Experimental substantiation of the possibility of using in ophthalmosurgery two-component fibrin glue, prepared according to our own methods

A. Yu.  Kuznetsova; Кузнецова А. Ю.; I. O.  Gavrilyuk; Гаврилюк И. О.; S. V.  Churashov; Чурашов С. В.; A. N.  Kulikov; Куликов А. Н.; V. F.  Chernysh; Черныш В. Ф.; V. N.  Gavrilyuk; Гаврилюк В. Н.; O. A.  Muraveva; Муравьёва О. А.; V. F.  Danilichev; Даниличев В. Ф.

doi:10.17816/brmma20697

Экспериментальное обоснование возможности применения в офтальмохирургии двухкомпонентного фибринового клея, приготовленного по собственной методике

Авторы: Кузнецова А.Ю.¹, Гаврилюк И.О.¹, Чурашов С.В.¹, Куликов А.Н.¹, Черныш В.Ф.¹, Гаврилюк В.Н.¹, Муравьёва О.А.¹, Даниличев В.Ф.¹
Учреждения:
1. Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова
Выпуск: Том 21, № 3 (2019)
Страницы: 116-119
Раздел: Экспериментальные исследования
Статья получена: 17.02.2020
Статья опубликована: 15.09.2019
URL: https://journals.eco-vector.com/1682-7392/article/view/20697
DOI: https://doi.org/10.17816/brmma20697
ID: 20697

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Как альтернатива фиксации тканей с помощью швов в мировой хирургии все большее применение находит способ их адгезии с помощью клеевых композиций на основе фибрина. Однако данные композиции до настоящего времени малодоступны хирургам в связи с отсутствием в нашей стране сертификации. Применявшийся ранее отечественными офтальмологами цианакрилатный клей обладал недостаточно выраженными адгезивными свойствами и некоторой гистотоксичностью и в настоящее время практически не используется. Экспериментально обосновывается возможность применения в офтальмологии модифицированной методики изготовления двухкомпонентного фибринового клея. Проведены две серии экспериментов по отработке оригинальной методики приготовления компонентов фибринового клея. Предварительное исследование его адгезивных свойств проведено на глазах трех кроликов (6 глаз) породы шиншилла посредством приклеивания амниотической мембраны на строму роговицы после частичной поверхностной кератэктомии. Еще у шести кроликов породы шиншилла (12 глаз) с целью сравнительной оценки проведена трансплантация амниотической мембраны на строму роговицы: на правых глазах – узловыми швами (группа А), а на левых глазах – полученным фибриновым клеем (группа Б). В послеоперационном периоде осуществлялось динамическое наблюдение за процессом заживления с использованием биомикроскопии и фотофиксации на 1-е, 3-и, 5-е, 7-е, 10-е, 15-е, 30-е, 45-е и 90-е сутки. Дополнительно на 30-е сутки проведена оптическая когерентная томография роговиц подопытных животных. Определен качественный и количественный состав компонентов, обеспечивающий изготовление фибринового клея, а также его применение in vivo посредством фиксации биомембраны (амниона) к деэпителизированной роговице. Предлагаемый способ приготовления фибринового клея обеспечивает надежную адгезию амниотической мембраны к строме роговицы и сокращает время операции. Способ создает условия для более раннего начала эпителизации и способствует сохранению прозрачности роговицы по сравнению с шовной фиксацией.

Ключевые слова

фибриновый клей, адгезия, амниотическая мембрана, шовная фиксация, роговица, регенерация, офтальмохирургия, реконструкция, глазная поверхность

Полный текст

Введение. Сегодня в хирургии для герметизации разрезов и ран наряду с их ушиванием применяются полимерные клеи [1, 4–7]. Основными требованиями, предъявляемыми к этим клеям, являются высокие адгезивные свойства, стерильность или возможность стерилизации, отсутствие токсичности и канцерогенности, гипоаллергенный состав, способность биодеградировать по мере заживления тканей и отсутствие отрицательного воздействия на их регенерацию [7, 10].

Клеевые композиции применяются в различных специальностях (хирургии, травматологии, спортивной медицине, стоматологии, косметологии, комбустиологии), но их многокомпонентная структура, сложная методика выделения фибриногена и обработки осадка, необходимость большого объема крови пациента, обязательное использование дорогостоящего технического оснащения затрудняют их применение в практике хирургов [2–5, 7, 8].

В нашей стране некоторыми офтальмологами ранее применялся цианакрилатный клей «Сульфакрилат», но он обладал недостаточно выраженными адгезивными свойствами, а также некоторой гистотоксичностью, поэтому в настоящее время практически не используется [3].

Наиболее распространенными медицинскими клеями, применяемыми в зарубежной офтальмологии, являются клеевые композиции, содержащие фибриноген [12, 14, 16]. Обычно они состоят из двух компонентов, помещенных в разные флаконы. В первом содержатся тромбин и ионы кальция, во втором – фибриноген и фактор XIII. В мономерах фибрина кальций активирует XIII фактор, что приводит к образованию стабильного фибринового сгустка [2].

Указанные компоненты фибринового клея (ФК) могут быть получены из донорской плазмы в центрах переливания крови [15] или собственной крови пациента. Последние имеют более плотную фибриновую пленку, максимально биосовместимы при применении, а также исключают риск передачи инфекций [12].

По данным зарубежных авторов, в офтальмохирургии ФК «Tissucol Kit» фирмы «Baxter» (Австрия), «Evicel» фирмы «Johnson & Johnson» (Америка) с успехом применяется при хирургическом лечении птеригиума [9, 10, 13], в случаях десцеметоцеле, длительно незаживающих язв, перфорации роговицы для закрытия дефекта, при устранении фиброваскулярного паннуса [12, 14, 16], для закрытия ран конъюнктивы [12], с целью герметизации послеоперационной раны в хирургии катаракты, витреоретинальной хирургии [6], для закрытия дефектов кожи век [5].

Потенциал применения клеевых композиций на основе фибриногена в нашей стране, к сожалению, не раскрыт из-за отсутствия собственного производства и наличия только дорогостоящих импортных готовых продуктов или приборов для их производства в лечебных учреждениях, а также отсутствия сертифицированного для офтальмологии клеевого продукта.

В основу настоящего исследования положена идея создания простого и быстрого способа приготовления двухкомпонентного ФК, способного эффективно фиксировать биоткани в офтальмохирургии [3, 8].

Цель исследования. Модифицировать методику изготовления двухкомпонентного ФК, исследовать его адгезивные свойства. Экспериментально обосновать возможность его применения в офтальмохирургии.

Материалы и методы. Для модификации и отработки методики приготовления двухкомпонентного ФК, оценки его адгезивных свойств в эксперименте использовались центрифуга лабораторная «АРМЕД CH80-2», пробирки для получения обогащенной тромбоцитами плазмы, 5% раствор хлорида кальция, тромбин лиофилизированный, вакуумные пробирки для забора крови с 3,8% раствором цитрата натрия.

Первый базовый компонент получали следующим образом: в стерильные пробирки с 3,8% раствором цитрата натрия производился забор 20 мл крови. После этого кровь перемещалась в стерильную пробирку, позволяющую получить обогащенную тромбоцитами плазму, её центрифугировали в течение 4 мин при 3500 об/мин. Далее производился забор фракций плазмы. Второй активирующий компонент получали путем смешивания 5% раствора хлорида кальция и тромбина лиофилизированного.

Подготовленные компоненты в равных объемах набирались в 2 стерильных шприца. Активирование клея производилось путем смешивания двух его компонентов.

Проведены серии экспериментов с целью определения скорости образования клеевого сгустка при стандартном втором компоненте, далее – минимально необходимой концентрации тромбина при стандартном первом компоненте ФК.

Апробация клея проведена на глазах трех кроликов (6 глазах) породы шиншилла посредством вклейки амниотической мембраны (АМ) после поверхностной кератэктомии (рис. 1). Заранее проводилась заготовка компонентов ФК. Трепаном на дозированную глубину в 100–150 мкм выполнялась поверхностная кератэктомия. На строму роговицы наносилась половина объемов компонентов, смешанных в одном шприце. Сразу после этого выкраивалась АМ необходимого диаметра и накладывалась на строму роговицы. Проводилась экспозиция в течение 1 мин. Далее на роговичную поверхность наносились смешанные в одном шприце остаточные объемы компонентов полученного двухкомпонентного ФК.

Рис. 1. Процесс приклеивания АМ на строму роговицы после частичной поверхностной кератэктомии

Еще у шести кроликов породы шиншилла (12 глаз) с целью сравнительной оценки проведена трансплантация АМ на строму роговицы: на правых глазах – узловыми швами, на левых глазах – полученным ФК. В послеоперационном периоде осуществлялось динамическое наблюдение за процессом заживления с использованием биомикроскопии и фотофиксации на 1-е, 3-и, 5-е, 7-е, 10-е, 15-е, 30-е, 45-е и 90-е сутки. Дополнительно на 30-е сутки проведена сравнительная оптическая когерентная томография роговиц лабораторных животных.

Результаты и их обсуждение. Наибольшая скорость (минимальное время) образования клеевого сгустка (30 с) была получена при использовании обогащенной тромбоцитами плазмы. Минимальная рабочая концентрация тромбина из исследуемых для второго компонента ФК составляет 2 ЕД.

В зависимости от способа фиксации АМ было сформировано две экспериментальные группы: А – контрольная (6 глаз) – фиксация узловыми швами, Б – основная (6 глаз) – фиксация ФК. Более раннее начало эпителизации роговицы отмечено в основной группе на 5-е сутки, в группе контроля – на 7-е сутки, но полная эпителизация роговицы наступила раньше в контрольной группе (на 21-е сутки) в связи с тем, что в ней наблюдался выраженный лизис АМ начиная с 7-х суток после операции. По данным биомикроскопического обследования на 90-е сутки (рис. 2), прозрачность роговицы в группе Б была значительно выше, чем в группе А, неоваскуляризация в обеих группах доходила до оптической зоны роговицы, но в основной группе плотность сосудов была значительно ниже.

Рис. 2. Фоторегистрация прозрачности роговицы на 90-е сутки: а – группа А; б – группа Б

По данным сравнительной оптической когерентной томографии (рис. 3) выявлено, что в группе А эпителий в центральных отделах неадгезирован, визуализируются субэпителиальные кисты, АМ присутствует только в параоптической области и постепенно истончается до полного исчезновения в оптической зоне. В группе Б АМ интегрирована на всем протяжении, эпителий полностью адгезирован, субэпителиальные кисты отсутствуют.

Рис. 3. Сравнительная оптическая когерентная томография на 30-е сутки эксперимента: а – контрольная группа; б – основная группа

В целом отличительными чертами предлагаемого нами способа являются простота и скорость приготовления компонентов ФК, использование минимального объема крови пациента (не требуется разведение и дополнительное очищение плазмы крови), отсутствие необходимости в очищении фибрина и обработке осадка. Применяемые условия центрифугирования являются оптимальными для выделения и сохранения жизнеспособности тромбоцитов, которые продуцируют факторы роста и адгезивные молекулы. Этим обеспечивается ускорение репаративных процессов, а также адгезия пролиферирующих клеток, в том числе и эпителиальных.

Приготовленный согласно предлагаемому способу двухкомпонентный ФК позволяет не только эффективно склеивать биологические ткани и создавать условия для купирования воспаления в месте его нанесения, но и снизить стоимость приготовления, а также риск аллергической реакции.