Том 26 № 4 (2022)
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Диэпокси-обработанный кондуит из яремной вены быка для протезирования легочной артерии

pdf
  • Н.Р. Ничай,
  • И.Ю. Журавлева,
  • Ю.Ю. Кулябин,
  • И.С. Зыков,
  • Е.В. Бояркин,
  • О.Ю. Малахова,
  • Е.В. Кузнецова,
  • Т.П. Тимченко,
  • Я.Л. Русакова,
  • И.С. Мурашов,
  • А.А. Докучаева,
  • А.В. Богачев-Прокофьев
Н.Р. Ничай
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Bio
И.Ю. Журавлева
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Ю.Ю. Кулябин
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
И.С. Зыков
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Е.В. Бояркин
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
О.Ю. Малахова
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Е.В. Кузнецова
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Т.П. Тимченко
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Я.Л. Русакова
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
И.С. Мурашов
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
А.А. Докучаева
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
А.В. Богачев-Прокофьев
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Макроскопический вид эксплантированных кондуитов
DOI: https://doi.org/10.21688/1681-3472-2022-4-19-32

Опубликован 29.12.2022

Ключевые слова

  • диэпоксид,
  • легочный кондуит,
  • реконструкция пути оттока из правого желудочка,
  • яремная вена быка

Как цитировать

Ничай, Н., Журавлева, И., Кулябин, Ю., Зыков, И., Бояркин, Е., Малахова, О., Кузнецова, Е., Тимченко, Т., Русакова, Я., Мурашов, И., Докучаева, А., & Богачев-Прокофьев, А. (2022). Диэпокси-обработанный кондуит из яремной вены быка для протезирования легочной артерии. Патология кровообращения и кардиохирургия, 26(4), 19–32. https://doi.org/10.21688/1681-3472-2022-4-19-32

Copyright (c) 2022 Ничай Н.Р., Журавлева И.Ю., Кулябин Ю.Ю., Зыков И.С., Бояркин Е.В., Малахова О.Ю., Кузнецова Е.В., Тимченко Т.П., Русакова Я.Л., Мурашов И.С., Докучаева А.А., Богачев-Прокофьев А.В.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Аннотация

Цель. Оценить эффективность и работоспособность кондуита из диэпокси-обработанной яремной вены быка в эксперименте на крупных лабораторных животных в течение 6 мес.
Методы. Тринадцать кондуитов из обработанной диэпоксидом яремной вены быка имплантировали в позицию легочной артерии молодым мини-свиньям. Во время наблюдения функцию кондуита оценивали с помощью чреспищеводной эхокардиографии. Через 6 мес. животных выводили из эксперимента и проводили гистологическое исследование эксплантированных кондуитов.
Результаты. Все кондуиты успешно имплантировали без хирургических осложнений. Все животные дожили до окончания периода наблюдения. Через 6 мес. у пяти из них отметили увеличение градиента на кондуите: причинами были несоответствие размеров кондуит – легочная артерия (n = 1), дистальный стеноз кондуита (n = 2), эндокардит (n = 2). За время наблюдения не выявили значительного роста регургитации на клапане или тромбоза кондуита. В кондуитах без дисфункции полностью сохранилась структура стенок и створок. Тонкий слой фиброзной ткани покрывал внутреннюю стенку кондуита с полной эндотелизацией поверхности. Дегенеративных изменений, кальцификации или воспалительных клеток в стенке или створках кондуита не было. Пролиферация неоинтимы без отложения кальция наблюдалась в двух кондуитах с дистальным стенозом. В адвентиции выявлены воспалительные клетки, состоящие из многоядерных макрофагов, лимфоцитов и гистиоцитов. В медии и интиме этих кондуитов воспалительная реакция отсутствовала, створки были не изменены.
Заключение. Кондуиты из диэпокси-обработанной яремной вены быка продемонстрировали приемлемую эффективность, хорошую эндотелизацию, низкую склонность к тромбообразованию и накоплению кальция в стенке и створках.

Поступила в редакцию 31 октября 2022 г. Исправлена 25 ноября 2022 г. Принята к печати 28 ноября 2022 г.

Финансирование
Исследование выполнено в рамках проекта № 22-25-20102 (соглашение № 22-25-20102 от 22.03.2022 г. с Российским научным фондом и соглашение № р-29 от 06.04.2022 г. с министерством науки и инновационной политики Новосибирской области).

Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов
Концепция и дизайн работы: Н.Р. Ничай, И.Ю. Журавлева, А.В. Богачев-Прокофьев
Сбор и анализ данных: Н.Р. Ничай, Ю.Ю. Кулябин, И.С. Зыков, Е.В. Бояркин, О.Ю. Малахова, Е.В. Кузнецова, Т.П. Тимченко, Я.Л. Русакова, И.С. Мурашов, А.А. Докучаева
Статистическая обработка данных: Н.Р. Ничай, И.Ю. Журавлева
Написание статьи: Н.Р. Ничай, И.Ю. Журавлева, Ю.Ю. Кулябин, И.С. Зыков, Е.В. Бояркин, О.Ю. Малахова, Т.П. Тимченко, Я.Л. Русакова, И.С. Мурашов, А.А. Докучаева
Исправление статьи: Н.Р. Ничай, И.Ю. Журавлева, Ю.Ю. Кулябин, А.А. Докучаева, А.В. Богачев-Прокофьев
Утверждение окончательного варианта статьи: все авторы

pdf

Библиографические ссылки

  1. Yong M.S., Yim D., d'Udekem Y., Brizard C.P., Robertson T., Galati J.C., Konstantinov I.E. Medium-term outcomes of bovine jugular vein graft and homograft conduits in children. ANZ J Surg. 2015;85(5):381-385. PMID: 25708132. https://doi.org/10.1111/ans.13018
  2. Sandica E., Boethig D., Blanz U., Goerg R., Haas N.A., Laser K.T., Kececioglu D., Bertram H., Sarikouch S., Westhoff-Bleck M., Beerbaum P., Horke A. Bovine jugular veins versus homografts in the pulmonary position: an analysis across two centers and 711 patients-conventional comparisons and time status graphs as a new approach. Thorac Cardiovasc Surg. 2016;64(1):25-35. PMID: 26322831. https://doi.org/10.1055/s-0035-1554962
  3. Falchetti A., Demanet H., Dessy H., Melot C., Pierrakos C., Wauthy P. Contegra versus pulmonary homograft for right ventricular outflow tract reconstruction in newborns. Cardiol Young. 2019;29(4):505-510. PMID: 30942148. https://doi.org/10.1017/S1047951119000143
  4. Urso S., Rega F., Meuris B., Gewillig M., Eyskens B., Daenen W., Heying R., Meyns B. The Contegra conduit in the right ventricular outflow tract is an independent risk factor for graft replacement. Eur J Cardiothorac Surg. 2011;40(3):603-609. PMID: 21339072. https://doi.org/10.1016/j.ejcts.2010.11.081
  5. Patel P.M., Tan C., Srivastava N., Herrmann J.L., Rodefeld M.D., Turrentine M.W., Brown J.W. Bovine jugular vein conduit: a mid- to long-term institutional review. World J Pediatr Congenit Heart Surg. 2018;9(5):489-495. PMID: 30157735. https://doi.org/10.1177/2150135118779356
  6. Meyns B., Van Garsse L., Boshoff D., Eyskens B., Mertens L., Gewillig M., Fieuws S., Verbeken E., Daenen W. The Contegra conduit in the right ventricular outflow tract induces supravalvular stenosis. J Thorac Cardiovasc Surg. 2004;128(6):834-840. PMID: 15573067. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2004.08.015
  7. Gist K.M., Mitchell M.B., Jaggers J., Campbell D.N., Yu J.A., Landeck B.F. 2nd. Assessment of the relationship between Contegra conduit size and early valvar insufficiency. Ann Thorac Surg. 2012;93(3):856-861. PMID: 22300627. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2011.10.057
  8. Mery C.M., Guzmán-Pruneda F.A., De León L.E., Zhang W., Terwelp M.D., Bocchini C.E., Adachi I., Heinle J.S., McKenzie E.D., Fraser C.D. Jr. Risk factors for development of endocarditis and reintervention in patients undergoing right ventricle to pulmonary artery valved conduit placement. J Thorac Cardiovasc Surg. 2016;151(2):432-439. PMID: 26670191. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2015.10.069
  9. Gröning M., Tahri N.B., Søndergaard L., Helvind M., Ersbøll M.K., Ørbæk Andersen H. Infective endocarditis in right ventricular outflow tract conduits: a register-based comparison of homografts, Contegra grafts and Melody transcatheter valves. Eur J Cardiothorac Surg. 2019;56(1):87-93. PMID: 30698682. https://doi.org/10.1093/ejcts/ezy478
  10. Imamura E., Sawatani O., Koyanagi H., Noishiki Y., Miyata T. Epoxy compounds as a new cross-linking agent for porcine aortic leaflets: subcutaneous implant studies in rats. J Card Surg. 1989;4(1):50-57. PMID: 2519982. https://doi.org/10.1111/j.1540-8191.1989.tb00256.x
  11. Umashankar P.R., Mohanan P.V., Kumari T.V. Glutaraldehyde treatment elicits toxic response compared to decellularization in bovine pericardium. Toxicol Int. 2012;19(1):51-58. PMID: 22736904; PMCID: PMC3339246. https://doi.org/10.4103/0971-6580.94513
  12. Grabenwöger M., Sider J., Fitzal F., Zelenka C., Windberger U., Grimm M., Moritz A., Böck P., Wolner E. Impact of glutaraldehyde on calcification of pericardial bioprosthetic heart valve material. Ann Thorac Surg. 1996;62(3):772-777. PMID: 8784007.
  13. Eybl E., Griesmacher A., Grimm M., Wolner E. Toxic effects of aldehydes released from fixed pericardium on bovine aortic endothelial cells. J Biomed Mater Res. 1989;23(11):1355-1365. PMID: 2558116. https://doi.org/10.1002/jbm.820231111
  14. Zhuravleva I.Y., Nichay N.R., Kulyabin Y.Y., Timchenko T.P., Korobeinikov A.A., Polienko Y.F., Shatskaya S.S., Kuznetsova E.V., Voitov A.V., Bogachev-Prokophiev A.V., Karaskov A.M. In search of the best xenogeneic material for a paediatric conduit: an experimental study. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2018;26(5):738-744. PMID: 29346675. https://doi.org/10.1093/icvts/ivx445
  15. Xi T., Ma J., Tian W., Lei X., Long S., Xi B. Prevention of tissue calcification on bioprosthetic heart valve by using epoxy compounds: a study of calcification tests in vitro and in vivo. J Biomed Mater Res. 1992;26(9):1241-1251. PMID: 1429769. https://doi.org/10.1002/jbm.820260913
  16. Chang Y., Sung H., Chiu Y., Lu J. Assessment of an epoxy-fixed pericardial patch with or without ionically bound heparin in a canine model. Int J Artif Organs. 1997;20(6):332-340. PMID: 9259210.
  17. Nishi C., Nakajima N., Ikada Y. In vitro evaluation of cytotoxicity of diepoxy compounds used for biomaterial modification. J Biomed Mater Res. 1995;29(7):829-834. PMID: 7593021. https://doi.org/10.1002/jbm.820290707
  18. Zhuravleva I.Yu., Karpova E.V., Dokuchaeva A.A., Kuznetsova E.V., Vladimirov S.V., Ksenofontov A.L., Nichay N.R. Bovine jugular vein conduit: What affects its elastomechanical properties and thermostability? J Biomed Mater Res A. 2022;110(2):394-408. PMID: 34390309. https://doi.org/10.1002/jbm.a.37296
  19. Nichay N.R., Zhuravleva I.Y., Kulyabin Y.Y., Zubritskiy A.V., Voitov A.V., Soynov I.A., Gorbatykh A.V., Bogachev-Prokophiev A.V., Karaskov A.M. Diepoxy- versus glutaraldehyde-treated xenografts: outcomes of right ventricular outflow tract reconstruction in children. World J Pediatr Congenit Heart Surg. 2020;11(1):56-64. PMID: 31835985. https://doi.org/10.1177/2150135119885900
  20. Никитин С.В., Князев С.П., Шатохин К.С. Миниатюрные свиньи ИЦиГ — модельный объект для изучения формообразовательного процесса. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2014;18(2):279-293. Nikitin S.V., Knyazev S.P., Shatokhin K.S. Miniature pigs of ICG as a model object for morphogenetic research. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2014;18(2):279-293. (In Russ.).
  21. Itoh T., Kawabe M., Nagase T., Endo K., Miyoshi M., Miyahara K. Body surface area measurement in laboratory miniature pigs using a computed tomography scanner. J Toxicol Sci. 2016;41(5):637-644. PMID: 27665773. https://doi.org/10.2131/jts.41.637
  22. Stout K.K., Daniels C.J., Aboulhosn J.A., Bozkurt B., Broberg C.S., Colman J.M., Crumb S.R., Dearani J.A., Fuller S., Gurvitz M., Khairy P., Landzberg M.J., Saidi A., Valente A.M., Van Hare G.F. 2018 AHA/ACC guideline for the management of adults with congenital heart disease: executive summary: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Clinical Practice Guidelines. J Am Coll Cardiol. 2019;73(12):1494-1563. PMID: 30121240. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2018.08.1028
  23. Lemson M.S., Tordoir J.H., Daemen M.J., Kitslaar P.J. Intimal hyperplasia in vascular grafts. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2000;19(4):336-350. PMID: 10801366. https://doi.org/10.1053/ejvs.1999.1040
  24. Schoenhoff F.S., Loup O., Gahl B., Banz Y., Pavlovic M., Pfammatter J.-P., Carrel T.P., Kadner A. The Contegra bovine jugular vein graft versus the Shelhigh pulmonic porcine graft for reconstruction of the right ventricular outflow tract: a comparative study. J Thorac Cardiovasc Surg. 2011;141(3):654-661. PMID: 21255796. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2010.06.068
  25. Ichikawa Y., Noishiki Y., Kosuge T., Yamamoto K., Kondo J., Matsumoto A. Use of a bovine jugular vein graft with natural valve for right ventricular outflow tract reconstruction: a one-year animal study. J Thorac Cardiovasc Surg. 1997;114(2):224-233. PMID: 9270640. https://doi.org/10.1016/S0022-5223(97)70149-1
  26. Flameng W., Hermans H., Verbeken E., Meuris B. A randomized assessment of an advanced tissue preservation technology in the juvenile sheep model. J Thorac Cardiovasc Surg. 2015;149(1):340-345. PMID: 25439467. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2014.09.062
  27. Berdajs D., Mosbahi S., Vos J., Charbonnier D., Hullin R., von Segesser L.K. Fluid dynamics simulation of right ventricular outflow tract oversizing. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2015;21(2):176-182. PMID: 25912476. https://doi.org/10.1093/icvts/ivv108
  28. Wiebe D., Megerman J., L'Italien G.J., Abbott W.M. Glutaraldehyde release from vascular prostheses of biologic origin. Surgery. 1988;104(1):26-33. PMID: 3133800.
  29. Grimm M., Eybl E., Grabenwöger M., Griesmacher A., Losert U., Böck P., Müller M.M., Wolner E. Biocompatibility of aldehyde-fixed bovine pericardium. An in vitro and in vivo approach toward improvement of bioprosthetic heart valves. J Thorac Cardiovasc Surg. 1991;102(2):195-201. PMID: 1678026.
  30. Noishiki Y., Hata C., Tu R., Shen S.H., Lin D., Sung H.W., Witzel T., Wang E., Thyagarajan K., Tomizawa Y. Development and evaluation of a pliable biological valved conduit. Part I: Preparation, biochemical properties, and histological findings. Int J Artif Organs. 1993;16(4):192-198. PMID: 8325696.
  31. Patel S.D., Waltham M., Wadoodi A., Burnand K.G., Smith A. The role of endothelial cells and their progenitors in intimal hyperplasia. Ther Adv Cardiovasc Dis. 2010;4(2):129-141. PMID: 20200200. https://doi.org/10.1177/1753944710362903
  32. Scavo V.A. Jr, Turrentine M.W., Aufiero T.X., Sharp T.G., Brown J.W. Valved bovine jugular venous conduits for right ventricular to pulmonary artery reconstruction. ASAIO J. 1999;45(5):482-487. PMID: 10503630. https://doi.org/10.1097/00002480-199909000-00022
  33. Sung H.W., Shen S.H., Tu R., Lin D., Hata C., Noishiki Y., Tomizawa Y., Quijano R.C. Comparison of the cross-linking characteristics of porcine heart valves fixed with glutaraldehyde or epoxy compounds. ASAIO J. 1993;39(3):M532-M536. PMID: 8268592.
  34. Köstering H., Mast W.P., Kaethner T., Nebendahl K., Holtz W.H. Blood coagulation studies in domestic pigs (Hanover breed) and minipigs (Goettingen breed). Lab Anim. 1983;17(4):346-349. PMID: 6678359. https://doi.org/10.1258/002367783781062262
  35. Sondeen J.L., de Guzman R., Amy Polykratis I., Dale Prince M., Hernandez O., Cap A.P., Dubick M.A. Comparison between human and porcine thromboelastograph parameters in response to ex-vivo changes to platelets, plasma, and red blood cells. Blood Coagul Fibrinolysis. 2013;24(8):818-829. PMID: 24047887. https://doi.org/10.1097/MBC.0b013e3283646600
  36. Herijgers P., Ozaki S., Verbeken E., Van Lommel A., Meuris B., Lesaffre E., Daenen W., Flameng W. Valved jugular vein segments for right ventricular outflow tract reconstruction in young sheep. J Thorac Cardiovasc Surg. 2002;124(4):798-805. PMID: 12324739. https://doi.org/10.1067/mtc.2002.121043
  37. Attmann T., Quaden R., Freistedt A., König C., Cremer J., Lutter G. Percutaneous heart valve replacement: histology and calcification characteristics of biological valved stents in juvenile sheep. Cardiovasc Pathol. 2007;16(3):165-170. PMID: 17502246. https://doi.org/10.1016/j.carpath.2007.01.002
  38. Peivandi A.D., Seiler M., Mueller K.-M., Martens S., Malec E., Asfour B., Lueck S. Elastica degeneration and intimal hyperplasia lead to Contegra conduit failure. Eur J Cardiothorac Surg. 2019;56(6):1154-1161. PMID: 31280306. https://doi.org/10.1093/ejcts/ezz199