Ученые разработали бесшовный метод соединения поврежденных кровеносных сосудов

Соединение поврежденных кровеносных сосудов в настоящее время осуществляется тем же способом, что и сто лет назад - с помощью наложения швов. Изобретение данного метода принадлежит французскому хирургу Алексису Каррелю (Alexis Carrel), впоследствии получившему за это Нобелевскую премию. Группа ученых из Медицинской Школы при Стэндфордском Университете (Stanford University School of Medicine, США) разработала новый бесшовный метод соединения кровеносных сосудов, ставший безопасной и простой альтернативой традиционному методу. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Medicine.

Главным недостатком шовного метода является сложность его использования на кровеносных сосудах диаметром менее 1 мм. Над альтернативами данной методики хирург Джэффри Гартнер (Geoffrey Gurtner) начал задумываться еще около 10 лет назад. «В 2002 г., когда я руководил отделением микрохирургии в Госпитале Белльвю (Bellevue Hospital Center) (Нью-Йорк, США), к нам доставили 10-месячного ребенка с ампутированным пальцем, - говорит Гартнер, - Операция длилась более 5 часов, но нам удалось наложить лишь 3 шва, поскольку кровеносные сосуды были очень малы. Все закончилось хорошо, однако стало очевидно, что сшивание сосудов с помощью иголки с ниткой на таком уровне крайне трудоемко».

У шовного метода есть и другие недостатки. Швы могут вызвать осложнения, такие как гиперплазия интимы, при которой клетки внутренней стенки кровеносного сосуда в ответ на повреждение ткани иголкой и ниткой начинают активно делиться, что приводит к сужению просвета сосуда. Это повышает риск образования тромбов и препятствует нормальному кровотоку. Кроме того, швы могут вызвать воспалительную реакцию.

В начале своей карьеры Гартнер пытался выяснить, подходит ли лёд для заполнения просвета сосуда с целью сохранения диаметра обоих его концов перед сшиванием. После проведения экспериментов ученый заключил, что лёд не годится, так как он слишком быстро тает, и для успешного проведения операции необходимы помещения с очень низкой температурой.

Прибыв в Стэндфордский Университет в 2005 г., Гартнер обратился к профессору химии Джеральду Фуллеру (Gerald Fuller) с просьбой найти вещество, способное с легкостью переходить из жидкого состояния в твердое и наоборот, а также безопасное для применения в сосудистой хирургии. Фуллер предложил одобренный Управлением по Контролю за Качеством Пищевых Продуктов и Лекарственных Средств США (Food and Drug Administration, FDA ) термообратимый полоксамер под названием Полоксамер 407. Он создан из полимерных блоков, свойства которых сохраняются при нагревании. Ранее полоксамеры применялись в медицинской практике для доставки в клетки препаратов, в том числе химиотерапевтических средств, вакцин и антивирусных препаратов.

Фуллер с коллегами модифицировали полоксамер таким образом, чтобы тот при нагревании выше температуры тела становился твердым и эластичным, а при охлаждении - растворялся в кровотоке без причинения вреда организму. Для нагревания геля ученые использовали обычную галогенную лампу. Полоксамер использовался для заполнения просвета обоих концов поврежденного сосуда, что позволяло исследователям точно склеивать их друг с другом с помощью хирургического герметика.

Результаты исследований на животных показали, что новый метод позволяет проводить операцию в 5 раз быстрее традиционного и вызывает меньше осложнений. Кроме того, его можно применять даже на очень тонких сосудах диаметром менее 0,2 мм.

«Хотя были разработаны и другие бесшовные методы соединения поврежденных кровеносных сосудов, они не демонстрировали лучших результатов, - уверяют авторы исследования Эдвард Чанг (Edward Chang) и Майкл Гальвез (Michael Galvez), - Само по себе использование микрозажимов, скоб и магнитов часто более травматично для кровеносных сосудов, чем непосредственно швы».

По словам ученых, перед проведением клинических испытаний необходимы более масштабные исследования метода на животных. «Поскольку все материалы, используемые в методике, одобрены FDA, технология обладает хорошим потенциалом для внедрения в клинику», - говорят авторы.

По мнению Гартнера, новый метод удовлетворит потребности клиницистов и окажется очень полезным для минимально инвазивной хирургии, где наложение швов приобретает совсем другой уровень сложности.

«Когда ты сшиваешь полые сосуды, будь то аорта или маленькие вены пальцев ребенка, ты всегда беспокоишься о том, ровно ли соединены их концы и плотно ли они прилегают друг к другу, - говорит соавтор статьи Майкл Лонгэйкер (Michael Longaker), - Метод доктора Гартнера позволит хирургам более точно и быстро проводить сложные сосудистые операции».

По материалам: Stanford University Medical Center

Оригинальная статья:
Edward I Chang, Michael G Galvez, Jason P Glotzbach, Cynthia D Hamou, Samyra El-ftesi, C Travis Rappleye, Kristin-Maria Sommer, Jayakumar Rajadas, Oscar J Abilez, Gerald G Fuller, Michael T Longaker, Geoffrey C Gurtner. Vascular anastomosis using controlled phase transitions in poloxamer gels. Nature Medicine, 2011; DOI: 10.1038/nm.2424