Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

Национальный технический университет

"Харьковский политехнический институт"

Кафедра биотехнологии, биофизики и аналитической химии

Реферат

по курсу "Биоматериаловедение"

"Стенты и стентирование"

Выполнил: студент Лопухов М.С.

Проверил: проф. Россихин В.В.

Харьков 2017

Содержание

• Введение
• 1. Сущность метода стентирования
• 2. Основные типы стентов
• 2.1 Металлические стенты без покрытия
• 2.2 Стенты с лекарственным покрытием
• 3. Биосовместимые материалы для изготовления стентов
• 3.1 Стенты из металлов и сплавов
• 3.2 Стенты на основе биоразлагаемых материалов
• 4. Примеры практического использования стентов
• 4.1 Стентирование коронарных сосудов
• 4.2 Стентирование пищевода
• 4.3 Стентирование мочеточника
• Выводы
• Cписок использованных источников

Введение

На сегодняшний день проблема развития атеросклероза, облитерации сосудов и полых органов имеет очень важное значение. Ежегодно от атеросклероза, тромбофлебитов, опухолей и облитерирующих процессов по всему миру умирают миллионы людей. В связи с этим активно разрабатываются методы, позволяющие быстро, эффективно и долговременно восстановить, к примеру, кровообращение в поврежденном атеросклерозом сосуде, или просвет в пораженном злокачественным образованием пищеводе. Один из таких методов, активно развивающийся последние 20 лет является метод стентирования, который в недалеком будущем, возможно, сможет вытеснить менее эффективные и более сложные методики.

Цель данной работы - описать наиболее часто применяемые методики стентирования, материалы, использующиеся для изготовления стентов, а также сферы применения стентов в современной медицине.

Для достижения цели работы поставлены такие задачи: исследовать методику стентирования и наиболее часто применяемые типы стентов, охарактеризовать сущность процесса, определить материалы, используемые в изготовлении стентов.

Объектом исследования в данной работе являются стенты и малоинвазивные хирургические вмешательства с их участием.

1. Сущность метода стентирования

Концепцию расширения пораженных участков сосуда с помощью некоего каркаса ещё 50 лет назад предложил американский радиолог, один из пионеров интервенционной радиологии Чарлз Доттер. Разработка метода заняла длительное время, первая операция по этой технологии была произведена только в 1986-м году во Франции, когда работавшие в Тулузе Жак Пуэль и Ульрих Зигварт поставили первый стент в коронарную артерию человека. В 1993 г. американское Управление по надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов FDA дало разрешение на применение первого стента - спирали Джантурко-Рубина - при отслойке интимы во время баллонной ангиопластики. В 1994 году первый стент под номенклатурой "Пальмац-Шатц" был разрешен к использованию в США. В практике и тот, и другой стенты находят применение также при повторных стенозах коронарных артерий и стенозах венозных шунтов. С конца 90-х годов ХХ века ведется активная разработка стентов и биосовместимых материалов для их изготовления [1].

Стент - специальная, изготовленная в форме цилиндрического каркаса упругая металлическая или пластиковая конструкция, которая помещается в просвет полых органов и обеспечивает расширение участка, суженного патологическим процессом. Стент обеспечивает проходимость физиологических жидкостей, расширяя просвет полого органа (сосуда, пищевода, желчевыводящих путей или мочеточника) [2]

Стентирование - медицинское оперативное вмешательство, проводимое с целью установки стента, который помещается в просвет полых органов человека или животного, например, коронарных сосудов сердца, и обеспечивает расширение участка, суженного патологическим процессом. Стент является внутрисосудистым протезом, поддерживающим стенки пораженного органа и сохраняющим диаметр его просвета. Эффект стентирования сохраняется на протяжении длительного времени, при этом риск повторного стеноза или перфорации при правильно проведенной операции стентирования является довольно низким [3].

Стенты изготавливаются из различного материала и обычно имеют сетчатую стенку, при введении в нужный орган в нужное место стент расправляется, тем самым расширяя его просвет. Стентирование нашло широкое применение при атеросклерозе, растенозе сосудов, различных поражениях пищевода и кишечника, опухолевых заболеваниях, воспалительных процессах в полых органах, мочекаменной и желчекаменной болезнях.

Изначально стенты использовались только в сердечнососудистой хирургии как альтернатива более трудоемкому методу шунтирования для восстановления кровоснабжения по суженным или облитерированным артериям, но чуть позже эта технология получила применение при операциях на других органах, в том числе для стентирования пищевода, желчевыводящих путей, мочеточника [2].

Стентирование не обладает абсолютной эффективностью, изредка (примерно в 5-10% случаев) происходит обратный процесс, и полый орган снова сужается. Одной из причин такого процесса является чрезмерное разрастание мышечной ткани, и, как следствие, сужение стенки сосуда. Однако усовершенствования метода стентирования не прекращаются, улучшается технология его проведения и достигается все более стабильная положительная статистика результатов. Так, сейчас разработано новое поколение стентов со специальным лекарственным покрытием. Оболочка такого стента в течение нескольких недель постепенно высвобождает лекарство, предотвращающее чрезмерное разрастание тканей. Применение стентов нового поколения значительно снижает количество случаев, когда необходима повторная операция (повторное сужение наблюдается лишь в менее 5 % случаев).

В настоящее время разработано большое количество различных моделей стентов, и развитие метода ведет к постоянной их модернизации. Эти стенты различаются по сплаву, из которого они изготовлены, длиной, формой отверстий, покрытием поверхности, контактирующей с кровью, системой доставки в целевые органы [3].

Наиболее часто проводят 2 типа операций по стентированию:

1) Операция стентирования сосудов - наиболее часто проводится на коронарных артериях и сосудах сердца, аорте, сосудах конечностей, почечных артериях для восстановления нормального кровотока.

До начала выполнения операции стентирования сосудов при помощи ангиографии с использование рентгеноконтрастных меток определяется форма и размеры стентируемого сосуда, расположение стеноза и тип блокировки сосуда. Просчитывается путь прохождения катетера по сосудистой системе до предполагаемого места стентирования сосуда.

Через крупные артерии в паху или на руке вводится баллонный катетер диаметром 2-3 мм. Стент устанавливается в свернутом состоянии на баллонный катетер, вводимый в закупоренный сосуд.

Введенный в место сужения баллон раздувается под давлением нагнетаемого внутрь контрастного вещества, расширяя и открывая стент, и прижимает его к внутренним стенкам сосуда (рисунок). Стент растягивает стенки сосуда, расширяя просвет и удерживая его в открытом состоянии. Для полной уверенности в том, что стент расширился правильно, баллон раздувается несколько раз. Затем баллон сдувается и удаляется из артерии вместе с проводником и катетером. Стент остается и сохраняет просвет сосуда. В зависимости от размера пораженного сосуда могут использоваться один или несколько стентор [1].

Операция стентирования сосудов минимально инвазивна, выполняется с использованием местной анестезии в местах введения катетера и мягкого седативного средства. Длительность операции зависит от тяжести и степени поражения сосудов и может составлять несколько часов. Обычно операция продолжается не более часа, рекомендуемое количество устанавливаемых стентов - не более пяти за одну операцию стентирования. Весь процесс прохождения катетера до места сужения проводится под обязательным контролем хирурга с помощью рентгена, дающим возможность точно определять место нахождения стента с баллончиком. В современной медицинской практике операции стентирования сосудов проводятся очень массово. Пациенты, которые перенесли стентирование, по отзывам, практически не испытывают дискомфорта в процессе лечения и очень быстро реабилитируются.

Рисунок 1.1. - Установка стента в коронарную артерию

2) Эндоскопическое стентирование (стентирование пищевода, желчевыводящих путей, трахеи) - принцип такой же, как и при стентировании сосудов, но балонный катетер вводится через гортань.

Методика и техника операции в каждом случае индивидуальна, при этом она может проводиться как под местной анестезией, так и под общим наркозом.

Методика эндоскопического стентирования заключается в подведении стента при помощи специального проводника в сложенном состоянии к месту сужения или облитерации органа, при помощи специального устройства проводят расправление этой конструкции, после чего катетер и проводник извлекаются.

По сравнению с другими конкурентными методами стентирование имеет ряд преимуществ, а именно:

- Безболезненность. Установка приспособления проводится без применения разрезов, а стент вводят путем прокола кожного покрова в области прохождения бедренной артерии. Это позволяет сделать операцию минимально инвазивной, безболезненной и не оставляющей видимых следов (шрамов) на теле пациентов. Кроме того, снижается риск нежелательных последствий и осложнений, а также проникновения инфекции в организм.

- Эффективность. Размещение стента в коронарной артерии способствует ее расширению и обеспечивает усиление кровотока к сердечной мышце, благодаря чему улучшается питание тканей и работа главного органа. Нарушенный процесс кровообращения полностью восстанавливается.

- Быстрое выполнение процедуры. Стентирование сосудов сердца после инфаркта осуществляется за короткое время от 30 минут до 3 часов. Длительность операции зависит от состояния больных и наличия осложняющих факторов.

- Короткий реабилитационный период. Восстановительный период после установки стента занимает от нескольких суток до 2-3 недель. Пациенты после проведения операции остаются в стационаре на 1-2 дня, после чего их выписывают и позволяют вернуться домой.

- Устранение постинфарктных признаков. Стентирование не только нормализует кровоток в сосудах, но и препятствует развитию аритмии, снижает выраженность болезненных ощущений, избавляет от чувства дискомфорта, повышает работоспособность и улучшает общее самочувствие людей, перенесших инфаркт [2].

2. Основные типы стентов

стентирование малоинвазивный биосовместимый

В настоящее время существует около четырёхсот вариантов конструкций стентов, отличающихся друг от друга составом сплава, из которого они изготовлены, длиной, дизайном отверстий, покрытием поверхности, контактирующей с кровью, системой доставки в сосуды; стенты бывают самораскрывающиеся, раскрываемые баллоном и т.д.

Все стенты по конструкции основного каркаса разделяют на проволочные (изготовленные из одной проволоки); тубулярные (изготовленные из цилиндрической трубки); кольцевые (изготовленные из отдельных звеньев); сетчатые (в виде плетеной сетки) [1].

Согласно общепринятой на сегодня классификации стентов они подразделяются на 2 большие группы: металлические стенты без покрытия, и стенты с лекарственным антипролиферативным покрытием.

Благодаря постоянному совершенствованию конструкции стентов и техники стентирования удалось свести к минимуму количество острых тромбозов и уменьшить частоту подострых окклюзий сосудов. Актуальным остаётся вопрос о фибропролиферативной реакции интимы, приводящей к рестенозированию сосуда в отдаленные сроки после стентирования (через 6-12 месяцев). По результатам различных исследований, стеноз артерии наблюдается от 17-22 % до 31,6 % случаев.

2.1 Металлические стенты без покрытия

Металлический стент (Bare Metal Stent) - внутрисосудистый протез из нержавеющей стали или кобальт-хромового сплава. Использование металлических стентов связано с риском тромбоза в первые 30 дней и требует двойной антитромбоцитарной терапии в течении 1 месяца, а также 20-30% риском рестеноза (повторного сужения сосуда) в течение 6-9 месяцев после имплантации. Преимущественно для имплантации в коронарные артерии применяются кобальт-хромовые или металлические раскрываемые баллоном стенты, для имплантации в периферические сосуды(сонные, подключичные, бедренные, в ряде случаев подвздошные артерии) преимущественно нитиноловые самораскрывающиеся стенты [4].

Среди целого ряда конструкцый стентов наиболее широко применяются три основных типа [2]. Стент может быть изготовлен из одинарной трубки нержавеющей стали, которая затем нарезается лазером, что позволяет её сжать вокруг баллона для последующего расширения. Такой была конструкция первого стента Palmaz, обеспечивавшего высокое радиальное давление за счёт своей эластичности. Посредством соединения нескольких коротких стентов или колец из нержавеющей стали сварными переходами формируются комплексные баллонорасширяемые конструкции стентов, обладающие большей эластичностью. Нитиноловые стенты могут быть аналогично изготовлены из разрезной трубки этого материала или с использованием нитиноловых проволок, замотанных в зигзагообразную конфигурацию, необходимую для создания трубки или кольца. Металлические стенты нового типа, например, компании Wallstent, отличается от этих конструкций и изготавливается из 24 оплетённых проводов с формированием ячеистой структуры, прочность которой обеспечивается пересекающимися углами проволок.

На склонность к тромбозу в стентированном органе и неоинтимальной гиперплазии влияют как поверхностный заряд имплантированного стента, так и его поверхностные характеристики. Поверхность интимы артерий несёт слабо-отрицательный заряд, устойчивый к тромбообразованию. И нитинол, и нержавеющая сталь электропозитивны в солевом растворе, что может быть благоприятно, поскольку ассоциируется с незначительным формированием неоинтимы. Повышенная тромбостойкость обусловлена гладкой поверхностью стента и достигается электрополировкой [2].

Несмотря на то, что металлические стенты имеют ряд преимуществ, таких, как, например, низкая стоимость и относительная простота в изготовлении, от их применения постепенно отказываются в пользу более дорогих стентов с лекарственным покрытием и стентов из биоразлагаемых материалов. Связано это с тем, что металлические стенты в некоторых случаях могут приводить к постоперационному тромбированию сосудов, повторному растенозу, или же провоцируют нарастание эпителиальной ткани внутри конструкции, в результате чего прекращают выполнять свои функции.

2.2 Стенты с лекарственным покрытием

Стенты с лекарственным антипролиферативным покрытием - были разработаны для снижения частоты возникновения повторного сужения сосудов (рестенозов) по сравнению с обычными металлическими стентами. Как и непокрытые металлические стенты, стенты с лекарственным покрытием являются миниатюрным металлическим каркасом, который используется для поддержания просвета артерии в открытом состоянии. Они представляют собой, преимущественно, внутрисосудистый протез из кобальт - хромового сплава с покрытием, высвобождающее лекарственное вещество, препятствующее повторному сужению сосуда (растенозу), а также для предотвращения формирования рубцовой ткани, которая может повторно закупорить стентированный сосуд. Наружная поверхность таких стентов представлена полимерным матриксом, который инкорпорирует действующее лекарственное вещество и регулирует его высвобождение. Лекарственный слой впоследствии растворяется [4].

На сегодняшний день для покрытия стентов использованы такие группы препаратов:

1. Противосвёртывающие (гепарин, гирудин, абсциксимаб);

2. Иммуносупрессанты, обладающих антипролиферативным действием (дексаметазон, рапамицин (сиролимус, зотаролимус));

3. Ингибиторы миграции (ингибиторы С-протеиназы и ингибиторы металлопротеазы);

4. Средства, ускоряющие репарацию (ингибиторы ГМГ-КоА-редуктазы, 17-в-эстрадиол);

5. Противоопухолевые препараты (актиномицин D, паклитаксел).

За последнее время использование стентов с лекарственным покрытием показало явное их преимущество в борьбе с рестенозом. В клинической практике при использовании стентов без покрытия частота рестеноза в отдаленном периоде оставалась на относительно высоком уровне, начали рассматривать полимерные покрытия как транспортное средство для местной доставки препарата. Целью этого является дозированное выделение необходимого лекарственного средства из устойчивого покрытия в локальную зону поражения сосудистой стенки. Выделение препарата происходит в равномерно дозированной концентрации в определенном временном интервале. Система доставки препарата не теряет своих свойств при стерилизации, так же изменяет свою геометрическую и объемную форму вслед за стентом при его имплантации и устойчива к механическим повреждениям вследствие раздувания баллона. Все вышеизложенные свойства системы локальной доставки препарата осуществляются с помощью разнообразных полимерных структур, обеспечивающих целостность данной структуры при клиническом применении [4].

Первое поколение стентов с лекарственным покрытием являет собой сиролимус - и паклитаксел - покрытые стенты. Множественные рандомизированные исследования показали, что сиролимус - и паклитаксел-покрытые стенты ассоциируются со снижением частоты повторной реваскуляризации и смерти от инфаркта миокарда по сравнению с металлическими стентами. В состав покрытия стентов первого поколения входили полимеры, которые облегчали высвобождение лекарственных компонентов, но оставались на стенте после растворения медикаментозного слоя. Эти постоянные полимеры могут вызывать воспаление и задержку эндотелизации, что требует длительной двойной антиагрегантной терапии с целью предупреждения высокого уровня поздних и очень поздних тромбозов стентов [5].

Второе поколение стентов с лекарственным покрытием: зотаролимус - и эверолимус - покрытые стенты. Стенты изготовлены из более тонкого кобальт-хромового сплава (балки стента - 0,091 мм, по сравнению со стентами первого поколения, где этот показатель составлял - 0,132 мм), демонстрируют превосходную прочность и радиоконтрастность, гибкость что способствует снижению частоты рестеноза. Лекарственный компонент покрытия из более биосовместимых полимеров наносится на всю поверхность стента, примерно 95% от общего количества зотаролимуса высвобождается в течение первых 15 дней после установки стента, эверолимуса - 80% в течение 30дней, последующие 20% за 4 месяца, что позволяет уменьшить воспаление сосудистой стенки. Клинические результаты в сравнении со стентами первого поколения показали эффективность и безопасность.

Стенты третьего поколения - бесполимерные биостенты на основе поли - L - лактида или магния созданы с использованием частично и даже полностью биорастворимых полимеров. Биорассасывающиеся магниево-полимерные стенты полностью исчезают после того, как необходимая доза лекарственного компонента высвободилась и лечение сосуда завершено. Высвобождение лекарственных веществ и поддержание стенки сосуда осуществляется только до тех пор, пока сосуду необходимо лечение. Стенты с покрытием, подвергающимся полному биорассасыванию снижают частоту тромбоза стентов по сравнению со стентами без и с лекарственным покрытием [6].

3. Биосовместимые материалы для изготовления стентов

3.1 Стенты из металлов и сплавов

К металлам и сплавам для стентов предъявляются достаточно высокие требования: высокая гибкость и ковкость (для легкого продвижения по кровеносной системе к месту установки), высокая пластичность (для обеспечения возможности увеличения диаметра стента до необходимого размера в месте установки), высокие прочность и жесткость (для обеспечения радиальной устойчивости в процессе эксплуатации), высокая рентгеноконтрастность (для хорошей видимости в антиографе и ретгеновском томографе), биосовместимость с организмом (для предотвращения возможных реакций отторжения стента). Основными используемыми материалами для производства металлических стентов являются нержавеющая сталь (316L SS, 03X17H14M3), платиноиридиевые сплавы, тантал, нитинол, кобальтохромовые сплавы, титан и его сплавы, чистое железо и магниевые сплавы.

Таблица 3.1. - Механические свойства материалов, используемых для производства стентов [6]

Материал	Е, МПа	у0.2, МПа	ств, МПа	р, г/см 3
316LSS	190	331	586	7,9
Тантал (отожженный)	185	138	207	16,6
Титан (холоднокатаный 30%)	ПО	485	760	4,5
Нитинол аустенитная структура мартенситная структура	83 28-41	195-690 70-140	895	6,7
Кобальтохромовый сплав L605	210	448-648	951-1220	9,2
Чистое железо (Fe)	211,4	120-150	180-210	7,87
Магниевый сплав WE43	44	162	250	1,84

Нержавеющая сталь 316LSS или 03X17H14M3 является наиболее используемым материалом для производства стентов с покрытием и без покрытия. Стенты из нержавеющей стали имеют подходящие механические свойства и отличную коррозионную стойкость.

Однако клиническое применение нержавеющей стали ограничено ферромагнитной природой сплава и низкой плотностью. Эти свойства делают нержавеющую сталь плохо видимой в рентгеновском излучении и магнитно-резонансной томографии (МРТ). Имплантаты из нержавеющей стали могут вызывать аллергию на никель. В частности, присутствие ионов никеля, хрома и молибдена вызывают местные иммунные реакции и воспаление. Для покрытия стентов из нержавеющих сталей используют различные материалы с целью улучшения видимости в рентгеновских лучах и улучшения биосовместимости.

Платиноиридиевые сплавы. Сплавы системы Pt-Ir (90 % Pt и 10 % Ir) используются для изготовления стентов без покрытия, такие стенты успешно прошли испытания на животных. Платиноиридиевые сплавы показывают отличную рентгеноконтрастность, что делает возможным получение трехмерных изображений при использовании МРТ. В основном эти сплавы имеют высокую коррозионную стойкость, но низкие механические свойства. В процессе исследования этих стентов наблюдалось незначительное тромбообразование и разрастание неоинтимы, а также незначительные воспалительные реакции, но процент отторжения стентов из платиноиридиевых сплавов (16 %) выше, чем у стентов из нержавеющих сталей (5 %). Результаты клинических испытаний свидетельствуют, что использование этих стентов безопасно и эффективно.

Тантал имеет хорошую биосовместимость [2, 3] и высокую коррозионную стойкость. Часто танталом покрывают поверхность стентов из нержавеющих сталей для улучшения коррозионной стойкости и повышения биосовместимости стента. Он отлично виден в рентгеновских лучах и при МРТ [4]. Коммерческие возможности танталовых стентов намного меньше, чем стентов из нержавеющих сталей. Главная причина этого - более низкие механические свойства по сравнению с нержавеющими сталями. Предел текучести тантала близок к пределу прочности, из-за этого танталовые стенты имеют высокую вероятность поломки во время развертывания. Поэтому давление развертывания этих стентов обычно низкое и это может привести к смещению стента. Процент смещения танталовых стентов значительно выше по сравнению со стентами из нержавеющей стали, что приводит к более сильному разрастанию клеток интимы вследствие раздражения внутренней стенки сосудов (артерий). В настоящее время существуют режимы обработки тантала с получение мелкозернистой структуры и оптимальными свойствами для изготовления стентов [5].

Титан и его сплавы, имеющие отличную биосовместимость, высокую коррозионную стойкость, интенсивно используются в ортопедии и стоматологии. Из-за недостаточных механических свойств чистый титан как материал для производства стентов невыгоден, но для улучшения биосовместимости титан может использоваться как покрытие для стентов из нержавеющих сталей. Такие стенты показывают положительные результаты в клинических испытаниях [6].

Сплавы на основе титана с танталом или ниобием, показывающие отличную гемосовместимость, также имеют высокий предел прочности и они весьма перспективны для изготовления стентов. Вопрос совместимости сплавов на основе титана в значительной степени зависит от легирующих элементов, переход которых в среду даже при очень малых скоростях коррозии может создавать токсичность или вызывать нежелательные явления в организме, где имплантируется сплав. Требованиям, предъявляемым к биосовместимым материалам в достаточной мере соответствуют промышленные сплавы - ВТ6С, ВТ8, ВТ14, ВТ16 и ВТ23.

Нитинол (никелид титана) - один из интенсивно используемых сплавов для изготовления стентов содержит 49,5-57,5% Ni, остальное - титан. Он имеет необходимые механические свойства (табл.) и устойчивость к коррозии. Его применяют для изготовления саморасправляющихся стентов, главным образом из-за эффекта памяти формы и сверхупругости. Эти свойства позволяют создавать конструкции, изменяющие свою форму при нагреве. Восстановление после пластической деформации - 8,5-10 %. Плохо виден в рентгеновском излучении, что вынуждает использовать МРТ. В настоящее время множество стентов изготавливают из нитинола, в основном, из-за его эффекта памяти формы[5].

Сплавы на основе кобальта обычно имеют отличные характеристики: биосовместимость, прочность, отсутствие ферромагнетизма и высокую сопротивляемость коррозии и изнашиванию. Например, сплав кобальта L605 (Со - основа, Сг 19-21 %, W 14-16 %, Ni 9-11 %, Fe 3 %, Mn 1-2 %, Si, C, S, < 0,5 %) является более прочным материалом по сравнению с нержавеющей сталью, что позволяет делать элементы ячеи более тонкими (на 20 % по сравнению с нерж. ст.), сохранив при этом радиальную прочность стента и хорошую рентгеноконтрастность [5].

3.2 Стенты на основе биоразлагаемых материалов

Сырьем для производства биоразлагаемых медицинских стентов, в основном, является полилактид (ПЛА) и материалы на его основе - продукты поликонденсации молочной кислоты или полимеризации лактида. Они являются лидерами по объемам выпуска среди разрушаемых биопластиков.

В настоящее время полимеры на основе молочной кислоты получили большое распространение в области биомедицины, что объясняется их свойствами, такими как биоразложение и биосовместимость.

Сырьем для производства ПЛА служат возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник. В условиях организма срок разложения составляет от 2-х месяцев до 2-х лет. К подобным устройствам относятся стенты "Biomatrix" фирмы "Biosensors", "Nobori" ("Terumo"), "Orsiro" ("Biotronik") [7].

Использование полилактида в качестве сырья для стентов связано с его полным разложением на безопасные продукты, которые участвуют в метаболизме живых организмов. Полилактид полностью деполимеризуется в молочную кислоту, что не влечет негативных последствий, так как биополимер обладает свойством биосовместимости. Молочная кислота является нативным для организма химическим соединением, которое образуется в мышцах при распаде глюкозы.

Ценность биоразлагаемых, биорезорбируемых полимерных материалов из ПЛА для стентов заключается в следующем:

1. Они не вызывают аллергических, воспалительных и других вредных реакций в организме;

2. При использовании их в качестве сырья для стентов (стентирование сосудов сердца, пищеварительного тракта) они не требуют повторных операций, как в случае неразлагаемых изделий;

3. Они обладают широко варьируемыми сроками деградации.

Благодаря свойствам полилактида, таким как биосовместимость и биоразложение, решается главная проблема для постоянных стентов, связанная с их извлечением после окончания срока использования. Также, в ходе проведенных клинических испытаний выявлено меньше значительно меньше случаев повторной облитерации и растеноза, по сравнению с традиционными металлическими стентами.

Стенты из биоразлагаемых материалов соответствуют всем необходимым требованиям:

- совместимость с органами и тканями человека;

- высокая гибкость и упругость, чтобы выполнять функцию поддержания стенки канала;

- рентгеноконтрастность, необходимая для контроля правильной установки стента

- возможность менять диаметр, чтобы приспособиться к состоянию стентированного органа.

Еще одним конкурентным преимуществом стентов на основе полилактида является то, что для его производства используется сырье из возобновляемых ресурсов, содержащих глюкозу (мелассы, свеклы и т.д.). Чтобы сделать 1 кг биополимера требуется всего около 1,5 кг сахара с последующим ферментативным или синтетическим превращением в молочную кислоту.

Главным недостатком является высокая стоимость продукта. В зависимости от особенностей производства, используемого сырья и материалов (в частности, от лекарственного покрытия) цена на полилактидные стенты может вдвое-втрое превышать стоимость традиционно используемых стентов из металлов. Поэтому на данный момент операции по имплантированию биоразлагаемых стентов проводятся только в нескольких крупных клиниках США и развитых европейских стран [7].

4. Примеры практического использования стентов

4.1 Стентирование коронарных сосудов

Коронарное стентирование - операция, проводимая на сосудах, имеющих атеросклеротические изменения, и направленная на восстановление просвета коронарных артерий.

В настоящее время заболевания сердечнососудистой системы продолжают занимать лидирующие позиции в структуре смертности. Поэтому не удивительно, что методики лечения сердечнососудистых заболеваний развиваются наиболее интенсивно. На современном этапе наиболее значимые результаты лечения атеросклеротического поражения сосудов показывают эндоваскулярные технологии, в частности коронарная ангиопластика путем стентирования сосудов.

На стадии диагностики выполняется коронарная ангиография, позволяющая определить характер, месторасположение и степень сужения коронарных сосудов. По специальному катетеру через бедренную артерию вводится контрастное вещество, с током крови оно заполняет коронарные артерии, что позволяет их визуализировать. Рентгеновские снимки делаются под несколькими углами, результат выводится на монитор и архивируется в цифровом формате. В специально оборудованной операционной под рентгеновским контролем производят операцию, постоянно регистрируя кардиограмму пациента.

Через сосуд на бедре или руке в устье суженной коронарной артерии вводится специальный катетер, через который проводится тонкий металлический проводник под наблюдениями на мониторе. Проводник снабжен специальным баллончиком, размер которого подбирается в соответствии с особенностями суженного участка. На баллончике смонтирован в сжатом состоянии стент, который обязательно совместим с органами и тканями человека, гибкий и упругий, подстраивающийся под состояние сосуда. Введенный баллончик на проводнике раздувается, стент расширяется и вдавливается во внутреннюю стенку. Стент остается и сохраняет просвет сосуда. В зависимости от размера пораженного сосуда могут использоваться один или несколько стентов.

Показаниями к стентированию коронарных артерий являются: очаговый атеросклероз коронарных артерий небольшой протяженности, хронические формы ишемической болезни сердца в виде стабильной стенокардии напряжения или нестабильных ее форм, вызванных прогрессированием атеросклеротического процесса; острый инфаркт миокарда в 6 - часовый промежуток времени после его возникновения.

Преимущества стентирования коронарных артерий [2]:

- Радикально устраняет ишемию сердца при ишемической болезни сердца;

- Легко переносится пациентом;

- Выписка пациента из стационара обычно производится на 3 - 5 сутки

- Риск осложнений после операции стентирования минимальный;

- Результативность операции составляет 85 - 90%, в зависимости от типа стента (с лекарственным покрытием или без);

- Стентирование сосудов сердца улучшает качество жизни (исчезают приступы стенокардии), увеличивает ее продолжительность [2].

4.2 Стентирование пищевода

Стентирование пищевода - это бескровная, щадящая операция, позволяющая восстановить проходимость пищевода на более или менее протяженном участке.

Пищевод является органом, представляющим из себя полую трубку, ввиду различных причин он может утратить свою проходимость, что приводит к нарушению его основной функции - продвижения пищи к желудку. Если сужение имеет локальный характер, то есть пищевод сужен не на всем протяжении, а только в отдельной его части, то для восстановления его проходимости используется стент.

Показаниями к стентированию пищевода являются:

- Поражения пищевода вследствие термических или химических ожогов

- При сдавливании пищевода опухолями грудой клетки извне - обычнопри раке легких.

- Сужение пищевода, вызванное неоперабельными злокачественными образованиями в нем самом.

- При рецидиве злокачественного новообразования пищевода или рака верхней части желудка.

- После хирургического лечения с последующим стенозом (сужением) просвета в зоне операции [8].

Стент под контролем эндоскопа или рентгена через ротовой ангиографический проводник вводится в нужный участок пищевода. После этого доставочное устройство извлекается, а имплант расправляется. В некоторых случаях через доставочный катетер сперва вводится специальный буж, затем он извлекается, а через его ротовой торец проталкивается стент.

Рисунок 4.1. - Стент, установленный в пищеводе

Для проведения стентирования пищевода используют стенты, сделанные из проволоки титановых или никелевых сплавов. Для изготовления имплантата могут использовать нержавеющую сталь. Протез покрывают с внутренней стороны или с наружной биологической инертной пленкой. Пленка может быть силиконовая, полиэтиленовая, полиуретановая, полиэстерная или фторопластная. Стент имеет длину от 6 см до 17 см и диаметр в расправленном виде от 18 см до 25 см.

При установлении стента в проблемный участок пищевода, происходит восстановление естественного процесса приема пищи. Эта процедура считается наиболее эффективной и в некоторых случаях, незаменимой. Но если сложность в прохождении пищи обусловлена злокачественными новообразованиями, то вылечить заболевание полностью невозможно. Однако стентирование способно снизить болевые ощущения, которые наблюдаются при опухолях пищевода, облегчив состояние больного и увеличив продолжительность жизни [8].

4.3 Стентирование мочеточника

Основная цель процедуры стентирования мочеточника - ликвидация сужения различных участков мочевыводящего протока. Благодаря этому достигается нормальный отток урины из почек в мочевой пузырь.

Показаниями к проведению стентирования мочеточника являются:

- кровяные сгустки, которые могут закупорить мочеточник;

- опухолевое новообразование в мочевыводящих путях;

- почечные камни, попадающие в мочеточник;

- образование стриктур в анатомических сужениях (эти сужения обладают хорошей эластичностью и при необходимости могут расширяться, но фиброзно-склеротические изменения, протекающие в их стенках, могут повлечь вслед за атрофией мышечных элементов возникновение рубцовых тканей, что снижает не только эластичность, но и существенным образом уменьшает диаметр мочеточника);

- отек, появляющийся на оболочках стенок мочевыводящего протока;

- воспалительные и инфекционные процессы.

Стент устанавливается под общей анестезией. Чаще всего используется ретроградный способ. В мочеиспускательный канал через уретру вводят цистоскоп для визуализации устья мочеточника. Далее в просвет протока ставят стент и закрепляют его. Цитоскоп удаляют.

Рисунок 4.2. - Стент в мочеточнике

Все манипуляции осуществляют под контролем рентгенологической телевизионной системы. После завершения процедуры делается снимок, позволяющий оценить правильность расположения трубки. В некоторых случаях стент ставится не через мочевой пузырь, а антеградным способом - через нефростому, установленную в поясничной области. Моча при этом поступает во внешний резервуар. Стентирование занимает около 15 минут [1].

Выводы

Таким образом, стентирование является перспективным и, на сегодняшний день, довольно массовым методом малоинвазивной хирургии. Стентирование позволяет эффективно устранять нарушения работы полых органов, тем самым восстанавливая здоровье и качество жизни огромного количества людей по всему миру.

Сегодня стентирование применяют при таких серьезных заболеваниях сердечно - сосудистой системы, как атеросклероз, стенокардия, инфаркты и инсульты, заболеваниях пищевода и желудочно - кишечного тракта, раковых заболеваниях, закупорках желчевыводящих путей и мочеточника.

Стентирование обладает такими преимуществами, как:

- Малоинвазивность

- Безболезненность

- Эффективность

- Скорость и простота выполнения процедуры

- Короткий и легкий реабилитационный период.

Благодаря этому стентирование можно рассматривать как выгодную альтернативу более сложным процедурам, например, шунтированию артерий.

В последнее время метод стентирования приобретает все большее распространение и интерес в сфере медицины, что выражается в открытии большого количества биосовместимых материалов для стентов, разработке новых методик стентирования, изобретению инновационных биоразлагаемых стентов, использованию стентов с иммобилизированными лекарственными препаратами.

Cписок использованных источников

1. Рассел Дж. Стентирование /Дж. Рассел - М. : "Медицина", 2008. - 380 с.

2. Савченко А.П. Интервенционная кардиология. Коронарная ангиография и стентирование. Руководство /А.П. Савченко - М. : "ГЭОТАР-Медиа", 2010 - 342 с.

3. Стентирование [Электронный ресурс] // Википедия: свободная энцикл. - Электрон. данные. - [Б. м.], 2016. - URL http://ru.wikipedia.org/wiki/Стентирование.

4. Современные стенты [Электронный ресурс] // Национальное общество по лечению атеросклероза. - Электрон. данные. -http://noatero.ru/ru/peredovye-tehnologii/sovremennye-stenty.

5. Папиров И.И., Тихоновский Н.А., Шокуров В.С., Пикалов А.И., Сивцов В.С., Сторожилов Г.Е., Емлянинова Т.Г., Мазин А.И., Шкуропатенко В.А. Изготовление металлических стентов. // Вестник Харьковского университета. - 2005. - №664. - С. 99-102.

6. Марчук М.С.,Мутылина И.Н. Металлы, применяемые для изготовления стентов. : "Российская медицина",№ 76, 2010 - с. 67- 69.

7. Кузнецова И.Э. Перспективы применения биодеградируемых стентов в лечении атеросклеротических заболеваний сосудов. Кузнецова И.Э., Церетели Н.В., Сухоруков О.Е., Асадов Д.А. // Современные технологии в медицине. - 2013. Том 3. № 32. - С. 51-56.

8. Стентирование пищевода [Электронный ресурс] // Образовательный проект gastra.ru. - Электрон. данные. - [Б. м.], 2016. - URL:http://www.gastra.ru/stentirovanie - pishhevoda.html

Размещено на Allbest.ru

...