outer borders of the initial transplant material could not be distinguished from the surrounding bound tissues. Evaluation using scanning electron microscopy of the luminal surface showed a layer of flat cells that were no different from endothelial cells that spread pseudopodia. Evaluation using transmission electron microscopy of these transplant segments also confirmed the presence of endothelial cells covering the luminal surface. The presence of factor VIII: relative antigen detected by immunofluorescence strains further confirmed the endothelial origin of these transplantation luminal surface cells. The transplant material was tested for the presence of endothelial cells by testing for the presence of a relaxing factor derived from the endothelium. Acetylcholine was applied to the surface of the graft samples and the effluent was taken. The effluent, as was shown by observing smooth muscle relaxation in the rat aorta, contains a relaxing factor derived from the endothelium.

Давление крови цефалгическое, периферическое и в пределах трансплантата SIS определяли в каждой из 10 собак. Давления были идентичными для всех трех позиций у каждой из собак, отражая недостаточность ухудшенного гемодинамического эффекта, возникающего за счет использования трансплантационного материала 1. Cephalgic, peripheral, and SIS graft blood pressure was determined in each of 10 dogs. The pressures were identical for all three positions in each of the dogs, reflecting the insufficiency of the deteriorated hemodynamic effect arising from the use of transplantation material 1.

Следующие лабораторные параметры были измерены перед операцией, через один день после операции, затем в дополнительное время в течение последующих месяцев для всех собак: время гематокрита, время протромбина, время активированного парциального тромбопластина, количество кровяных телец, полный состав крови, и укороченный профиль химии серума. Результаты показали, что все животные являются нормальными при этих лабораторных измерениях во все время. Эти животные были обработаны низкими дозами гепарина (600 единиц IV) в течение операции, но не наблюдали антикоагуляции в течение послеоперационного периода. Недостаточность любых изменений коагуляционных тестах и количество красных кровяных телец частично объяснима в свете относительно гиперактивной коагуляционной системы собак по сравнению с человеком. The following laboratory parameters were measured before surgery, one day after surgery, then at additional time for subsequent months for all dogs: hematocrit time, prothrombin time, activated partial thromboplastin time, number of blood cells, total blood count, and a shortened serum chemistry profile . The results showed that all animals are normal with these laboratory measurements at all times. These animals were treated with low doses of heparin (600 IV units) during surgery, but did not observe anticoagulation during the postoperative period. The insufficiency of any changes in coagulation tests and the number of red blood cells is partially explainable in light of the relatively hyperactive coagulation system of dogs compared to humans.

П р и м е р 2. Подслизистая основа тонкой кишки в качестве артериального трансплантата малого диаметра. Этот эксперимент включал имплантацию 18 собакам 36 трансплантатов как в бедренную артерию, так и в сонную артерию. 33 из 36 трансплантатов сохранили свою функцию. Для этих животных были сделаны такие же лабораторные измерения, как в первом исследовании, и не наблюдали аномалий. Удобное двухмерное ультразвуковое изображение было использовано для измерения проходимости и диаметра поперечного сечения сосуда. PRI me R 2. The submucosa of the small intestine as a small diameter arterial transplant. This experiment involved the implantation of 18 dogs 36 transplants into both the femoral artery and the carotid artery. 33 of 36 transplants retained their function. The same laboratory measurements were made for these animals as in the first study, and no anomalies were observed. A convenient two-dimensional ultrasound image was used to measure patency and cross-sectional diameter of the vessel.

Патологическая оценка трансплантационной ткани для собаки, умерщвленной через 4 дня после операции, показала безтромбозную внутриполостную поверхность и слегка стенозированный проксимальный анастемоз. Гистологическая оценка обнаружила раннее наличие кровезаполненных капилляров в стенке трансплантата, потенциально природную защиту тела от инфекции. 5 из этих собак остались жить. A pathological evaluation of transplant tissue for a dog euthanized 4 days after surgery revealed a thrombotic intracavitary surface and a slightly stenotic proximal anastemosis. A histological evaluation revealed an early presence of blood-filled capillaries in the graft wall, a potentially natural defense of the body against infection. 5 of these dogs survived.

П р и м е р 3. Подслизистая основа тонкой кишки в качестве трансплантата вены. В этом эксперименте SIS трансплантат поместили в заднюю полую вену (аналогичную нижней полой вене в человека) двух собак и в переднюю полую вену (аналогично врехней полой вене в человеке) 5 собак. Хотя задние полые вены с трансплантатом оставались проходимыми в течение только 11 и 14 дней соответственно, патологическая оценка показала неудачу тарнсплантации за счет технических ошибок, за счет чего ухудшенный анастемоз этого места был стеноизированным (8 мм диаметр против присоединенного 16 мм диаметра природной полой вены и проксимального трансплантата). Более того, внутриполостные поверхности обоих трансплантатов были покрыты безтромбозным псевдоэнтелием, составленным из плотно упакованного фибрина и недоразвитого коллагена, соединенного с тканью. PRI me R 3. The submucosa of the small intestine as a vein graft. In this SIS experiment, the graft was placed in the posterior vena cava (similar to the inferior vena cava in humans) of two dogs and 5 dogs in the anterior vena cava (similar to the superior vena cava in humans). Although the posterior vena cava with the transplant remained passable for only 11 and 14 days, respectively, a pathological evaluation showed failure of transplantation due to technical errors, due to which the deteriorated anastemosis of this place was stenosed (8 mm diameter versus 16 mm diameter of the natural vena cava and proximal transplant). Moreover, the intracavitary surfaces of both grafts were coated with a thrombotic-free pseudoanthelium composed of tightly packed fibrin and immature collagen connected to the tissue.

Трансплантаты передней полой вены оставались проходимыми до умерщвления трех собак через 7, 14 и 21 день после операции соответственно. Проксимальная шовная линия во всех трех собаках показала доказательство раннего тромбоза, где трансплантат был инвертирован, что вызвало турбулентный поток крови, но остальная часть трансплантата не была тромбозной. Большие патологические и гистолоигческие оценки обнаружили, что трансплантат был линейным за счет гладкой красной поверхности, идентичной при появлении трансплантатов, изученных в предыдущих экспериментах. The anterior vena cava transplants remained passable until three dogs were sacrificed 7, 14, and 21 days after surgery, respectively. The proximal suture line in all three dogs showed evidence of early thrombosis, where the graft was inverted, causing a turbulent blood flow, but the rest of the graft was not thrombotic. Large pathological and histological assessments revealed that the graft was linear due to the smooth red surface, identical to the appearance of the grafts studied in previous experiments.

П р и м е р 4. Подслизистая основа тонкой кишки в качестве аллотрансплантата артериального. SIS использовали в качестве аллотрансплантата большого диаметра для аорты собаки. Аллотрансплантаты были приготовлены таким же способом, как трансплантаты, описанные выше для исследования аутотрансплантатов аорты. Животные, прожившие 8 недель после операции, не показали признаков тромбоза, инфекции или аневризмы (что подтвреждено ангиограммами). PRI me R 4. The submucosa of the small intestine as an arterial allograft. SIS was used as a large diameter allograft for the dog’s aorta. Allografts were prepared in the same way as the grafts described above for the study of aortic autografts. Animals that lived 8 weeks after surgery showed no signs of thrombosis, infection, or aneurysm (which is corrupted by angiograms).

П р и м е р 5. Подслизистая основа тонкой кишки в качестве артериального гетеротрансплантата. PRI me R 5. The submucosa of the small intestine as an arterial heterograft.

SIS был использован в качестве гетеротрансплантата для собаки. SIS трансплантат кошачьего происхождения был получен в соответствии с вышеописанными методиками и помещен в собаку. SIS was used as a heterograft for dogs. A feline SIS graft was obtained in accordance with the methods described above and placed in a dog.

Claims

1. TISSUE TRANSPLANT, including the submucosa of the small intestine of the warm-blooded vertebral, characterized in that it consists of submucous membrane, muscle and compact layers of the mucous membrane of the segment of the wall of the small intestine, separated from the muscle layer and epithelium of the mucosa of this segment of the intestine.

2. The graft according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a blood vessel, which is a cylinder with the required diameter.

3. The graft according to claim 2, characterized in that the compact layer of the mucosa forms the intracavitary surface of the cylinder.