The Opportunities for developing a new biologically active suture material in surgery (literature review)

Artem Mikhailovich Morozov; Морозов Артем Михайлович; Evgeny Mikhailovich Mokhov; Мохов Евгений Михайлович; Igor Vyacheslavovich Lyubsky; Любский Игорь Вячеславович; Alexey Nikolaevich Sergeev; Сергеев Алексей Николаевич; Viktor Alekseevich Kadykov; Кадыков Виктор Алексеевич; Elshad Magomedovich Askerov; Аскеров Эльшад Магомедович; Olga Vladislavovna Peltikhina; Пельтихина Ольга Владиславовна; Konstantin Iosifovich Horak; Хорак Константин Иосифович

doi:10.18499/2070-478X-2019-12-3-193-198

The Opportunities for developing a new biologically active suture material in surgery (literature review)

Authors: Morozov A.M.¹, Mokhov E.M.¹, Lyubsky I.V.¹, Sergeev A.N.¹, Kadykov V.A.¹, Askerov E.M.¹, Peltikhina O.V.¹, Horak K.I.¹
Affiliations:
1. Tver State Medical University
Issue: Vol 12, No 3 (2019)
Pages: 193-198
Section: Review of literature
URL: https://vestnik-surgery.com/journal/article/view/1265
DOI: https://doi.org/10.18499/2070-478X-2019-12-3-193-198
ID: 1265

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The main method of joining the wound edges in surgery remains suturing with the help of threads. Unfortunately, suture materials used in surgery have a number of disadvantages. The percentage of postoperative wound complications remains high. One of these consequences is the failure of the seam, depending also on the material used in the operation. Suture material, as a genetically alien object, that is a foreign body, with a long stay in the tissues can lead to the development of complications: causes suppuration of wounds, formation of abscesses, peritonitis.

Materials and methods: The analysis of modern Russian-language and foreign literature, also Internet sources devoted to the issue of issues and modern developments of antiseptic suture material.

As a result, the choice and development of an ideal suture material that meets all the requirements, remains an unsolved and socially significant problem in surgery. Despite the variety of variations already offered, there is currently no suture material with antimicrobial activity on the market that would fully reduce the risk of developing infections in the surgical area. But the achievements of modern chemical production make it possible to develop biologically active suture materials that have the ability to resist the development of infectious complications in a wound and improve tissue regeneration without adversely affecting the body.

In addition, the analysis showed an increased interest of developers to chitosan, due to its exceptional biocompatibility, bioresorbability, non-toxicity, antibacterial properties and hemostaticity.

Keywords

Biologically active suture materials, antimicrobial suture materials, chitosan.

Full Text

Основным способом соединения краев раны в хирургии остается наложение шва с помощью нитей [1].
К сожалению, применяемые в хирургии шовные материалы обладают целым рядом недостатков [1, 2, 3, 4, 5]. Успех хирургического вмешательства во многом зависит от свойств используемых при его выполнении шовных материалов, однако не все современные нити соответствуют ключевым требованиям [6].
Процент развития послеоперационных раневых осложнений остается высоким [7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]. Одним из таких последствий является несостоятельность шва, зависящая, в том числе и от материала, использованного при наложении [13]. Шовный материал, как генетически чужеродный объект, то есть инородное тело, при длительном нахождении в тканях способен привести к развитию осложнений: обуславливает нагноение ран, образование абсцессов, становится причиной перитонитов [14, 15].
Раневая инфекция занимает одно из ведущих мест в общей структуре хирургической заболеваемости [11, 16, 17] и встречается у 35 – 45% пациентов [18, 19]. Возникновение инфекций области хирургического вмешательства (ИОХВ) удлиняет сроки госпитализации в среднем на 7 – 10 суток и увеличивает затраты на лечение на 10 – 20% [20, 21, 22, 23]. ИОХВ по распространенности занимает 3 место среди всех нозокамиальных инфекций [24, 25, 26, 27, 28] и составляет около 14% от всех послеоперационных осложнений [16, 21, 29, 30]. Развитие осложнений в послеоперационном периоде приводит к значительному увеличению сроков госпитализации и ухудшению качества жизни больного, а также ухудшает прогноз заболевания [8, 22, 23, 31].
Целью исследования являлась оценка современного состояния исследований в направлении модификации и создания новых видов шовного материала, обладающего антимикробным, в особенности антибактериальным, эффектом.
Материалы и методы
Выполнен анализ современной русскоязычной и зарубежной литературы, а также интернет-источников, посвящённых вопросу проблематики антисептического шовного материала, а также современным разработкам.
Результаты и их обсуждение
На данном этапе развития медицины особое значение, как фактору риска развития гнойно-воспалительных осложнений, отводится шовному материалу [13, 14, 15, 32, 33, 34, 35, 36]. Размещение в ране шовного материала потенциально может спровоцировать инфицирование [37]. Этот факт является главной причиной поиска и разработки новых шовных материалов [4].
Именно создание современных и высокотехнологичных хирургических нитей, в том числе содержащих антибактериальные препараты, является важным направлением в профилактике гнойно-воспалительных осложнений [4, 34, 38, 39, 40].
Положительные результаты использования локальной антибактериальной терапии при ИОХВ послужили основанием для разработки хирургических шовных материалов, обладающих биологической, в основном антибактериальной, активностью [41, 42, 43, 44].
Проведенные исследования показали, что использование антимикробных шовных материалов активизирует течение фазы воспаления раневого процесса. Это проявляется ускорением выселения нейтрофилов и макрофагов из кровеносного русла в область повреждения, ранним появлением макрофагов и повышением их функциональной активности [41]. Это свидетельствует о положительном влиянии исследуемых биологически активных шовных нитей на течение раневого процесса [45].
Применение в хирургии более современных шовных материалов с уже имеющимися антибактериальными свойствами снижает местную реакцию, как воспалительную, так и аллергическую. Более того, использование таких нитей создает благоприятные условия для регенерации тканей и заживления раны, ускоряя восстановление [46, 47].
При применении шовных материалов с нанесенным на поверхность заводским путем антибиотиком число гнойных осложнений после операций в абдоминальной хирургии снизилось с 22,3% до 0,9-10,3% [48].
Все большее внимание ученых привлекает хитозан, производное естественного полимера хитина [49]. Его планируют использовать в качестве основы для биологически активных материалов. Хитозан обладает рядом ценных в медицине свойств, которые обусловливают его использование при соединении тканей: восстанавливаемость ресурсов, отсутствие токсичности, апирогенность, гемостатические и бактериостатические свойства, биосовместимость и биодеградация [37, 49]. Применение хитозана стимулирует все этапы заживления ран кожи [50]. В этих условиях ускоряется течение воспалительной реакции, сокращая продолжительность патологического процесса [50, 51]. Хитозан оказывает влияние на регенерацию кожи, ускоряя очищение ран от мертвых клеток, активируя нейтрофильные лейкоциты и макрофаги [52]. Полученные рядом авторов данные экспериментальных исследований при применении хитозана свидетельствовали о быстром купировании воспалительного процесса с последующей активацией регенеративных процессов [51, 53]. Кроме того, хитозан оказывает антиоксидантное, антибактериальное, антитоксическое и противовирусное действие [52, 54].
Заключение
Таким образом, выбор и разработка идеального, соответствующего всем предъявляемым требованиям, шовного материала остается нерешенной и социально значимой проблемой в хирургии. Несмотря на разнообразие уже предлагаемых вариаций, в настоящее время на фармацевтическом рынке отсутствует шовный материал с антимикробной активностью, который позволил бы в полной мере снизить риск развития инфекций области хирургического вмешательства. Однако достижения современного химического производства позволяют разрабатывать биологически активные шовные материалы, обладающие свойством противостоять развитию инфекционных осложнений в ране и улучшать регенерацию тканей, не оказывая при этом вредного влияния на организм. В связи с этим представляются актуальными исследования, направленные на создание новых биологически активных хирургических шовных материалов.
Таким образом, обзор литературы, указывает на значительный интерес к хитозану зарубежных и отечественных исследователей. Уникальные свойства хитозана (биосовместимость, биорезорбируемость, нетоксичность, антибактериальные свойства, гемостатичность) найдут широкое применение в хирургической практике.

About the authors