Аннотация результатов, полученных в 2021 году
Ретроспективно проанализировано 350 пациентов с 2010 по 2021 год, которым была выполнена реконструкция выходного отдела правого желудочка. Всем пациентам выполнена компьютерная томография сердца и магистральных сосудов с ЭКГ-синхронизацией на аппарате с 320 срезами. Далее изображения (стандарта DICOM), были обработаны в специализированной программе Mimics Research (Materialise, Leuven, Belgium). Выполнялась сегментация легочных артерий в полуавтоматическом режиме, контролировалась правильность выделения внутреннего контура сосуда, удалялись не интересующие долевые и сегментарные артерии, фрагменты выходного отдела правого желудочка. На основании этого исследования были выделены и классифицированы различные анатомические варианты выходного отдела правого желудочка и ствола легочной артерии: I тип - изолированный стеноз дистального отдела ствола легочной артерии встречался у 57 (16,3%) пациентов. II тип - стеноз дистального отдела с дилатацией проксимальной части ствола легочной артерии встречался у 21 (6%) пациента. III тип - дилатация ствола легочной артерии 36 (10,3%) пациентов. IV тип - стеноз проксимальной части ствола легочной артерии 108 (30,8%) пациентов. V тип - изолированный мышечный стеноз выходного отдела правого желудочка 54 (15,4%) пациента. VI тип - аневризмы выходного отдела правого желудочка 26 (7,4%) пациентов. VII тип - нормальная конфигурация ствола легочной артерии и выходного отдела правого желудочка встречался у 48 (13,8%) пациентов. На основании созданных 3D моделей пути оттока из правого желудочка спроектирован дизайн клапана для транскатетерной имплантации в программе Autodesk AutoCAD (Autodesk, Inc, USА). На основание дизайна спроектирована модель самораскрывающегося нитинолового каркаса для транскатетерного легочного биопротеза. Каркас клапана имеет гантелеобразную форму с прямым сегментом в средней части и двумя расширенными краями, каждый ряд ячеек каркаса содержит 10-12 ячеек. Створчатый аппарат монтирован на каркасе вручную, с использованием хирургической техники, шовного материала и инструментов. Внутреннюю биологическую облицовку корпуса каркаса также выполняли из ксеноперикарда. Антикальциевую обработку ксеногенного биоматериала проводили с использованием 2-5%-ного раствора эпоксидных соединений. Применение дифосфоната в качестве антикальциевого агента придает эпоксиобработанному биоматериалу дополнительную резистентность к обызвествлению, обеспечивает повышение эффективности обработки за счет снижения кальцийсвязывающей активности биологического материала. Прототип системы доставки представляет собой катетер диаметром 18 Fr, состоящий из ручки управления, катетерной части и загрузочной капсулы. С помощью ручки управления производится контроль степени высвобождения биопротеза из загрузочной капсулы, катетерная часть придает основную длину, необходимую для доступа к месту имплантации, загрузочная капсула удерживает и обеспечивает доставку биопротеза Производительность загрузки клапана в систему доставки была протестирована кримпированием биопротеза с использованием охлажденного физиологического раствора температурой 0-2°С, который позволил сжать опорный каркас и упаковать в загрузочную капсулу системы доставки. По тканеинженерному направлению выполнена отработка методик получения на аппарате электроспиннинга скаффолдов из двух известных полимеров – поликапролактона и поли-(глицерол-себаката), а также коаксиальных волокон на основе этих полимеров и желатина. Выбраны оптимальные составы рабочих растворов, условия и параметры изготовления матриц из поликапролактона и поли(циклогексен карбоната). Полиглицерол себакат в чистом виде обладает не подходящими для электроспиннинга физическими свойствами, поэтому в качестве рабочего раствора использовали смесь, содержащую по массе: 5% поликапролактона, 30 % полиглицерол себаката и 65% чистого хлороформа. Отработана методика получения коаксиального волокна из поликапролактона (core) и желатина (shell). Сравнены эффекты различных растворителей (хлороформ, 80% уксусная кислота) на электроспинниг желатина. Получены экспериментальные матрицы из перечисленных полимеров. Получены метрические характеристики изготовленных нановолоконных матриц, наиболее подходящими для имплантации in vivo выбраны матрицы из поликапролактона. Получены физические характеристики исследуемых матриц. Полученные матрицы из полициклогексена карбоната и полиглицерол себаката в значительной степени уступают таковым из поликапролактона, так как их механические характеристики значительно отличаются от целевых показателей. Для исследования биодеградируемых матриц выполнялся эксперимент на крысах самцов линии Wistar массой 450 – 550 г. В позицию брюшной аорты имплантировался сосудистый бидеградируемый протез из поликапролактона. По окончании срока наблюдения животных выводили из эксперимента (через 10, 30, 60 и 90 суток) и оценивалась гистологическая картина. Была получена гистологическая картина тканевых процессов, протекающих в области имплантации сосудистого протеза из поликапролактона на 10, 30, 60 и девяностые сутки после имплантации, а также оценена степень ремоделирования и клеточной инфильтрации биорезорбируемой матрицы в этих временных точках. Даже на 90е сутки с момента имплантации, поликапролактона матрица не резорбирована. Не смотря на массивную клеточную инфильтрацию на 30-60 сутки после имплантации, к трехмесячному сроку количество клеток в протезе значительно снижается, и они мигрируют к краю матрицы в направлении образующейся неоадвентиции. Оценена степень эндотелизации просвета сосудистого протеза на разных сроках имплантации. Цитосовместимость скаффолдов оценена по их взаимодействию с культурами эндотелиальных и мезенхимальных стволовых клеток, а также фибробластов. Культура клеток EA.hy 926 получена гибридизацией клеточной линии эндотелия пупочной вены человека HUVEC и клеточной линии карциномы легкого человека A-549. клетки культуры EA.hy 926 характеризуются сохранением основных морфологических, фенотипических и функциональных свойств, присущих эндотелиальным клеткам макрососудистого русла. Цитотоксические свойства образцов из пластиков (поликапролактона, полициклогексен карбоната и смеси полиглицерол себаката с поликапролактоном) и обработанного нитинола (оксида титана и оксинитрида титана), были исследованы методом непрямого контакта согласно ГОСТ ISO 10993-5-2011 в качестве контроля использовали необработанные образцы нитинола. Эндотелиальные клетки линии EA.hy926 рассаживали в плотности 1x104 кл/лунку в 96-ти луночные культуральные планшеты. После 24 ч культивирования отбирали ростовую среду, добавляли по 200 мкл полученных экстрактов и культивировали 24 или 72 часа. МТТ-тест выполнялся по стандартной методике. Спустя 24 или 72 ч инкубации к клеткам добавляли краситель 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенил-тетразолиум бромид (Sigma) по 10 мкл в лунку (концентрация красителя 3 мг/мл в PBS). Через 2 ч среду отбирали, а образовавшийся формазан растворяли в 100 мкл изопропанола (Sigma). Измерение проводили с помощью планшетного спектрофотометра Stat Fax-2100 (Awareness Technology Inc) на длине волны 492 нм. Для каждого образца выполнено по 3 повторности в каждой временной точке (24 и 72 ч). Выживаемость эндотелиальных клеток линии EA.hy926 после 24 и 72 ч культивирования в присутствии экстрактов из перечисленных пластиков а также покрытого и не покрытого нитинола , не отличалась между группами.

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Эластические свойства оценивались в 4 группах: здоровые дети (n-25), формирование пути оттока легочным гомографтом (n-28), формирование пути оттока ксенокондуитом Contegra (n-19), формирование ксеноперикардиальным кондуитом (n-11). Демографические характеристики не отличались между группами. Оценка ригидности и растяжимость в раннем послеоперационном периоде не показала разницу между кондуитами и контрольной группой. Однако, в отдаленном периоде наилучшими эластическими свойствами обладала контрольная группа, среди кондуитов лучшими эластическими свойствами обладает легочный гомографт, в то время как наибольшей жесткостью и низкой эластичностью обладал ксеноперикардиальный кондуит. Цитосовместимость скаффолдов оценена по их взаимодействию с культурами эндотелиальных и мезенхимальных стволовых клеток, а также фибробластов. Культура клеток EA.hy 926 получена гибридизацией клеточной линии эндотелия пупочной вены человека HUVEC и клеточной линии карциномы легкого человека A-549. клетки культуры EA.hy 926 характеризуются сохранением основных морфологических, фенотипических и функциональных свойств, присущих эндотелиальным клеткам макрососудистого русла. Цитотоксические свойства образцов из пластиков (поликапролактона, полициклогексен карбоната и смеси полиглицерол себаката с поликапролактоном) и обработанного нитинола (оксида титана и оксинитрида титана), были исследованы методом непрямого контакта согласно ГОСТ ISO 10993-5-2011 в качестве контроля использовали необработанные образцы нитинола. Эндотелиальные клетки линии EA.hy926 рассаживали в плотности 1x104 кл/лунку в 96-ти луночные культуральные планшеты. После 24 ч культивирования отбирали ростовую среду, добавляли по 200 мкл полученных экстрактов и культивировали 24 или 72 часа. МТТ-тест выполнялся по стандартной методике. Спустя 24 или 72 ч инкубации к клеткам добавляли краситель 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенил-тетразолиум бромид (Sigma) по 10 мкл в лунку (концентрация красителя 3 мг/мл в PBS). Через 2 ч среду отбирали, а образовавшийся формазан растворяли в 100 мкл изопропанола (Sigma). Измерение проводили с помощью планшетного спектрофотометра Stat Fax-2100 (Awareness Technology Inc) на длине волны 492 нм. Для каждого образца выполнено по 3 повторности в каждой временной точке (24 и 72 ч). Выживаемость эндотелиальных клеток линии EA.hy926 после 24 и 72 ч культивирования в присутствии экстрактов из перечисленных пластиков а также покрытого и не покрытого нитинола , не отличалась между группами. Оценена биомеханика полимерных матриц. Из-за высокой аморфности и хрупкости волокон из полициклогексена не удалось получить состоятельные матрицы, выдерживаемая образцами нагрузка составила менее 15 кПа. Добавление суспензии нанотрубок снижало прочность и эластичность матриц, изготовленных из поликапролактона в ряду от чистого полимера к 0,05% ОУНТ. Добавление суспензии в концентрации 0,01% ОУНТ к сухой массе полимера увеличивало прочность пленок, далее уменьшающейся в ряду от 0,03 к 0,05%. Достоверных различий с группой 0,02% суспензии нет. Пленки из полициклогексенкарбоната обладают похожей тенденцией, однако наиболее прочные пленки принадлежат к группе 0,02% ОУНТ, более высокие концентрации суспензии значительно снижают прочность и эластичность материала. Хотя исследуемая суспензия не подходит для электроспиннинга этих полимеров, матрицы могут быть изготовлены другими методами, в частности – отливки по форме. Созданные прототипы стента второй итерации показал большую жесткость при радиальных испытаниях. Анализ дифференциальной сканирующей калориметрии показал, что температура (Mf) становления сплава пластичным и мягким для простоты укладки в систему доставки - 8,71 °С (требуемый диапазон от 0 до 10 °С). Температура (Af) восстановления каркасом исходной формы и свойств сверхэластичности - 20,18 °С (требуемый диапазон от 10 °С до 36 °С). Гидродинамические испытания створчатого аппарата показала хорошую гидродинамическую функцию. Получена конструкторская документация каркаса транскатетерного биопротеза для упаковки системы доставки 12-14 Fr. Разработана и подана заявка на полезную модель фиксатора протеза транскатетерной системы доставки, подходящего, в том числе для систем доставки малого диаметра 12-14 Fr, с функционалом удержания и выталкивания крепежных элементов протеза из пазов фиксатора, имеющих в своем конструктиве необходимое количество пазов фиксации и отличающийся относительной простотой изготовления. На основание предыдущих 5 экспериментов получены качественные данные, которые позволили доработать конструкцию стента для создания второго прототипа клапана легочной артерии. Новая конструкция клапана принципиально отличается тем, что ее дистальна часть, которая направлена в сторону бифуркации ЛА имеет шаровидную форму. Эта часть каркаса имеет наибольший диаметр, что обеспечивает более надежную фиксацию и препятствует миграцию протеза в любом направлении. Данная конфигурация каркаса выполняет функция якоря и позволяет безопасно его раскрывать стволе ЛА и прицельно позиционировать. Дистальная часть каркаса в виде короны во время имплантации может приводит к повреждению стенки ЛА (крыши бифуркации ЛА) за счет острых краев. Шаровидная конфигурация препятствует любым повреждениям стенки ЛА. Проведена имплантация 3-м животным. Возраст прооперированных животных составил 13 (11;15) месяца, вес 43 (41;45) кг. Выбор размера клапана основывался на диаметре кольца клапана легочной артерии, который измеряли с помощью чреспищеводной эхокардиографии (ЧПЭХОКГ). Размер выбранного клапана у каждого животного был увеличен на 20% для обеспечения хорошего сцепления протеза со стенками легочной артерии. За счет улучшенной конфигурации каркаса клапана была возможность правильно его позиционировать в заданном положении. Для оценки регургитации производили ангиографию легочной артерии, а также гемодинамику. Во время процедуры все этапы контролировались с помощью флюороскопии и флюорографии, а результаты операции немедленно фиксировали в соответствующей документации. После имплантации клапана выполняли ангиопульмонографию и ЧПЭХОКГ для оценки регургитации, трансклапанного градиента давления и положения клапанного протеза. Данная серия экспериментов прошла без осложнений и потерь животных на операционном столе. Во всех случаях выполнена успешная имплантация клапанов. Средняя продолжительность операции составила 120 (100;140) минут. ЧПЭХОКГ, выполненная сразу после имплантации клапана показала отсутствие регургитации на транскатетерном клапане у всех 3х (100%) животных. Средний градиент давления на транскатетерном клапане составил 10 (8;12) мм рт.ст. В отдаленном периоде через 6 месяцев по данным ЧПЭХОКГ у 3 животных (100%) отсутствовала регургитация на клапане, градиент был 13(11;15) мм рт.ст., сократительная способность обоих желудочков была сохранена. При обследовании через 6 месяцев по данным ангиографии у 3-х (100%) животных отмечена правильная позиция транскатетерного клапана, пиковое давление в правом желудочке составило 32 (30;34) мм рт.ст, градиент на клапане составил 9 (7;11) мм рт.ст. Деформаций легочных артерий не выявлено.