RU2813120C1 - Хирургическая полимерная мембрана - Google Patents

Хирургическая полимерная мембрана Download PDF

Info

Publication number
RU2813120C1
RU2813120C1 RU2023127789A RU2023127789A RU2813120C1 RU 2813120 C1 RU2813120 C1 RU 2813120C1 RU 2023127789 A RU2023127789 A RU 2023127789A RU 2023127789 A RU2023127789 A RU 2023127789A RU 2813120 C1 RU2813120 C1 RU 2813120C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
solution
polymer
weight
aqueous
Prior art date
Application number
RU2023127789A
Other languages
English (en)
Inventor
Василий Петрович Гаврилюк
Вячеслав Александрович Липатов
Екатерина Сергеевна Мишина
Дмитрий Андреевич Северинов
Татьяна Николаевна Кудрявцева
Елена Владимировна Грехнева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2813120C1 publication Critical patent/RU2813120C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к области медицины, а именно к хирургии. Предложена хирургическая полимерная мембрана, которая является трехслойной, и её слои получены путем приготовления и последовательного нанесения на стеклянную подложку растворов полимеров с последующим их послойным высушиванием при температуре 45-50°С с одновременной воздушной конвекцией до постоянной массы, причем: раствор полимера, из которого получен первый слой, представляет собой водный 1%-ный по массе раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы; раствор полимера, из которого получен второй слой, представляет собой водный 1%-ный по массе раствор альгината-натрия-кальция; раствор полимера, из которого получен третий слой, представляет собой водный 5%-ный по массе раствор поливинилпирролидона. Во второй и третий слои возможно внесение соответственно раствора йогексола и субстанции левофлоксацина. Изобретение обеспечивает достижение надежного укрепления линии швов анастомоза и отдельных швов в условиях скомпрометированной кишечной стенки, а также снижение вероятности развития их несостоятельности и спаечного процесса в области хирургического вмешательства. 8 ил., 4 пр.

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к хирургии и вспомогательным материалам, применяемым при оперативных вмешательствах на различных отделах желудочно-кишечного тракта и других полых органах, требующих наложения швов или анастомозов для увеличения степени герметичности, укрепления травмированных или измененных патологическим процессом стенок, укрытия перфораций и т.п.
Одной из актуальных проблем современной абдоминальной хирургии является несостоятельность межкишечных анастомозов в условиях скомпрометированной кишечной стенки (сдавление спайками, наличие воспалительных изменений как в самой стенки анастомозируемого участка, так и в брюшной полости), перфорации полых органов и т.п. В связи с этим существует множество способов повышения герметичности швов, накладываемых на стенку полого органа: различные варианты ушивания перфораций и техники наложения анастомоза, в том числе и с применением пленочных покрытий для «изоляции» зоны наложения швов. Причем важным является многокомпонентная структура такого изделия, которая позволяет достичь желаемого эффекта засчет слоистого строения. Каждый слой имеет свои особенности и задачи: так, первый слой, прилежащий к стенке органа, обеспечивает высокую адгезию, второй слой – прочность покрытия, а внешний слой – противоспаечное действие.
Наиболее близким является трехслойное раневое покрытие для внутренних органов, в котором первый, прилегающий к ране, слой выполнен из водорастворимого полимера, второй слой – основа – из биодеструктируемого материала, представляющего собой сополимер гликолида с лактидом, а третий, защитный, слой выполнен в виде микрофильтрационной мембраны из алифатического полиамида или полисилоксана, при этом второй слой содержит фармакологический раствор лекарственных веществ, включающий препарат, выбранный из группы антибиотиков – Пефлоксацин (Абактал), также известны модификации данного покрытия с добавлением Контрикала, Фраксипарина, Тромбина [Патент N 2 325 926 Российская Федерация, МПК A61L 15/22 (2006.01), A61F 13/00(2006.01), A61L 15/44 (2006.01), N 2006143093/15, 06.12.2006: опубликовано 10.06.2008.Бюл. № 16 / Шабунин А.В., Лебединский И.Н., Ходателев К.А, Багателия З.А., Тавобилов М.М. — 7 с. : ил. — Текст : непосредственный]. Однако,материалыдля изготовления данного покрытия обладают высокой себестоимостью. Кроме того, полисилоксановый слой обладает низкими биодеградируемыми свойствами, что замедляет процессы регенерации тканей и увеличивает продолжительность расщепления элементов раневого покрытия для внутренних органов.
Техническим результатом изобретения является разработка хирургической полимерной мембраны, обеспечивающей достижение надежного укрепления линии швов анастомоза, отдельных швов в условиях скомпрометированной кишечной стенки и позволяющей снизить вероятность развития их несостоятельности, а также – спаечного процесса в области вмешательства.
Технический результат достигается тем, что хирургическая полимерная мембрана представляет собой трехслойную композицию: первый слой, обращенный к брюшной полости, выполнен из натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, препятствует развитию спаечных сращений в области интереса, второй или основной слой выполнен из медленно биодеградируемого материала – альгинатов натрия и кальция и составляет формообразующую часть пленки, которая может служить матрицей для внесения лекарственных средств (обладающих различным спектром действия), а третий слой, прилегающий к ране, выполнен из водорастворимого полимера – поливинилпирролидона, который обладает высокими адгезивными свойствами.
Изобретение поясняется фигурами:
На фиг. 1 изображена схема трехслойного строения хирургической полимерной мембраны;
На фиг. 2 изображена рентгенограмма рентгенконтрастной хирургической полимерной мембраны (с добавлением йогексола);
На фиг. 3 изображена фотография бокового среза хирургической полимерной мембраны, выполненная с помощью сканирующего электронного микроскопа, увеличение 400 крат, отмечается трехслойное строение;
На фиг. 4 изображена хирургическая полимерная мембрана в области межкишечного анастомоза (указана стрелкой);
На фиг. 5 изображена рентгенограмма органов брюшной полости кролика с рентгенконтрастной хирургической полимерной мембраны (с добавлением йогексола), которая обведена кругом;
На фиг. 6 изображена интраоперационная картина при лапаротомии через 7 дней с момента имплантации хирургической полимерной мембраны(указана стрелкой), спаечных сращений не определяется;
На фиг. 7 изображен микропрепарат тонкой кишки в зоне анастомоза, укрытого полимерной хирургической мембраной, увеличение 100 крат, окрашен гематоксилином и эозином;
На фиг. 8 изображен микропрепарат тонкой кишки, на котором отмечаются фрагменты полимерной хирургической мембраны, увеличение 200 крат, окрашен гематоксилином и эозином.
СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
Технология изготовления хирургических полимерных мембран осуществляется в асептических условиях и заключается в последовательном приготовлении водных растворов полимеров (натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы с концентрацией 1% по массе, альгината натрия с концентрацией 1% по массе, а также поливинилпирролидона с концентрацией 5% по массе) и последующем их послойном высушивании в сушильном шкафу до постоянной массы. Учитывая трехслойную структуру изделия, формируют его композицию, начиная с третьего слоя, обращенного к брюшной полости. Подготавливают растворы полимеров. К раствору Na-КМЦ и альгината натрия прибавляют глицерин в количестве 50% от массы сухого полимера, взятого для растворения. К раствору поливинилпирролидона прибавляют глицерин в количестве 10% от массы сухого полимера. Далее к раствору альгината натрия медленно при интенсивном перемешивании прибавляют CaCl2 в количестве 5% от массы используемого сухого альгината натрия, в виде 1 %-ного раствора; смесь интенсивно перемешивают в течение 6 часов для гомогенизации.
На дно чашки Петри наносят раствор Na-КМЦ в количестве 80-90 г, чашки выдерживают в сушильном шкафу при температуре 45-50°С в течение 12 часов до полного высыхания. Затем поверх высушенного слоя Na-КМЦ наносят раствор альгината натрия-кальция в количестве 80-90 г. Композицию выдерживают в сушильном шкафу в течение 12 часов до полного высыхания. После чего на поверхность высушенной двухслойной композиции наносят слой 5%-ного раствора поливинилпирролидона в количестве 16-20 г, и вновь выдерживают в сушильном шкафу в течение 6-7 часов при температуре 45-50°С.
В результате в течение 30-32 часов получают трехслойную пленку из биодеградируемых и биосовместимых полимеров, в которой слой из поливинилпирролидона обеспечивает адгезию композиции к раневой поверхности, слой альгината-натрия-кальция придает композиции прочность за счет медленной (в течение 5-7 дней) деградации, а внешний слой из Na-КМЦ препятствует развитию выраженного спаечного процесса в зоне вмешательства.
Способ иллюстрируется следующими примерами.
ПРИМЕР ПО СПОСОБУ ПОЛУЧЕНИЯ
Пример 1. Для получения первого слоя материала к нагретым до 45-50°С 178,2 мл воды порциями при интенсивном перемешивании прибавляли 1,8 г Na-КМЦ (4000-8000 сП). Далее вносили 0,9 г глицерина (50 % от массы Na-КМЦ) и перемешивали полученную смесь в течение 4 часов при указанной температуре до достижения гомогенного раствора. Полученный раствор разливали по двум чашкам Петри диаметром 10,5 см, при этом масса раствора в одной чашке Петри составляла 88-89 г. Чашки помещали в сушильный шкаф при температуре 45-50°С с одновременной воздушной конвекцией и выдерживали при указанной температуре 12 часовдо постоянной массы.
Аналогичным способом получали второй слой:к нагретым до 45-50 °С 178,2 мл воды порциями при интенсивном перемешивании прибавляли 1,8 г альгината натрия (средней вязкости) и перемешивали в течение 4 часов до достижения гомогенного раствора. Далее к полученному раствору при интенсивном перемешивании медленно прибавляли 9 мл 1 %-ного (от массы альгината натрия) раствора CaCl2 (5% от массы альгината натрия) и 0,9 г глицерина (50% от массы альгината натрия)и интенсивно перемешивали смесь в течение 6 часов до полной гомогенизации. Полученный раствор разливали по двум чашкам Петри в количестве 88-89 г поверх предварительно высушенного слоя Na-КМЦ. Чашки помещали в сушильный шкаф при температуре 45-50°С с одновременной воздушной конвекцией и выдерживали при указанной температуре 12 часов до постоянной массы.
Для приготовления третьего слоя к 34,2 мл воды порциями при интенсивном перемешивании прибавляли 1,8 г поливинилпирролидона, 0,18 г глицерина (10 % от массы поливинилпирролидона, молекулярная масса – 25000), смесь перемешивали до полной гомогенизации. Полученный раствор распределяли поровну (по 16,5-17,5 г) по двум чашкам Петри поверх предварительно высушенного слоя альгината натрия-кальция и высушивали в сушильном шкафу при температуре 45-50°С с одновременной воздушной конвекцией в течение 8 часов до постоянной массы. Получали две пленки массой 2,6-2,7 г и диаметром 10,5 см (фиг. 1).
Пример 2.Отличается о описанного в примере 1 тем, что при получении второго слоя вносили 2,6 мл раствора йогексола (рентген-контрастное вещество) с содержанием йода 350мг/мл (содержание йогексола в композиции в пересчете на йод составляет 50 % от массы альгината натрия) (фиг. 2).
Пример 3. Отличается от описанного в примере 1 тем, что при получении третьего слоя вносили 0,3 г субстанции левофлоксацина, смесь перемешивали до полной гомогенизации.
Пример 4. Отличается от описанного в примере 1 тем, что при получении второго слоя вносили 2,6 мл раствора йогексола с содержанием йода 350мг/мл, а при получении третьего слоя вносили 0,3 г субстанции левофлоксацина.
ПРИМЕР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
Все полученные хирургические полимерные мембраны исследовали с помощью сканирующего электронного микроскопа, при исследовании боковой поверхности во всех случаях выявлено их трехслойное строение (фиг. 3).
Оценку эффективности применения (состоятельность фиксации и укрытия)противоспаечной активности и макроскопической реакции организма на имплантацию полимерных мембран для операций на полых органах проводили в хроническом эксперименте invivo на5 кроликах породы Шиншилла массой 3-3,5кг.Тестируемые образцы полимерных мембран изготавливали согласно описанному способу получения, после чего из полученной пленки вырезали фрагмент размерами 2*1 см. Под ингаляционным масочным наркозом кроликам проводили минилапаротомию (длина разреза 4 см). Петли тонкой кишки эвентрировали в рану, пересекали петлю тонкой кишки с помощью электрокоагулятора в поперечном направлении. Выполняли гемостаз. После чего формировали межкишечный анастомоз по типу «конец-в-конец» нитью Викрил 5/0.Зону анастомоза укрывали полимерной мембраной (фиг. 4). Погружали петли в брюшную полость. Рану ушивали послойно наглухо. Кролику выполняли рентгенографию органов брюшной полости в прямой проекции для идентификации мембраны (фиг. 5). На 7-е сутки после имплантации хирургической полимерной мембраны выполняли лапаротомию – при ревизии брюшной полости спаечного процесса, выпота воспалительного характера не обнаружено, сама пленчатая мембрана также не обнаружена, что говорит о ее высоких биодеградируемых свойствах. Петля кишки в зоне размещения хирургической полимерной мембраны не изменена, цвет её и перистальтика не нарушены (фиг. 6). После чегоживотных выводили из эксперимента при помощи CO2-индуцированной эвтаназии. Резецировали участков анастомоза, изготавливали гистологические срезы для морфологической оценки, микропрепараты окрашивали гемотоксилином и эозином по стандартным прописям.
При микроскопическом исследовании фрагмента стенки кишки в зоне межкишечного анастомоза, укрытого полимерной хирургической мембраной, определяется замещение дефекта незрелой грануляционной тканью с полиморфноклеточной инфильтрацией и ангиогенезом (фиг. 7). Здесь же имеются малых размеров фрагментыполимерной хирургической мембраной, вокруг которыхотсутствуетвыраженная клеточная реакция (фиг. 8).Микроскопически также отсутствуют признаки фиброза в серозной оболочке резецированного участка тонкой кишки, что подтверждает отсутствие выраженного спаечного процесса в данной области.
Таким образом, хирургическая полимерная мембрана характеризуется простотой получения и легко воспроизводимой технологией, не требующей использования дорогостоящего и высокотехнологичного оборудования. Экспериментальное применение мембраны доказывает перспективность разработки, так как повышает герметичность кишечного анастомоза, не приводит к спайкообразованию. Указанные положительные свойства хирургической полимерной мембраны достигаются её трехслойной структурой: первой слой (обращенный к кишечной стенке) обеспечивает плотную фиксацию к месту анастомоза, второй слой служит в качестве депо лекарственных средств или активных компонентов, является каркасом, третий слой уменьшает спайкообразование.

Claims (1)

  1. Хирургическая полимерная мембрана, характеризующаяся тем, что является трехслойной, отличающаяся тем, что слои указанной мембраны получены путем приготовления и последовательного нанесения на стеклянную подложку растворов полимеров с последующим их послойным высушиванием при температуре 45-50°С с одновременной воздушной конвекцией до постоянной массы, причем раствор полимера, из которого получен первый слой, представляет собой водный 1%-ный по массе раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, раствор полимера, из которого получен второй слой, представляет собой водный 1%-ный по массе раствор альгината-натрия-кальция, а раствор полимера, из которого получен третий слой, представляет собой водный 5%-ный по массе раствор поливинилпирролидона, при этом во второй и третий слои возможно внесение соответственно раствора йогексола и субстанции левофлоксацина.
RU2023127789A 2023-10-27 Хирургическая полимерная мембрана RU2813120C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2813120C1 true RU2813120C1 (ru) 2024-02-06

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125859C1 (ru) * 1995-06-01 1999-02-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт мономеров с опытным заводом" Медицинская повязка
RU2325926C1 (ru) * 2006-12-06 2008-06-10 Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Российская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по социальному развитию и здравоохранению (ГОУДПО РМАПО Росздрава) Раневое покрытие для внутренних органов
CA2745289A1 (en) * 2010-07-08 2012-01-08 Tyco Healthcare Group Lp Films for delivery of a therapeutic agent
RU2578458C2 (ru) * 2014-04-07 2016-03-27 Кирилл Владимирович Хрустицкий Медицинская многослойная повязка с многофункциональными наномембранами и изделия на ее основе

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125859C1 (ru) * 1995-06-01 1999-02-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт мономеров с опытным заводом" Медицинская повязка
RU2325926C1 (ru) * 2006-12-06 2008-06-10 Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Российская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по социальному развитию и здравоохранению (ГОУДПО РМАПО Росздрава) Раневое покрытие для внутренних органов
CA2745289A1 (en) * 2010-07-08 2012-01-08 Tyco Healthcare Group Lp Films for delivery of a therapeutic agent
RU2578458C2 (ru) * 2014-04-07 2016-03-27 Кирилл Владимирович Хрустицкий Медицинская многослойная повязка с многофункциональными наномембранами и изделия на ее основе

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Forysenkova A.A. et al. Polyvinylpyrrolidone-Alginate Film Barriers for Abdominal Surgery: Anti-Adhesion Effect in Murine Model / Materials, 2023, V. 16, pp. 5532 (1-17). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101842122B (zh) 再生性生物功能胶原生物基质用于治疗内脏或腔壁缺损的应用
JP4934036B2 (ja) 抗癒着着バリア
ES2957836T3 (es) Material textil sellado para su uso como material médico
US6001895A (en) Composite surgical material
US20110038911A1 (en) Prosthetic material for living organ
BG108121A (bg) Но'и'...л ' 'върд "ибриног...н и 'върд 'ромбин
CN102123746B (zh) 用于组织修复的固定装置
US20230226252A1 (en) Biodegradable medical implants, polymer compositions and methods of use
JP2000271207A (ja) 縫合可能な癒着防止膜
Liu et al. Adhesive anastomosis for organ transplantation
Wang et al. A catechol bioadhesive for rapid hemostasis and healing of traumatic internal organs and major arteries
TWI735073B (zh) 雙功效薄膜與其製備方法
RU2813120C1 (ru) Хирургическая полимерная мембрана
Park et al. Preparation and characterization of biodegradable anti-adhesive membrane for peritoneal wound healing
JP6392461B2 (ja) 絹マトリクスを用いた人工生体膜及びその製造方法
Kim et al. Three-dimensional printed design of antibiotic-releasing esophageal patches for antimicrobial activity prevention
Li et al. In situ Injectable Tetra‐PEG Hydrogel Bioadhesive for Sutureless Repair of Gastrointestinal Perforation
JP2004188037A (ja) コラーゲン製人工血管
KR102048418B1 (ko) 3d 프린팅으로 형성되며 장막-배양으로 보강된 인공 식도 및 그 제조방법
WO2023143334A1 (zh) 一种预防吻合口瘘的植入物
Pezzin et al. Hydrolytic degradation of poly (para-dioxanone) films prepared by casting or phase separation
Park et al. Preparation of a cross-linked cartilage acellular matrix-poly (caprolactone-ran-lactide-ran-glycolide) film and testing its feasibility as an anti-adhesive film
RU2749871C2 (ru) Способ повышения состоятельности кишечного анастомоза с использованием биорезорбируемой трубки на основе метакрилированного желатина и метакрилированного фиброина
RU2711545C1 (ru) Способ получения биорезорбируемой трубки на основе метакрилированного желатина и метакрилированного фиброина и способ повышения состоятельности кишечного анастомоза с использованием такой трубки
KR102298177B1 (ko) 생체적합성 필름 및 이의 제조방법