RU2192256C2

RU2192256C2 - Method for protecting anastomosis at intestinal resctions

Info

Publication number: RU2192256C2
Application number: RU2000124165A
Authority: RU
Inventors: М.С. Кунафин; А.Г. Хасанов; О.В. Мрих; И.Ю. Понеделькина; С.А. Башкатов; У.М. Джемилев; В.М. Тимербулатов; Ф.А. Каюмов; Р.Р. Фаязов; И.Ф. Суфияров
Original assignee: Институт нефтехимии и катализа АН РБ и УНЦ РАН
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2002-11-10

Abstract

FIELD: medicine, surgery. SUBSTANCE: the area of anastomosis sutures should be protected with a film explant prepared out of modified hyaluronic acid. Moreover, a part of carboxylic groups of hyaluronic acid is covalently connected with 5- aminosalicylic acid. The method enables to stimulate tissue regeneration in anastomosis area. This favors to prevent possible failure of anastomosis sutures. EFFECT: higher efficiency of protection. 1 ex, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области медицины и может быть использовано в хирургии. The present invention relates to medicine and can be used in surgery.

Послеоперационный анастомозит после резекций кишечника является нередким осложнением, причиной которого обычно бывает воспалительный процесс в зоне анастомоза, обусловленный различными факторами: реакцией тканей на шовный материал, наличием патогенной микрофлоры и т.д. Защита анастомозов является одним из важнейших мероприятий по профилактике осложнений различного происхождения, нередко приводящих к анастомозитам и, как следствие, к несостоятельности швов зоны анастомозов. Postoperative anastomositis after bowel resection is a frequent complication, the cause of which is usually an inflammatory process in the anastomosis zone, due to various factors: tissue response to suture material, the presence of pathogenic microflora, etc. Protection of anastomoses is one of the most important measures for the prevention of complications of various origins, often leading to anastomoses and, as a result, to failure of the sutures of the anastomoses zone.

Для укрепления швов анастомоза известно применение аутотрансплантатов: аутобрюшины, жировых подвесок и сальника [Степанов С.Б., Смирнов А.П., Индрокова С.Б. и др. Герметизация шва и перфорированных участков при операциях на кишечнике // Вестник хирургии. - 1985 - T. 134 - 5 - С. 136-137; Гуляев А.В., Малышев В.Л. Хирургическая профилактика перитонита при резекции ободочной кишки по поводу рака // Вестник хирургии. - 1992 - 12 - С. 53-58]; предлагаются также серозный листок брыжейки и полнослойный брыжеечный лоскут, серозно-мышечный лоскут из стенки желудка [Зурнаджьянц В.А., Вальтер В. Г. Укрепление толстокишечного анастомоза лоскутом из стенки желудка // Вестник хирургии. - 1985 - 5 - С. 135-136], демукозированный трансплантат тонкой кишки [Мохов Е.М., Бредихин Е.И. Укрепление тонкотолстокишечных анастомозов демукозированным трансплантатом тонкой кишки // Вестник хирургии. - 1990 - 6 - С. 115-117]. Лишенные кровоснабжения аутотрансплантаты на линии анастомоза не влияют на профилактику его несостоятельности, а наоборот, служат потенциальным субстратом гнойных осложнений. А применение брюшины или сальника на питающей ножке возможно только при резекции толстой кишки. Многие из этих методов не используются из-за развития спаечного процесса в послеоперационном периоде. To strengthen the seams of the anastomosis, the use of autografts is known: autobitrels, fat pendants and omentum [Stepanov SB, Smirnov AP, Indrokova SB and other Sealing of the seam and perforated areas during operations on the intestine // Herald of surgery. - 1985 - T. 134 - 5 - S. 136-137; Gulyaev A.V., Malyshev V.L. Surgical prophylaxis of peritonitis with colon resection for cancer // Bulletin of Surgery. - 1992 - 12 - S. 53-58]; serous leaf of the mesentery and a full-layer mesenteric flap, sero-muscular flap from the stomach wall [Zurnadzhyants VA, Walter V. G. Strengthening of the large intestine anastomosis with a flap from the stomach wall are also offered // Herald of surgery. - 1985 - 5 - S. 135-136], a demucosized small intestine transplant [Mokhov EM, Bredikhin E.I. Strengthening of small intestinal anastomoses with a demucosized small intestine transplant // Bulletin of Surgery. - 1990 - 6 - S. 115-117]. Autografts deprived of blood supply on the anastomosis line do not affect the prevention of its insolvency, but rather serve as a potential substrate for purulent complications. And the use of the peritoneum or omentum on the feeding leg is possible only with resection of the colon. Many of these methods are not used due to the development of adhesions in the postoperative period.

В последние годы для герметизации швов анастомоза применяют различные протекторы с лекарственными наполнителями для подавления местного воспалительного процесса. Защита анастомоза достигается с помощью клея и соединительных элементов ЭСБА (элемент соединительный биосовместимый антимикробный), которые представляют собой пленки из коллагена, эфиров целлюлозы, поливинилпирролидона, других биополимеров, содержащие цефамезин, канамицин, диоксидин, сангвиритрин (Левчик Е.Ю., Истранов Л.П., Абоянц Р.К. и др. Антибактериальный коллагеновый эксплантат для наружной защиты кишечного шва. // Современные подходы к разработке эффективных перевязочных средств, шовных материалов и полимерных имплантатов. III Междунар. конф. - М., 1998). Для фиксации пленочных эксплантатов к стенке кишки используют хирургический клей (цианакрилатный или сульфакрилатный), недостатком которых является жесткость при отвердевании. Применение медицинских клеев является ограниченным ввиду развития выраженного воспаления тканей с формированием значительного спаечного процесса [Гатауллин Н.Г., Нартайлаков М.А., Плечев В.В. Профилактика послеоперационных гнойно-воспалительных осложнений в хирургии желудочно-кишечного тракта //Хирургия -1990 - 9 - С. 160-163]. In recent years, various protectors with medicinal fillers have been used to seal the joints of the anastomosis to suppress the local inflammatory process. Protection of the anastomosis is achieved with glue and ESBA connecting elements (biocompatible antimicrobial connecting element), which are films of collagen, cellulose ethers, polyvinylpyrrolidone, other biopolymers containing cefamezin, kanamycin, dioxidine, sanguirytrin (Levchik E.Yu., Istranov L. P., Aboyants R.K. et al. Antibacterial collagen explant for external protection of the intestinal suture // Modern approaches to the development of effective dressings, suture materials and polymer implants. III Int unar.conf. - M., 1998). To fix the film explants to the intestinal wall, surgical glue (cyanoacrylate or sulfacrylate) is used, the disadvantage of which is the hardening rigidity. The use of medical adhesives is limited due to the development of severe inflammation of the tissues with the formation of a significant adhesive process [Gataullin N.G., Nartailakov M.A., Plechev V.V. Prevention of postoperative purulent-inflammatory complications in the surgery of the gastrointestinal tract // Surgery -1990 - 9 - P. 160-163].

Современным направлением в хирургии для профилактики послеоперационных спаечных процессов является применение растворов или гелей гиалуроновой кислоты, полисахарида из класса гликозаминогликанов, выделяемого из животных тканей или продуцируемого с помощью специальных бактерий. Гиалуроновая кислота является веществом межклеточного матрикса кишечной стенки, не вызывает воспаления, способствует ускорению регенерации стенки кишки и может применяться для предупреждения несостоятельности анастомозов [Holzman S., Connolly R. J. , Schwaitzberg S.D. Effect of hyaluronic acid solution on healing of bowel anastomoses. //J. Invest. Surg.-1994 - V 7 - 5 - P. 431-437]. A modern direction in surgery for the prevention of postoperative adhesive processes is the use of solutions or gels of hyaluronic acid, a polysaccharide from the class of glycosaminoglycans, isolated from animal tissues or produced using special bacteria. Hyaluronic acid is a substance of the intercellular matrix of the intestinal wall, does not cause inflammation, helps to accelerate the regeneration of the intestinal wall and can be used to prevent anastomosis failure [Holzman S., Connolly R. J., Schwaitzberg S.D. Effect of hyaluronic acid solution on healing of bowel anastomoses. // J. Invest. Surg.-1994 - V 7 - 5 - P. 431-437].

Наиболее близким по существу к предполагаемому изобретению является использование биосовместимых рассасывающихся пленок Seprafilm для профилактики спаечной болезни, а также несостоятельности анастомозов [Beck D.E. The role of Seprafilm bioresorbable membrane in adhesion prevention. // Eur. J. Surg. Suppl. - 1997 - V.577 - P. 49-55]. Пленки изготовляются на основе смеси двух анионных полимеров: ГК и карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ). При помощи водорастворимого 1-(3-диметиламинопропил)-3-этилкарбодиимида к карбоксильным группам ГК или КМЦ присоединяются четвертичные аммониевые группы, с помощью которых усиливается взаимодействие между полимерными цепями компонентов смеси [US Patent 5017229, 1991]. При образовании полимерного комплекса растворимость пленочного материала уменьшается. The closest to the alleged invention is the use of Seprafilm biocompatible absorbable films for the prevention of adhesive disease, as well as the failure of anastomoses [Beck D.E. The role of Seprafilm bioresorbable membrane in adhesion prevention. // Eur. J. Surg. Suppl. - 1997 - V.577 - P. 49-55]. The films are made on the basis of a mixture of two anionic polymers: HA and carboxymethyl cellulose (CMC). Using water-soluble 1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide, quaternary ammonium groups are attached to the carboxyl groups of HA or CMC, with which the interaction between the polymer chains of the mixture components is enhanced [US Patent 5017229, 1991]. With the formation of the polymer complex, the solubility of the film material decreases.

Недостатком пленок Seprafilm является использование в композиции с ГК карбоксиметилцеллюлозы, неаллогенного человеческому организму модифицированного полимера. Имеются сведения о воспалительной реакции брюшины при применении пленок Seprafilm [Klingler P.J., Floch N.R., Seelig M.H., Branton S. A., Wolfe J.T., Metzger P.P. Seprafilm-induced peritoneal inflammation: a previously unknown complication. Report of a case // Dis Colon Rectum. 1999 - V. 42 - 12 -P. 1639-1643]. A drawback of Seprafilm films is the use of a modified polymer in the composition with HA of carboxymethyl cellulose, a non-allogenous to the human body. There is evidence of an inflammatory reaction of the peritoneum with Seprafilm films [Klingler P.J., Floch N.R., Seelig M.H., Branton S. A., Wolfe J.T., Metzger P.P. Seprafilm-induced peritoneal inflammation: a previously unknown complication. Report of a case // Dis Colon Rectum. 1999 - V. 42 - 12 -P. 1639-1643].

Авторами предлагается способ защиты анастомозов при резекциях кишечника с применением пленочных эксплантатов на основе химически модифицированной гиалуроновой кислоты. Использование модифицированной ГК не требует применения хирургических клеев, так как природный полисахарид, выделенный из пупочных канатиков человека, обладает необходимыми адгезивными свойствами. В состав модифицированной ГК входит 5-аминосалициловая кислота (5-АСК), которая относится к классу нестероидных противовоспалительных препаратов (препарат Месалазин), обладает такими же свойствами, как ацетилсалициловая кислота, и применяется при язвенных колитах и болезни Крона [Машковский М.Д. Лекарственные средства. - Харьков: Торсинг, 1997 - Т. 2 - 590 с.]. The authors propose a method for protecting anastomoses during intestinal resections using film explants based on chemically modified hyaluronic acid. The use of modified HA does not require the use of surgical adhesives, since the natural polysaccharide isolated from human umbilical cords has the necessary adhesive properties. The composition of the modified HA includes 5-aminosalicylic acid (5-ASA), which belongs to the class of non-steroidal anti-inflammatory drugs (the drug Mesalazine), has the same properties as acetylsalicylic acid, and is used for ulcerative colitis and Crohn’s disease [Mashkovsky MD Medicines - Kharkov: Torsing, 1997 - T. 2 - 590 p.].

Пленки из модифицированной ГК получают следующим образом. 1 г ГК растворяют в 50 мл воды с рН=4,7-4,8, добавляют 0,238-0,476 г водорастворимого 1-(3-диметиламинопропил)-3-этилкарбодиимида. Затем этот раствор при интенсивном перемешивании приливают к 0,382 г 5-АСК, суспендированной в 40 мл воды с рН=4,7-4,8 при 40^oС. После добавления всего раствора температуру реакционной смеси снижают до комнатной и реакцию проводят в течение 1-3 часов. По завершении реакции с целью удаления низкомолекулярных исходных соединений раствор модифицированной ГК диализуют против подкисленной дистиллированной воды в течение 24 часов, затем продукт очищают на колонке с оксидом алюминия и осаждают 4-кратным объемом этилового спирта. Осадок центрифугируют, промывают спиртом, затем эфиром и высушивают. Затем продукт растворяют в воде и отливают в виде пленки. Таким образом получают модифицированную ГК со степенью замещения карбоксильных групп полимера 30-50 моль.%. Количество 5-АСК, ковалентно связанной с полимером, определяют фотометрически при 304 нм после гидролиза точной навески продукта в 20%-ой соляной кислоте.Modified HA films are prepared as follows. 1 g of HA is dissolved in 50 ml of water with a pH of 4.7-4.8, 0.238-0.476 g of water-soluble 1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide are added. Then this solution is poured with vigorous stirring to 0.382 g of 5-ASA suspended in 40 ml of water with pH = 4.7-4.8 at 40 ^o C. After adding the whole solution, the temperature of the reaction mixture is reduced to room temperature and the reaction is carried out for 1 -3 hours. Upon completion of the reaction, in order to remove the low molecular weight starting compounds, the modified HA solution is dialyzed against acidified distilled water for 24 hours, then the product is purified on a column of aluminum oxide and precipitated with a 4-fold volume of ethyl alcohol. The precipitate is centrifuged, washed with alcohol, then with ether and dried. Then the product is dissolved in water and cast in the form of a film. Thus, a modified HA is obtained with a degree of substitution of carboxyl groups of the polymer of 30-50 mol%. The amount of 5-ASA covalently bonded to the polymer is determined photometrically at 304 nm after hydrolysis of an exact portion of the product in 20% hydrochloric acid.

Модификация ГК при помощи 5-АСК позволяет существенно уменьшить растворимость полимера в воде.

Modification of HA using 5-ASA can significantly reduce the solubility of the polymer in water.

Пленки, изготовленные из модифицированной ГК (натриевой соли), были испытаны в качестве эксплантатов для защиты анастомозов у беспородных собак после выполнения резекций тонкого кишечника. Films made from modified HA (sodium salt) were tested as explants to protect anastomoses in outbred dogs after performing small bowel resections.

Пример. Опыты проводили на 21 беспородной собаке весом 10-15 кг. Под тиопенталовым наркозом проводили резекции тонкой кишки с наложением двухрядного анастомоза "конец в конец". У 9 собак анастомоз был защищен аппликацией эксплантата без дополнительной фиксации, т.е. только за счет хорошей адгезии пленки к тканям кишки. Животных выводили из опыта на 3-й, 7-й и 30-й день. Проведен анализ гистологического материала, окрашенного гематоксилин-эозином, выполнены гистохимические реакции на гликозаминогликаны по Хейлу и на гликоген (ШИК-реакция). Гистохимические реакции оценивали по 4-балльной шкале: инактивная, слабая, умеренная и высокая активности. Example. The experiments were carried out on 21 outbred dogs weighing 10-15 kg. Under thiopental anesthesia, small bowel resections were performed with a double-row end-to-end anastomosis. In 9 dogs, the anastomosis was protected by the application of the explant without additional fixation, i.e. only due to the good adhesion of the film to the tissues of the intestine. Animals were taken from the experiment on the 3rd, 7th and 30th day. The analysis of histological material stained with hematoxylin-eosin was carried out, histochemical reactions to glycosaminoglycans according to Hale and glycogen were performed (SHIK reaction). Histochemical reactions were evaluated on a 4-point scale: inactive, weak, moderate and high activity.

Сравнительные результаты морфологических исследований представлены в таблице. Comparative results of morphological studies are presented in the table.

Как следует из приведенных результатов экспериментов, применение пленочных эксплантатов на основе химически модифицированной гиалуроновой кислоты способствует активной регенерации тканей, предупреждает воспалительный и спаечный процессы в области межкишечного анастомоза и, как следствие, препятствует возникновению несостоятельности швов анастомоза. As follows from the above experimental results, the use of film explants based on chemically modified hyaluronic acid promotes active tissue regeneration, prevents inflammatory and adhesive processes in the area of the intestinal anastomosis and, as a result, prevents the occurrence of anastomotic suture failure.

Claims

A method for protecting anastomoses during intestinal resections by using films based on modified hyaluronic acid, characterized in that after suturing, the anastomosis region is protected by a film explant made of hyaluronic acid, part of which carboxyl groups are covalently linked to 5-aminosalicylic acid.