Имплантат для реконструктивно-восстановительной хирургии
Владельцы патента RU 2306115:
Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН (ИНХС РАН) (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к имплантату для реконструктивно-восстановительной хирургии глаза. Имплантат выполнен в виде шара с диаметром 15-22 мм из гидрогелевого материала на основе сшитого сополимера гидроксиэтилметакрилата, акрилата щелочного металла и диметакрилата тридекаэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов: гидроксиэтилметакрилат - 97,0-99,0 мас.%, акрилат щелочного металла - 0,5-2,0 мас.%, диметакрилат тридекаэтиленгликоля - 0,5-1,0 мас.%. Имплантат может также содержать 0,02-0,2 мас.% антибиотика и 0,01-0,1 мас.% кортикостероида. Имплантат может применяться для формирования опорно-двигательной культи в офтальмологии. При этом обеспечивается хорошая биосовместимость имплантата и стабильность его размеров в орбитальных тканях в отдаленном послеоперационном периоде. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области медицины, а именно к имплантату для реконструктивно-восстановительной хирургии, который может применяться в офтальмологии для формирования опорно-двигательной культи.
Известен имплантат для реконструктивно-восстановительной хирургии, состоящий из сшитой полисилоксановой оболочки, наполненной жидким полидиметилсилоксаном [1].
Недостатком известного имплантата является низкая биосовместимость, которая обусловлена неблагоприятной реакцией ткани на контакт со сшитой полисилоксановой оболочкой, а также диффузией жидкого полидиметилсилоксана через неповрежденную оболочку. Это приводит к токсической реакции и отторжению протеза. Попадая в местные лимфатические узлы, фрагменты жидкого полимера забивают их и вызывают лимфостаз с последующим развитием тяжелых токсических реакций окружающих тканей, ткани печени и легких.
Известен имплантат для реконструктивно-восстановительной хирургии, состоящий из оболочки из сшитого полимерного эластичного материала, наполненной гидрогелем из сшитого полигидроксиэтилметакрилата [2].
Недостатком известного имплантата является низкая биосовместимость. Контакт окружающей ткани с гидрофобной полимерной оболочкой сопровождается хроническими воспалительными реакциями, которые приводят к образованию грубой соединительнотканой капсулы и избыточному давлению на имплантат, что в ряде случаев сопровождается отторжением имплантата.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является имплантат для реконструктивно-восстановительной хирургии, выполненный в виде шара с диаметром 15-22 мм из гидрогелевого материала на основе сшитого сополимера гидроксиэтилметакрилата, гидрофильного мономера и диметакрилата тридекаэтиленгликоля [3]. В качестве гидрофильного мономера используют акриламид при следующем соотношении компонентов:
гидроксиэтилметакрилат - 77,5-84,0 мас.%,
акриламид - 15,0-22,0 мас.%,
диметакрилат тридекаэтиленгликоля - 0,5-1,0 мас.%.
Недостатком известного имплантата является нестабильность формы имплантата. После имплантации в живой организм размеры имплантата постоянно увеличиваются, что приводит к отторжению имплантата и необходимости повторной операции. Так, после имплантации в орбиту глаза имплантата в виде шара с исходным диаметром 16-18 мм, диаметр имплантата после 6, 12, и 18 месяцев имплантации составляет 17-19, 18-22 и 20-24 мм соответственно.
Задачей изобретения является повышения стабильности формы имплантата.
Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является снижение послеоперационных осложнений, приводящих к отторжению имплантата, за счет повышения стабильности формы имплантата.
Технический результат достигается тем, что имплантат для реконструктивно-восстановительной хирургии, выполненный в виде шара с диаметром 15-22 мм из гидрогелевого материала на основе сшитого сополимера гидроксиэтилметакрилата, гидрофильного мономера и диметакрилата тридекаэтиленгликоля, в качестве гидрофильного мономера содержит акрилат щелочного металла при следующем соотношении компонентов:
гидроксиэтилметакрилат - 97,0-99,0 мас.%,
акрилат щелочного металла - 0,5-2,0 мас.%,
диметакрилат тридекаэтиленгликоля - 0,5-1,0 мас.%.
Имплантат для реконструктивно-восстановительной хирургии может также содержать 0,02-0,2% антибиотика и 0,01-0,1% кортикостероида, что предотвращает возникновение воспалительных реакций и устраняет необходимость введения антибиотика и кортикостероида в конъюнктивальную полость после операции.
Имплантат изготовляют путем полимеризации раствора мономеров в соответствующей форме. После полимеризации имплантат удаляют из формы, промывают дистиллированной водой до полного удаления непрореагировавших веществ и стерилизуют автоклавированием. Для введения лекарственных веществ имплантат перед стерилизацией погружают в раствор антибиотика и кортикостероида на 2-3 часа.
Пример 1. В стеклянную емкость в виде шара диаметром 14 мм вносят раствор 75 г воды, 24,25 г гидроксиэтилметакрилата (ГЕМА, 97% от массы мономеров), 0,5 г акрилата натрия (2,0% от массы мономеров) и 0,25 г диметакрилата тридекаэтиленгликоля (ТГМ-13, 1% от массы мономеров).
К раствору добавляют катализатор полимеризации (0,05 г персульфата аммония и 0,05 г тетраметилэтилендиамина). Раствор вакуумируют до 10 мм рт. ст. и полимеризацию проводят при комнатной температуре в течение 3 часов. Имплантат извлекают из формы и промывают дистиллированной водой до полного удаления непрореагировавших веществ. Контроль за полнотой удаления осуществляют путем измерения показателя преломления исходной воды и промывных вод. Разница в показателях преломления не должна превышать 0,005 ед. Диаметр имплантата после промывания равен 16,5 мм. Затем имплантат стерилизуют автоклавированием.
Примеры 2-5. Процесс проводят по примеру 1. Состав полимеризационной смеси приведен в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||
| № примера | Вода, г | ГЭМА, г (% от массы мономеров) | Акрилат и его количество, г (% от массы мономеров) | ТГМ-13, г (% от массы мономеров) | Диаметр имплантата, мм |
| 1 | 75 | 24,25 (97,0) | Натрия, 0,5 (2,0) | 0,25 (1,0) | 16,5 |
| 2 | 70 | 29,7 (99,0) | Натрия, 0,15 (0,5) | 0,15 (0,5) | 17,0 |
| 3 | 80 | 19,6 (98,0) | Калия, 0,20 (1,0) | 0,20 (1,0) | 15,0 |
| 4 | 75 | 24,375 (97,5) | Лития, 0,5 (2,0) | 0,125 (0,5) | 22,0 |
| 5 | 75 | 24,5 (98,0) | Натрия, 0,25 (1,0) | 0,25 (1,0) | 16,0 |
Примеры 6-10. Процесс проводят по примерам 1-5, но полученные имплантаты после промывания дистиллированной водой и стерилизации погружают в раствор лекарственного препарата, состав которого приведен в таблице 2.
| Таблица 2. | ||
| № примера | Антибиотик, мас.% | Кортикостероид, мас.% |
| 6 | Канамицин, 0,02 | Преднизолон, 0,05 |
| 7 | Гентамицин, 0,05 | Дексазон, 0,08 |
| 8 | Гентамицин, 0,10 | Дексазон, 0,10 |
| 9 | Канамицин, 0,15 | Дексаметазон, 0,01 |
| 10 | Канамицин, 0,20 | Дексазон, 0,05 |
Пример 11. После ретробульбарной анестезии под конъюнктиву глаза кролика вокруг лимба вводят 0,5 мл 2%-ного раствора новокаина и 0,1 мл 0,1%-ного раствора адреналина гидрохлорида. Отсепаровывают конъюнктиву и теноновую оболочку до места прикрепления наружных прямых мышц. Скребцом удаляют эпителий роговицы. После прокола роговицы в центре выполняют два взаимоперпендикулярных разреза до лимбы, проходящих под углом 45° к сухожилиям прямых мышц. Удаляют содержимое глазного яблока. Производят тщательный гемостаз. В 2-3 мм медиальнее диска зрительного нерва лезвием производят сквозной разрез склеры. Через него ножницами под визуальным контролем пересекают зрительный нерв с последующим удалением диска зрительного нерва с ободком склеры. Ножницами осуществляют от 4 до 10 взаимоперпендикулярных меридианальных разрезов склеры длиной 4-10 мм от заднего полюса к вершинам корнеосклеральных лоскутов.
В сформированную склеральную полость погружают эластичный имплантат, полученный по примеру 1, с диаметром 16,5 мм. П-образными швами «внахлест» сшивают сначала вертикальные, затем горизонтальные корнеосклеральные лоскуты. На теноновую оболочку и конъюнктиву накладывают кисетный шов. Для создания асептических условий заживления и ускорения восстановительного процесса в послеоперационный период в конъюнктивальную полость закапывают канамицин и дексазон 4 раза в день в течение 1 месяца. Срок наблюдения за животным составляет 2 года. За весь период наблюдения передняя поверхность опорной культи полностью эпителизирована, нет гнойных выделений из конъюнктивальной полости и полностью сохраняется подвижность во всех меридианах. Извлеченный имплантат имеет диаметр 16,4 мм.
Примеры 12-15.
Имплантацию проводят по примеру 11, используя имплантаты, полученные по примерам 2-5, с исходным диаметром 17,0, 15,0, 22,0 и 16,0 мм. Сроки наблюдения за животными составляют 2 года. За весь период наблюдения передняя поверхность опорной культи полностью эпителизирована, нет гнойных выделений из конъюнктивальной полости и полностью сохраняется подвижность во всех меридианах. Извлеченные имплантаты имеют диаметр 16,8, 15,2, 21,5 и 16,2 мм.
Примеры 16-20. Имплантацию проводят по примеру 11, используя имплантаты, полученные по примерам 6-10, с исходным диаметром 16,5, 17,0, 15,0, 22,0 и 16,0 мм. В послеоперационный период введение антибиотиков и кортикостероидов под конъюнктиву не производят. Сроки наблюдения за животными составляют 2 года. За весь период наблюдения отмечается подвижная опорная культя с гладкой полностью эпителизированной передней поверхностью, нет гнойных выделений из конъюнктивальной полости. Извлеченные имплантаты имеют диаметр 16,3, 16,9, 14,8, 22,0 и 15,9 мм.
Примеры 21-23 (контрольные, по прототипу). Имплантацию проводят по примеру 11, используя имплантаты с диаметром 16,0 мм, полученные из сшитого сополимера 80,0% гидроксиэтилметакрилата, 19,0% акриламида и 1,0% диметакрилата тридекаэтиленгликоля. Сроки наблюдения за животными составляют 12 месяцев. У двух животных наблюдают отторжение имплантата за счет увеличения диаметра до 21-22 мм, а одного животного извлеченный имплантат имеет диаметр 20 мм.
Авторами опытным путем подобраны параметры изобретения. Повышение содержания акрилата щелочного металла в сополимере выше 2,0 мас.% и снижение количества диметакрилата тридекаэтиленгликоля ниже 0,5 мас.% приводит к существенному повышению степени набухания сополимера в водных растворах и снижению его механической прочности. При содержании акрилата щелочного металла ниже 0,5 мас.% и содержании диметакрилата тридекаэтиленгликоля выше 1,0 мас.% резко увеличивается жесткость сополимера и его хрупкость. Заявленные пределы концентраций лекарственных препаратов (кортикостероидов и антибиотиков) в полимерном гидрогеле определяются оптимальным терапевтическим эффектом. Изменение пределов указанных концентраций приводит либо к исчезновению терапевтического эффекта, либо к непроизводительному расходованию препаратов и появлению нежелательных реакций.
Источники информации
[1] Южелевский Ю.А. Силоксановые эластомеры медицинского назначения. Л.: Знание. 1985. С.17.
[2] Патент РФ 2055544 С1, А61F 2/02, А61L 27/00. Бюл. №7, 1996.
[3] Патент РФ 2119780 C1, A61F 2/14, А61L 27/00. Бюл. №28, 1998, Патент РФ 2055544 C1, A61F 2/02, А61L 27/00. Бюл. №7, 1996.
1. Имплантат для реконструктивно-восстановительной хирургии глаза, выполненный в виде шара диаметром 15-22 мм из гидрогелевого материала на основе сшитого сополимера гидроксиэтилметакрилата, гидрофильного мономера и диметакрилата тридекаэтиленгликоля, отличающийся тем, что в качестве гидрофильного мономера он содержит акрилат щелочного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:
гидроксиэтилметакрилат 97,0-99,0
акрилат щелочного металла 0,5-2,0
диметакрилат тридекаэтиленгликоля 0,5-1,0
2. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 0,02-0,2% антибиотика и 0,01-0,1% кортикостероида.
