microcirculationРегионарное кровообращение и микроциркуляцияRegional blood circulation and microcirculation1682-66552712-9756Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University10.24884/1682-6655-2025-24-4-67-72microcirculation-1477Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)ORIGINAL ARTICLES (EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS)Протезирование сосудов малого диаметра с использованием полиимидных сосудистых протезовImplantation of Polyimide Vascular Grafts in Small-Diameter Blood Vesselshttps://orcid.org/0000-0002-1680-4914КривенцовА. В.KrivencovA. V.

Кривенцов Александр Викторович – канд. мед. наук, врач сердечно-сосудистый хирург, руководитель кардиохирургического отделения

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8

194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6

Krivencov Alexandr V. – Candidate (PhD) of Medical Sciences, Cardiovascular Surgeon, Head, Cardiac Surgery Department

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

6, Academica Lebedeva str., Saint Petersburg, 194044

sascha_jiembet@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0001-9229-5293АлександровВ. Н.AleksandrovV. N.

Александров Виктор Николаевич – д-р мед. наук, профессор, ведущий научный сотрудник

194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, 2

Alexandrov Viktor N. – Doctor of Medical Sciences, Professor, Leading Researcher

2, Litovskaya str., Saint Petersburg, 194100

https://orcid.org/0000-0001-5478-5630ПопрядухинП. В.PopryadukhinP. V.

Попрядухин Павел Васильевич – канд. техн. наук, старший научный сотрудник

195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29

199004, Санкт-Петербург, Большой пр., д. 31

Popryadukhin Pavel V. – Candidate (PhD) of Technical Sciences, Senior Researcher

29, Politexnicheskaya str., Saint Petersburg, 195251

31, Bol`shoj pr., Saint Petersburg, 199004

https://orcid.org/0000-0001-8888-4135ЮкинаГ. Ю.YukinaG. Yu.

Юкина Галина Юрьевна – канд. биол. наук, доцент, зав. научной лаборатории патоморфологии Научно-клинического центра патоморфологии

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8

194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6

195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29

Yukina Galina Yu. – Candidate (PhD) of Biological Sciences, Associate Professor, Head, Scientific and Clinical Center of Pathomorphology

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

6, Academica Lebedeva str., Saint Petersburg, 194044

29, Politexnicheskaya str., Saint Petersburg, 195251

https://orcid.org/0000-0002-4823-0695ИваньковаЕ. М.IvankovaE. M.

Иванькова Елена Михайловна – канд. физ-мат. наук, старший научный сотрудник лаборатории № 8 механики полимеров и композиционных материалов

199004, Санкт-Петербург, Большой пр., д. 31

Ivankova Elena M. – Candidate (PhD) of Physical and Mathematical Sciences, Senior Researcher, Laboratory of Mechanics of Polymers and Composite Materials № 8

31, Bol`shoj pr., Saint Petersburg, 199004

https://orcid.org/0000-0002-5517-4767ЮдинВ. Е.YudinV. E.

Юдин Владимир Евгеньевич – д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник руководитель лаборатории № 8 механики полимеров и композиционных материалов

195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29

199004, Санкт-Петербург, Большой пр., д. 31

Yudin Vladimir E. – Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Chief Researcher, Head of Laboratory № 8 Mechanics of Polymers and Composite Materials

29, Politexnicheskaya str., Saint Petersburg, 195251

31, Bol`shoj pr., Saint Petersburg, 199004

https://orcid.org/0009-0007-7631-9818МатросовВ. В.MatrosovV. V.

Матросов Владимир Владимирович – ординатор по специальности «сердечно-сосудистая хирургия»

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8

Matrosov Vladimir V. – Resident in Cardiovascular Surgery

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

https://orcid.org/0000-0002-9242-9941ХубулаваГ. Г.KhubulavaG. G.

Хубулава Геннадий Григорьевич – д-р мед. наук, профессор, академик РАН, руководитель НИЦ ССХ

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8

194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6

Khubulava Gennady G. – Member of the Russian Academy of Sciences, Professor, Doctor of Medical Sciences, Head, Research Center for Cardiovascular Surgery

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

6, Academica Lebedeva str., Saint Petersburg, 194044

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова» Министерства обороны Российской ФедерацииРоссияPavlov University; Military Medical AcademyRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияSaint-Petersburg State Pediatric Medical UniversityRussian FederationФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук»РоссияPeter the Great St. Petersburg Polytechnic University; Institute of Macromolecular Compounds of the Russian Academy of SciencesRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»РоссияPavlov University; Military Medical Academy; Peter the Great St. Petersburg Polytechnic UniversityRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук»РоссияInstitute of Macromolecular Compounds of the Russian Academy of SciencesRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияPavlov UniversityRussian Federation2025220120262446772Copyright © Кривенцов А.В., Александров В.Н., Попрядухин П.В., Юкина Г.Ю., Иванькова Е.М., Юдин В.Е., Матросов В.В., Хубулава Г.Г., 20262026Кривенцов А.В., Александров В.Н., Попрядухин П.В., Юкина Г.Ю., Иванькова Е.М., Юдин В.Е., Матросов В.В., Хубулава Г.Г.Krivencov A.V., Aleksandrov V.N., Popryadukhin P.V., Yukina G.Y., Ivankova E.M., Yudin V.E., Matrosov V.V., Khubulava G.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.microcirc.ru/jour/article/view/1477

Цель – изучение биосовместимости, удобства имплантации, механических свойств сосудистого протеза из полиимида в условиях эксперимента на крысах породы Wistar. Материалы и методы. Нами было выполнено 9 экспериментов. В ходе экспериментов полиимидные сосудистые протезы, полученные с помощью метода электроформирования, имплантировались в брюшную аорту крыс. После операции оценивались двигательная активность, температура, цвет кожных покровов задних конечностей экспериментальных животных. По прошествии одного, трех, шести месяцев животные выводились из эксперимента. Проводилась макроскопическая оценка в области имплантации протеза на предмет формирования капсулы, расширения на участке протезирования. Далее проводилось морфологическое исследование кондуита, оценивались нарастание соединительно-тканной капсулы, формирование неоинтимы, выраженность воспалительной реакции. Результаты. В ходе операции протез показал себя удобным для наложения швов (отсутствие прорезывания, оптимальное затягивание нитей), анастомозы герметичны. Во всех девяти случаях двигательная активность, температура, цвет нижних конечностей экспериментальных животных не отличались от таковых у здоровых крыс. Во всех случаях при морфологическом исследовании отмечалось формирование неоинтимы. Имплантированные протезы на протяжении всего времени наблюдения оставались проходимы, не наблюдалось аневрезматического расширения. У одного животного, выведенного из эксперимента через месяц, и у двух, выведенных через 3 месяца, отмечалось появление кальцинатов на границе протеза и неоинтимы, что может говорить о низкой скорости врастания тканей нативной аорты в стенку протеза. Отмечалось умеренное развитие иммунной реакции в ответ на имплантацию. Снаружи протеза формировалась соединительнотканная капсула, представленная коллагеновыми волокнами, в которой определялись кровеносные сосуды. Заключение. Полиимидные протезы перспективны для дальнейшего изучения.

Objective. To study the biocompatibility, ease of implantation, and mechanical properties of polyimide vascular grafts under experimental conditions on Wistar rats. Materials and methods. We performed nine experiments. Polyimide vascular grafts obtained using electroforming were implanted into the abdominal aorta of rats. Postoperatively, motor activity, temperature, and skin color of the hind limbs of the experimental animals were assessed. After one, three, and six months, the animals were removed from the experiment. A macroscopic assessment of the implantation site was performed to assess capsule formation and expansion at the graft site. A morphological examination of the conduit was then performed, assessing connective tissue capsule growth, neointimal formation, and the severity of the inflammatory response. Results. During surgery, the graft proved easy to suture (no cutting through, optimal suture tightening), and the anastomoses were leak-tight. In all nine cases, motor activity, temperature, and skin color of the lower limbs of the experimental animals were consistent with those of healthy rats. Morphological examination revealed neointimal formation in all cases. The implanted grafts remained patent throughout the observation period, and no aneurysmal dilation was observed. One animal, withdrawn after one month, and two animals, withdrawn after three months, showed the appearance of calcifications at the border of the prosthesis and neointima, which may indicate a low rate of native aortic tissue ingrowth into the graft wall. A moderate immune reaction to implantation was observed. A connective tissue capsule consisting of collagen fibers formed outside the graft, within which blood vessels were visible. Conclusion. Polyimide grafts appear promising and warrant further investigation.

сосудистая хирургияпротезирование кровеносных сосудовполимерные протезыvascular surgeryvascular graftspolymer graftsРабота выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 19-73-30003).The study was supported by Russian Science Foundation (project № 19-73-30003).ReferencesDrews JD, Miyachi H, Shinoka T. Tissue-engineered vascular grafts for congenital cardiac disease: Clinical experience and current status. Trends Cardiovasc. Med. 2017;27(8):521-531. https://doi.org/10.1016/j.tcm.2017.06.013.Drews JD, Miyachi H, Shinoka T. Tissue-engineered vascular grafts for congenital cardiac disease: Clinical experience and current status. Trends Cardiovasc. Med. 2017;27(8):521-531. https://doi.org/10.1016/j.tcm.2017.06.013.Sayers RD, Raptis S, Berce M, Miller JH. Long-term results of femorotibial bypass with vein or polytetrafluoroethylene. J. Br. Surg. 1998;85(7):934-938. https://doi.org/10.1046/j.1365-2168.1998.00765.x.Sayers RD, Raptis S, Berce M, Miller JH. Long-term results of femorotibial bypass with vein or polytetrafluoroethylene. J. Br. Surg. 1998;85(7):934-938. https://doi.org/10.1046/j.1365-2168.1998.00765.x.Naito Y, Shinoka T, Duncan D, et al. Vascular tissue engineering: Towards the next generation vascular grafts. Advanced Drug Delivery Reviews. 2011;30;63(4):312-323. https://doi.org/10.1016/j.addr.2011.03.001.Naito Y, Shinoka T, Duncan D, et al. Vascular tissue engineering: Towards the next generation vascular grafts. Advanced Drug Delivery Reviews. 2011;30;63(4):312-323. https://doi.org/10.1016/j.addr.2011.03.001.Попов Г. И., Вавилов В. Н., Попрядухин П. В. Оценка тканеинженерного сосудистого имплантата на основе биодеградируемой матрицы и мезенхимных стромальных клеток в хроническом эксперименте in vivo // Цитология. 2022. Т. 64, № 6. С. 591–599. https://doi.org/10.31857/S0041377122060098.Popov GI, Vavilov VN, Popryadukhin PV. Evaluation of Tissue-Engineered Vascular Grafts Based on the Biodegradable Scaffold and Mesenchemal Stem Cells in the Long-Term in vivo Experiment. Cytology. 2022;64(6):591-599. (In Russ.)]. https://doi.org/10.31857/S0041377122060098.Shu J, Zhou Z, Liang H, Yang X. Polyimide as a biomedical material: advantages and applications. Nanoscale advances. 2024;6(17):4309-4324. https://doi.org/10.1039/d4na00292j.Shu J, Zhou Z, Liang H, Yang X. Polyimide as a biomedical material: advantages and applications. Nanoscale advances. 2024;6(17):4309-4324. https://doi.org/10.1039/d4na00292j.Popryadukhin PV, Popov GI, Yukina GY, et al. Tissue-Engineered Vascular Graft of Small Diameter Based on Electrospun Polylactide Microfibers. Int J Biomater. 2017; 2017:9034186. https://doi.org/10.1155/2017/9034186.Popryadukhin PV, Popov GI, Yukina GY, et al. TissueEngineered Vascular Graft of Small Diameter Based on Electrospun Polylactide Microfibers. Int J Biomater. 2017; 2017:9034186. https://doi.org/10.1155/2017/9034186.Александров В. Н., Кривенцов А. В., Михайлова Е. В., и др. Протезы из децеллюляризированной аорты и биорезорбируемого материала в эксперименте in vivo // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2017. Т. 2, № 58. С. 120-125.Alexandrov VN, Kriventsov AV, Mikhailova EV, et al. Prostheses from the decellularized aorta and bioresorbable material in vivo, Bulletin Of The Russian Military Medical Academy. 2017;2(58):120-125. (In Russ.)].Durko AP, Yacoub MH, Kluin J. Tissue Engineered Materials in Cardiovascular Surgery: The Surgeon’s Perspective. Front Cardiovasc Med. 2020;15(7):55. https://doi.org/10.3389/fcvm.2020.00055.Durko AP, Yacoub MH, Kluin J. Tissue Engineered Materials in Cardiovascular Surgery: The Surgeon’s Perspective. Front Cardiovasc Med. 2020;15(7):55. https://doi.org/10.3389/fcvm.2020.00055.Jakimowicz T, Przywara S, Turek J, et al. Five Year Outcomes in Patients with End Stage Renal Disease Who Received a Bioengineered Human Acellular Vessel for Dialysis Access. EJVES Vasc Forum. 2022;10(54):58-63. https://doi.org/10.1016/j.ejvsvf.2022.01.003.Jakimowicz T, Przywara S, Turek J, et al. Five Year Outcomes in Patients with End Stage Renal Disease Who Received a Bioengineered Human Acellular Vessel for Dialysis Access. EJVES Vasc Forum. 2022;10(54):58-63. https://doi.org/10.1016/j.ejvsvf.2022.01.003.Herrmann FEM, Lamm P, Wellmann P, et al. Autologous endothelialized vein allografts in coronary artery bypass surgery – Long term results. Biomaterials. 2019;212:87-97. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.05.019.Herrmann FEM, Lamm P, Wellmann P, et al. Autologous endothelialized vein allografts in coronary artery bypass surgery – Long term results. Biomaterials. 2019;212:87-97. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.05.019.Desai M, Seifalian AM, Hamilton G. Role of prosthetic conduits in coronary artery bypass grafting. Eur J Cardiothorac Surg. 2011;40(2):394-398. https://doi.org/10.1016/j.ejcts.2010.11.050.Desai M, Seifalian AM, Hamilton G. Role of prosthetic conduits in coronary artery bypass grafting. Eur J Cardiothorac Surg. 2011;40(2):394-398. https://doi.org/10.1016/j.ejcts.2010.11.050.Weber C, Reinhardt S, Eghbalzadeh K, et al. Patency and in vivo compatibility of bacterial nanocellulose grafts as smalldiameter vascular substitute. J Vasc Surg. 2018;68(6S):177S187S.e1. https://doi.org/10.1016/j.jvs.2017.09.038.Weber C, Reinhardt S, Eghbalzadeh K, et al. Patency and in vivo compatibility of bacterial nanocellulose grafts as smalldiameter vascular substitute. J Vasc Surg. 2018;68(6S):177S187S.e1. https://doi.org/10.1016/j.jvs.2017.09.038.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.