Влияние ткацких технологий на интегральные характеристики синтетических сосудистых протезов

А.А. Шаданов, Т.П. Тимченко, С.В. Владимиров, П.Е. Лущик, А.В. Заблоцкий, С.О. Киселев, И.Ю. Журавлева, Д.А. Сирота, А.М. Чернявский

Ключевые слова: сосудистый протез; тканые дакроновые протезы; водопроницаемость; радиус перегиба.

2022, том 14, номер 6, стр. 5.

DOI: https://doi.org/10.17691/stm2022.14.6.01

Полный текст статьи

html pdf

1532

843

Аннотация
Список литературы
Как цитировать в References

Цель исследования — определение физических и структурных свойств тканых синтетических протезов в зависимости от типа переплетения.

Материалы и методы. Проанализированы 10 сосудистых протезов, изготовленных в Научно-технологическом парке БНТУ «Политехник» (Минск, Республика Беларусь). Протезы различались типом переплетения, длительностью и температурой термофиксации при гофрировании. 3 образца имели однослойную структуру, 7 образцов — двухслойную. Выполнены испытания на проницаемость, устойчивость к радиальному перегибу и определение порозности протеза.

Результаты. Однослойные тканые протезы имеют низкий уровень водопроницаемости: наилучший результат показал образец №1 — 80 [77,1; 80,5] мл/мин/см². Для данных протезов была выявлена сильная прямая корреляционная связь: чем больше диаметр пор, тем больше проницаемость (r=0,778; р=0,05). Однослойные тканые протезы являются самыми устойчивыми к радиальному перегибу, у образцов №1 и 3 отсутствовали деформации на минимальном радиусе цилиндра (R<4 мм), образец №2 показал деформацию на цилиндре (R=5 мм). Отмечена сильная отрицательная корреляционная связь (r=–0,97; р=0,04) между плотностью нитей основы и радиусом перегиба.

Все двухслойные протезы демонстрировали более высокую проницаемость для воды и слабую устойчивость к деформации при радиальном сгибании. Минимальную и максимальную водопроницаемость показали образцы №4 и 8: 276,5 [258,3; 288,4] и 538,8 [533,3; 564,3] мл/мин/см² соответственно. Минимальный радиус перегиба (7 мм) имели образцы №9 и 10. Наихудшие результаты продемонстрировал образец №6, который деформировался при минимальном сгибании.

Заключение. Образцы с обычным полотняным переплетением имеют низкий уровень водопроницаемости и высокую устойчивость к радиальной деформации, что позволяет считать их наиболее перспективными для применения в сердечно-сосудистой хирургии.

Blakemore A.H., Lord J.W., Stefko P.L. Restoration of blood flow in damaged arteries: further studies on a nonsuture method of blood vessel anastomosis. Ann Surg 1943; 117(4): 481–497, https://doi.org/10.1097/00000658-194304000-00001.
Deterling R.A. Jr. Recent advances in vascular surgery; a review of the literature. Arch Surg (1920) 1947; 55(1): 31–50, https://doi.org/10.1001/archsurg.1947.01230080034003.
Sánchez P.F., Brey E.M., Briceño J.C. Endothelialization mechanisms in vascular grafts. J Tissue Eng Regen Med 2018; 12(11): 2164–2178, https://doi.org/10.1002/term.2747.
Zhang Z., Wang Z., Liu S., Kodama M. Pore size, tissue ingrowth, and endothelialization of small-diameter microporous polyurethane vascular prostheses. Biomaterials 2004; 25(1): 177–187, https://doi.org/10.1016/s0142-9612(03)00478-2.
Zilla P., Bezuidenhout D., Human P. Prosthetic vascular grafts: wrong models, wrong questions and no healing. Biomaterials 2007; 28(34): 5009–5027, https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2007.07.017.
De Bakey M.E., Cooley D.A., Crawford E.S., Morris G.C. Jr. Clinical application of a new flexible knitted dacron arterial substitute. AMA Arch Surg 1958; 77(5): 713–724, https://doi.org/10.1001/archsurg.1958.01290040061008.
Alimi Y., Juhan C., Morati N., Girard N., Cohen S. Dilation of woven and knitted aortic prosthetic grafts: CT scan evaluation. Ann Vasc Surg 1994; 8(3): 238–242, https://doi.org/10.1007/bf02018170.
Wu M.H., Shi Q., Wechezak A.R., Clowes A.W., Gordon I.L., Sauvage L.R. Definitive proof of endothelialization of a Dacron arterial prosthesis in a human being. J Vasc Surg 1995; 21(5): 862–867, https://doi.org/10.1016/s0741-5214(05)80019-9.
Покровский А.В., Гонтаренко В.Н. Состояние сосудистой хирургии в России в 2014 году. М: Российское общество ангиологов и сосудистых хирургов; 2015; 99 с. URL: https://www.angiolsurgery.org/society/situation/2014/.
Покровский А.В., Головюк А.Л.; Российское общество ангиологов и сосудистых хирургов. Состояние сосудистой хирургии в Российской Фудерации в 2018 году. Ангиология и сосудистая хирургия 2019; 25(2, прил.). URL: https://angiolsurgery.org/society/situation/2018.pdf.
Журавлева И.Ю., Ляшенко М.М., Шаданов А.А., Сирота Д.А., Чернявский А.М. Quo vadimus? Фундаментальные проблемы разработки гибридных протезов грудной аорты. Ангиология и сосудистая хирургия 2021; 27(4): 103–112, https://doi.org/10.33529/angio2021412.
Xue L., Greisler H.P. Biomaterials in the development and future of vascular grafts. J Vasc Surg 2003; 37(2): 472–480, https://doi.org/10.1067/mva.2003.88.
Islam M.S. Relationship between textile irregularities and pre-mature rupture of polyester vascular graft knitted fabric. MSc Thesis. Winnipeg: University of Mannitoba; 2017.
ISO 7198:2016. Cardiovascular implants and extracorporeal systems — Vascular prostheses — Tubular vascular grafts and vascular patches. URL: https://www.iso.org/standard/50661.html.
Palmaz J.C. Review of polymeric graft materials for endovascular applications. J Vasc Interv Radiol 1998; 9(1 Pt 1): 7–13, https://doi.org/10.1016/s1051-0443(98)70476-2.
Santos I.C.T., Rodrigues A., Figueiredo L., Rocha L.A., Tavares J.M.R.S. Mechanical properties of stent–graft materials. Proc Inst Mech Eng Pt L J Mater Des Appl 2012; 226(4): 330–341, https://doi.org/10.1177%2f1464420712451065.
Mattens E., Engels P., Hamerlijnck R., Kelder J., Schepens M., de Valois J., Vermeulen F., Wijers L. Gelseal® versus Gelweave® dacron prosthetic grafts in the descending thoracic aorta: a two-year computed tomography scan follow-up study. Cardiovasc Surg 2016; 7(4): 432–435, https://doi.org/10.1016/s0967-2109(98)00168-9.
Mokhtar S., Ben Abdessalem S., Sakli F. Simultaneous optimization of plain woven vascular prostheses performances. J Appl Sci 2009; 9(22): 3983–3990, https://doi.org/10.3923/jas.2009.3983.3990.
Dvorak H.F., Nagy J.A., Berse B., Brown L.F., Yeo K.T., Yeo T.K., Dvorak A.M., van de Water L., Siousat T.M., Senger D.R. Vascular permeability factor, fibrin, and the pathogenesis of tumor stroma formation. Ann N Y Acad Sci 1992; 667: 101–111, https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.1992.tb51603.x.
Gamble J.R., Matthias L.J., Meyer G., Kaur P., Russ G., Faull R., Berndt M.C., Vadas M.A. Regulation of in vitro capillary tube formation by anti-integrin antibodies. J Cell Biol 1993; 121(4): 931–943, https://doi.org/10.1083/jcb.121.4.931.
Hirschi K.K., Rohovsky S.A., D’Amore P.A. Cell-cell interactions in vessel assembly: a model for the fundamentals of vascular remodelling. Transpl Immunol 1997; 5(3): 177–178, https://doi.org/10.1016/s0966-3274(97)80034-2.
Beck L.J., D’Amore P.A. Vascular development: cellular and molecular regulation. FASEB J 1997; 11(5): 365–373, https://doi.org/10.1096/fasebj.11.5.9141503.
Pourdeyhimi B., Text C. A review of structural and material properties of vascular grafts. J Biomater Appl 1987; 2(2): 163–204, https://doi.org/10.1177%2f088532828700200201.
Sauvage L.R., Berger K., Wood S.J., Nakagawa Y., Mansfield P.B. An external velour surface for porous arterial prostheses. Surgery 1971; 70(6): 940–953.
King M.W., Marois Y., Guidoin R., Ukpabi P., Deng X., Martin L., Pǎris E., Douville Y. Evaluating the dialine®vascular prosthesis knitted from an alternative source of polyester yarns. J Biomed Mater Res 1995; 29(5): 595–610, https://doi.org/10.1002/jbm.820290507.
Wukasch D.C., Cooley D.A., Bennett J.G., Gontijo B., Bongiorno F.P. Results of a new Meadox–Cooley double velour dacron graft for arterial reconstruction. J Cardiovasc Surg (Torino) 1979; 20(3): 249–260.
Blumenberg R.M., Gelfand M.L., Barton E.A., Bowers C.A., Gittleman D.A. Clinical significance of aortic graft dilation. J Vasc Surg 1991; 14(2): 175–180, https://doi.org/10.1067/mva.1991.28988.
Mokhtar S., Ben Abdessalem S., Sakli F. Optimization of textile parameters of plain woven vascular prostheses. J Text Inst 2010; 101(12): 1095–1105, https://doi.org/10.1080/00405000903363597.
Guidoin R., King M., Deng X., Paris E., Douville Y. Polyester. Arterial prostheses. J Biomed Mat Res 1982; 21: 65–87.
Pourdeyhimi B., Text C. Vascular grafts: textile structures and their performance. Text Prog 1986; 15(3): 1–30, https://doi.org/10.1080/00405168608688902.
Guan G., Yu C., Fang X., Guidoin R., King M.W., Wang H., Wang L. Exploration into practical significance of integral water permeability of textile vascular grafts. J Appl Biomater Funct Mater 2021; 19: 22808000211014007, https://doi.org/10.1177/22808000211014007.
Greenwald S.E., Berry C.L. Improving vascular grafts: the importance of mechanical and haemodynamic properties. J Pathol 2000; 190(3): 292–299, https://doi.org/10.1002/(sici)1096-9896(200002) 190:3%3c292::aid-path528%3e3.0.co;2-s.

Shadanov А.А., Timchenko Т.P., Vladimirov S.V., Lushchyk P.E., Zablotsky А.V., Kiselyov S.О., Zhuravleva I.Yu., Sirota D.А., Chernyavskiy А.M. The Influence of Weaving Technologies on the Integral Characteristics of Synthetic Vascular Prostheses. Sovremennye tehnologii v medicine 2022; 14(6): 5, https://doi.org/10.17691/stm2022.14.6.01