Оценка эффективности новой полипропиленовой мембраны для мембранной оксигенации крови

Цель. Оценка эффективности газотранспортной функции новых полипропиленовых (ПП) мембран международной компании Cobetter Filtration^®, Китай, для процедуры искусственного кровообращения и сравнение результатов с оригинальной мембраной 3М^®, США, с использованием экстракорпорального гидродинамического стенда и испытаний in vivo.

Материалы и методы. Для испытаний на лабораторном стенде и на животной модели было организовано 3 группы: 1 – экспериментальная – ПП-мембрана 380/280 (n = 3), 2 – экспериментальная – ПП-мембрана 300/200 (n = 3), 3 – контрольная – оригинальная ПП-мембрана 3М^® (n = 3). Из 18 оксигенаторов 12 – опытные с исследуемой мембраной Cobetter Filtration®, 6 – оригинальные оксигенаторы с мембраной 3М^®. В исследовании основным регистрируемым показателем был индекс оксигенации, который отражал газотранспортную функцию мембранных оксигенаторов.

Результаты. Во время стендовых испытаний динамика индекса оксигенации мембраны ПП 300/200 от 509 ± 27 в начальной точке и 422 ± 31 спустя 240 минут испытаний достоверно не отличалась от показателей мембраны ПП 380/280, где ИО составил 487 ± 15 в начале и 385 ± 20 в конечной точке, а р > 0,05. При этом показатели ИО при испытании серии оксигенаторов с оригинальной мембраной 3М^® были значительно выше – от 713 ± 46 в начальной точке и 612 ± 39 в точке 240 минут. При испытаниях на животных исходные значения ИО в контрольной группе 3М^® превышали пороговое значение ИО 300 и составляли 439 ± 13, а показатели респираторного индекса в группах 1 и 2 в идентичной точке были ниже – 392 ± 27 и 411 ± 8 соответственно, при р < 0,05, уже к 60 минутам показатели ИО во всех группах были практически одинаковы, что отображается коэффициентом р = 1. В исходе 5 часов наблюдения в остром эксперименте показатели ИО в группе ПП 380/280 составляли 325 ± 29, в группе ПП 300/200 – 355 ± 33, а различия между экспериментальными группами были статистически не значимы (р > 0,05).

Заключение. Сопоставимая эффективность опытных мембран в сравнении с оригинальными продуктами открывает новые перспективы повышения безопасности и биосовместимости экстракорпоральных методов вспомогательного кровообращения для пациентов.

1. Melchior RW, Sutton SW, Harris W, Dalton HJ. Evolution of membrane oxygenator technology for utilization during pediatric cardiopulmonary bypass. Pediatric Health Med Ther. 2016 Jun 28;7:45-56. doi: 10.2147/PHMT.S35070. PMID: 29388637; PMCID: PMC5683297

2. Dennis C, Spreng DS, Nelson GE, et al. Development of a pump-oxygenator to replace the heart and lungs: an apparatus applicable to human patients, and application to one case. Ann Surg. 1951;134:709–721. doi: 10.1097/00000658-195113440-00017

3. Mustard WT, Thomson JA. Clinical experience with the artificial heart-lung preparation. Can Med Assoc J. 1957;76:265–269

4. Berne RM, Cross FS, Hirose Y, Jones RD, Kay EB. Evaluation of a rotating disk-type reservoir oxygenator. Proc Soc Exp Biol Med. 1956;93:210–214. doi: 10.3181/00379727-93-22710

5. LILLEHEI CW, COHEN M, WARDEN HE, READ RC, AUST JB, DEWALL RA, VARCO RL. Direct vision intracardiac surgical correction of the tetralogy of Fallot, pentalogy of Fallot, and pulmonary atresia defects; report of first ten cases. Ann Surg. 1955 Sep;142(3):418-42. doi: 10.1097/00000658-195509000-00010. PMID: 13249340; PMCID: PMC1465089

6. Hossain MT, Shahid MA, Mahmud N, Habib A, Rana MM, Khan SA, Hossain MD. Research and application of polypropylene: a review. Discov Nano. 2024 Jan 2;19(1):2. doi: 10.1186/s11671-023-03952-z. PMID: 38168725; PMCID: PMC10761633

7. Gunaydin S. Clinical significance of coated extracorporeal circuits: a review of novel technologies. Perfusion. 2004;19(Suppl 1):S33–S41. doi: 10.1191/0267659104pf718oa

8. GUNNING AJ, HODGSON DC, BURROWS P. TRAVENOL PLASTIC-BAG OXYGENATOR IN OPEN-HEART SURGERY. Lancet. 1965 Mar 13;1(7385):584-5. doi: 10.1016/s0140-6736(65)91152-9. PMID: 14250087

9. Karlson KE, Massimino RM, Cooper GN Jr, Singh AK. Initial clinical experience with a low pressure drop membrane oxygenator for cardiopulmonary bypass in adult patients. Am J Surg. 1984 Apr;147(4):447-50. doi: 10.1016/0002-9610(84)90003-5. PMID: 6424487

10. Vyas A, Bishop MA. Extracorporeal Membrane Oxygenation in Adults. 2023 Jun 21. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan–. PMID: 35015451

11. Lim MW. The history of extracorporeal oxygenators. Anaesthesia. 2006 Oct;61(10):984-95. doi: 10.1111/j.1365-2044.2006.04781.x. PMID: 16978315

12. Syed A, Kerdi S, Qamar A. Bioengineering Progress in Lung Assist Devices. Bioengineering (Basel). 2021 Jun 28;8(7):89. doi: 10.3390/bioengineering8070089. PMID: 34203316; PMCID: PMC8301204

13. Fang X, Sun C, Dai P, Xian Z, Su W, Zheng C, Xing D, Xu X, You H. Capillary Force-Driven Quantitative Plasma Separation Method for Application of Whole Blood Detection Microfluidic Chip. Micromachines (Basel). 2024 May 1;15(5):619. doi: 10.3390/mi15050619. PMID: 38793192; PMCID: PMC11122923

14. Xiao Z, Sun L, Yang Y, Feng Z, Dai S, Yang H, Zhang X, Sheu CL, Guo W. High-Performance Passive Plasma Separation on OSTE Pillar Forest. Biosensors (Basel). 2021 Sep 25;11(10):355. doi: 10.3390/bios11100355. PMID: 34677311; PMCID: PMC8534190

15. Zięba-Palus J (2017) The usefulness of infrared spectroscopy in examinations of adhesive tapes for forensic purposes. Forensic Sci Criminol 2: doi: 10.15761/FSC.1000112