Полимеры в хирургии

Полимеры в хирургииХирургия уже знает тысячи операций, когда жизнь человеку возвращает этот искус­ственный клапан сердца.

Химики нашли биологически и химически инертные материалы, отвечающие слож­нейшим требованиям человеческого организма. Клапан сделан из нержавеющей ста­ли, политетрафторэтилена и силиконового каучука.

На снимке вы видите аортальный клапан. Его вшивают в сердце человека на место пораженных естественных клапанов и он выполняет их работу — позволяет крови ид­ти только в одном направлении. Хирурги не считают этот клапан совершенным и вместе с химиками ищут новые пути, чтобы улучшить его. Но многие спасенные че­ловеческие жизни — уже громадное достижение медиков и химиков.

А. А. ВИШНЕВСКИЙСовременная хирургия ставит своей задачей исправление нару­шенных функций органов и си­стем человеческого организма. В ряде случаев она не только ис­правляет пораженные органы, но и заменяет их новыми. При кон­струировании этих искусственных органов, систем и аппаратов — сердца, легких, почек, сосудов совершенно особое значение при­обретают полимеры, синтезиро­ванные нашими химиками.

Замещение пораженных орга­нов и тканей материалами из не­живой природы имеет многове­ковую историю. Еще в древние времена врачи пытались приме­нять протезы из золота, слоновой кости, стекла и даже скорлупы кокосового ореха при закрыва­нии дефектов черепа.

Часто при этом успехи сменя­лись разочарованием. Дело в том, что большинство аллопластических материалов (материалов неживой природы) обладает мно­гими отрицательными свойствами, прежде всего — биологической и химической активностью. Это вы­зывает нежелательные реакции в виде аллергии, различного рода интоксикаций и нередко вредно воздействует на больного. Вот почему и до сих пор не прекра­щаются активные поиски безвред­ных для организма аллопластических материалов.

Пожалуй, больше других аллопластических материалов этим требованиям отвечают синтетиче­ские полимеры.

На современном уровне раз­вития химии создание искусствен­ных полимеров, по своим свойст­вам аналогичных естественным, является вполне   осуществимой задачей. Такие синтетические по­лимеры удачно имитируют строе­ние молекул естественных .поли­меров — белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов и др.

Исхода операции, которую делали хирурги из Ин­ститута хирургии имени А. В. Вишневского, все ждали с нетерпением. Эксперимент был действи­тельно необычным и смелым: часть мышцы матки коровы была заменена полимерной заплатой. Теле­нок, которого вы видите на снимке, родился у одной из оперированных коров. Эксперимент окон­чился победой.

ТеленокВ лаборатории полимеров Института хирургии име­ли А. В. Вишневского продолжаются поиски. Быть может, этот трехлепестковый искусствен­ный клапан сердца, который вы видите в глазке испытательного аппарата, поможет решить многие сложные вопросы… Он в точности имитирует форму естественного клапана, выдерживает при испыта­нии необходимые нагрузки. Химики ищут нужный материал для его изготовления. Требования очень высоки, ведь они дик­туются строжайшим режимом работы нашего сердца.

Искусственный клапан сердцаВоз­можно, именно это сходство в строении молекул является осно­вой успеха применения искусст­венных полимеров для пластики.

Однако несмотря на простран­ственное и структурное сходство между естественными и искусст­венными полимерами, у них еще есть весьма значительные разли­чия. Эти различия проявляются прежде всего в том, что искусст­венные полимеры в организме могут разрушаться, но в отличие от лживых тканей не могут вос­создаваться…

Применение полимеров в хи­рургии неуклонно следовало за успехами химии. Так, синтез полиметилметакрилата дал возмож­ность использовать органическое стекло для пластики дефектов че­репа, а также при различных ор­топедических операциях на ко­стях и суставах. Пластика мягких тканей стала возможной после синтеза полиамидных и поли­эфирных смол (капрона, лавсана, тефлона). Огромное значение имеют полимеры для пластики кровеносных сосудов.

Часто причиной ранней смерти человека служит заболевание сердечно-сосудистой системы.

За скупыми словами хирурга: «лавсановая сетка для аллопластики мягкой ткани» — скрыты долгие годы поисков и сотни опытов. При сложнейших операциях, когда удаляется часть мышечной стенки пищевода или возмещается дефект передней брюшной стенки диафрагмы, эта лавсановая сетка послужит надежной заплатой на оперированном органе.

Лавсановая сеткаЭти искусственные кровеносные сосуды сделаны на трикотажной фабрике из лавсана. Опытные руки хирурга заменят этим протезом пораженный участок артерии и возвратят человеку жизнь и здоровье.

Искусственные кровеносные сосудыОдно из самых страшных таких заболеваний — склеротические из­менения артерий. При атероскле­розе просветы в этих .важнейших для жизни человека кровекосных сосудах сужаются, часто приводя к омертвлению всего органа.

И вот в настоящее время мы, хи­рурги, получили возможность за­менять сосуды, в которых нару­шился кровоток, протезой из искусственных полимеров.

Такие сосуды делаются из лавсана и фторлона. Над их соз­данием работали коллективы ме­диков и химиков, руководимые А. Н. Филатовым, В. М. Ситеико, 3. А. Роговииым, а также работни­ки трикотажной и шелковой про­мышленности.

Когда синтетический сосуд сшивают с сосудами организма и по нему начинает идти кровь, на внутренней стенке протеза вырастают такие же клетки, как в нормальном сосуде, а снаружи он обрастает рубцом — таким же, как рубец после любой хирурги­ческой операции.

Следующая область, где при­меняются полимеры, — операции на сердце. Существуют такие врожденные сердечные пороки, при которых межпредсердная и межжелудочковая перегородки имеют дефекты, и кровь веноз­ная и артериальная смешивают­ся. Мы пробовали зашивать от­верстие, но швы скоро прореза­лись. Теперь мы накладываем «заплатку» из полимеров, и ис­ход операций нас радует…

Очень интересная область, правда, еще мало исследован­ная, — это искусственные клапаны сердца. При ревматических про­цессах или врожденных пороках клапаны в сердце могут быть сильно изменены или даже вооб­ще отсутствуют. Терапевты здесь бессильны.

Была предложена операция с использованием искусственного клапана. В мировой литературе уже описано несколько тысяч операций на сердце с примене­нием таких клапанов. На «сухом» сердце при искусственном крово­обращении вырезаются испорчен­ные клапаны и на их место вши­вают искусственный, из полиме­ров, Правда, применяемые искус­ственные клапаны еще требуют усовершенствования.

Сердце и сосуды — далеко не все области хирургии, где применяются полимеры.

Полимеры в хирургииВ Институте хирургии имени А. В. Вишневского совместно с Технологическим институтом мя­со-молочной промышленности разработана операция замещения дефектов мышечной стенки мат­ки. В этом исследовании прини­мал участие большой коллектив научных работников — хирургов, гинекологов, ветеринаров (про­фессора Ш. А. Кумсиев, Л. С. Персианинов, И, Я. Тихонин, научные сотрудники Ю. Г. Шапошников, Т. Т Даурова).

У женщины, чаще всего моло­дой и нерожавшей, может образоваться большая фиброма мат­ки. Для того чтобы выяснить, мо­жет ли женщина после оператив­ного удаления фиброматозного узла матки с последующей пла­стикой полимерным материалом иметь детей, мы выполнили ряд экспериментов. Опыты были по­ставлены на двух коровах — беременной и не беременной. Пос­ле иссечения участка мышечной стенки матки обеим коровам на мышцу матки были наложены «заплатки» из тефлона. Беремен­ная корова отелилась здоровым теленком. Впоследствии еще три такие коровы принесли здоровых телят.

Еще один пример можно при­вести пока еще условно. Это — бесшовное соединение тканей, склеивание. Для склеивания тка­ней химики предложили нам клей циакрин. Но пока ткани, подверг­шиеся склеиванию, остаются ма­лоэластичными. И нам, медикам и химикам, тем не менее ясно, что бесшовное соединение тканей — это одна из центральных проблем в современной хирургии.

Или еще пример. При некото­рых болезнях для работы сердца необходим электрический стиму­лятор, импульсы которого обя­зывают сердце сокращаться в оп­ределенном ритме. Раньше этот приборчик человек носил снару­жи. Представляете, сколько вол­нений это доставляло человеку: ведь прибор, от которого зависела его жизнь, мог потеряться! А теперь химики создали надеж­ную и безвредную для организ­ма оболочку, в которую мы и вшиваем этот прибор, помещае­мый под грудной железой. Через три года, когда прибор потре­буется заменить, — достаточно бу­дет сделать лишь маленький раз­рез.

Полимеры в хирургииКрайне необходимо и весьма перспективно использование по­лимеров в качестве кровезамени­телей. Уже сейчас в клинической практике нашли широкое приме­нение кровезаменители из синте­тических полимеров — такие, как поливиниловый спирт, поливинилпирролидон. Но эти кровезамени­тели, возмещая объем потерян­ной крови, могут лишь поддер­живать артериальное давление в кровеносном русле. Задача буду­щего — синтез таких синтетиче­ских кровезаменителей из поли­меров. которые служили бы пе­реносчиками кислорода.

В настоящее время трудно себе представить какую-нибудь хирургическую операцию, при ко­торой не использовались бы по­лимеры. Химия внесла в медици­ну новые возможности и позво­лила намного расширить границы ее представлений.

Полимеры, которые я привел, показывают, насколько важны для нас исследования полимеров, ведущиеся химиками.

А. А. ВИШНЕВСКИЙ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>