Development of a resorbable cava clip for the prevention of pulmonary artery thromboembolism in iliocaval thrombosis: an experimental study

Abstract. Objective of the study: development of a biocompatible, absorbable cava clip for the prevention of pulmonary embolism (PE) in patients with thrombosis of the iliocaval segment, which not only creates a barrier to thromboemboli while maintaining blood flow, but also undergoes resorption within a predetermined timeframe once the risk of PE has passed. Materials and methods. The production of the designed «Absorbable cava clips» was carried out through preliminary 3D modeling, followed by 3D printing. The experimental study was conducted in the Department of Experimental Surgery at the Republican Research Center of Emergency Medicine. The study included the following laboratory animals: 49 rats (25 white Vistar rats and 24 outbred rats), 6 outbred mice, and 3 guinea pigs. The purpose of the experiment was to perform a morphological study of the caudal vein and surrounding tissues after implantation of the absorbable clip, to determine the resorption period, and to evaluate toxicological safety indicators. Results. As a result of the study, a model of an «absorbable cava clip» made of PGLA was developed, which meets the requirements of toxicological safety. Morphological studies demonstrated signs of clip degradation on day 30 of the experiment, with complete resorption observed by day 60. Comparison of microscopic changes identified in the five experimental groups clearly demonstrated the course of a typical inflammatory process in the surrounding tissues and vessel wall, replacement of the inflammatory zone with connective tissue, and the absence of mural thrombosis or structural changes of the endothelium.

1. Цибулькин Н. А., Фролова Э. Б., Абдрахманова А. И., Тухватуллина Г. В. Современные проблемы патогенеза и диагностики тромбоэмболии легочной артерии // Практическая медицина. – 2020. – Т. 18, № 1. – С. 8–12.

2. Wendelboe A., McCumber M., Hylek E. M., Buller H., Weitz J. I., Raskob G. Global public awareness of venous thromboembolism. ISTH Steering Committee for World Thrombosis Day // J. Thromb. Haemost. – 2015. – Т. 13, № 8. – С. 1365–1371.

3. Савельев B. C., Яблоков Е. Г., Кириенко А. И. Массивная эмболия легочных артерий. – [Б. м.] : Медицина, 1990. – 336 с.

4. Kline J. A., Kabrhel C. Emergency Evaluation for Pulmonary Embolism, Part 1: Clinical Factors that Increase Risk // J. Emerg. Med. – 2015. – Т. 48, № 6. – С. 771–780. doi: 10.1016/j.jemermed.2014.12.040

5. Игнатьев И. М., Акчурин Ф. Р., Заночкин А. В., и др. Опыт лечения флотирующих тромбозов в системе нижней полой вены // Флебология. – 2011. – № 4. – С. 44–51.

6. Хаджибаев А. М., Асамов Р. Э., Хамидов Б. П., Исамухамедов Ш. Ш., и др. Диагностика и выбор тактики лечения у больных с тромбозами системы нижней полой вены // Проблемы клинической медицины. – 2007. – Т. 1, № 9. – С. 67–73.

7. Шулутко А. М., Крылов А. Ю., Османов Э. Г. Антикоагулянтная терапия в лечении острых проксимальных тромбозов глубоких вен нижних конечностей // Хирургия. – 2011. – № 1. – С. 52–55.

8. Heit J. A. Epidemiology of venous thromboembolism // Nat. Rev. Cardiol. – 2015. – Т. 12. – С. 464–474.

9. Никулина Н. Н., Тереховская Ю. В. Эпидемиология тромбоэмболии легочной артерии в современном мире: анализ заболеваемости, смертности и проблем их изучения // Российский кардиологический журнал. – 2019. – Т. 24, № 6. – С. 103–108.

10. Дорохина К. Р., Хромцова О. М., Фоминых М. И. Распространенность тромбоэмболии легочной артерии в разных странах мира // Медицинский вестник Башкортостана. – 2019. – Т. 14, № 6. – С. 48–53.

11. Zhang F., Li H., Liang G., Zhang H. Development and evaluation of a new biodegradable vena cava filter in a canine model // Asian Journal of Surgery. – 2017. – Т. 40, № 1. – С. 12–16.

12. Глущенко Л. В., Шарафеев А. З., Щепочкин В. А. Саморастворимый кава-фильтр. Компания ООО «ИК «Современные технологии», 2014. – URL: https://navigator.sk.ru/orn/1120757

13. Гордеев Н. А. Хирургическая профилактика тромбоэмболии легочной артерии при подвздошно-бедренных флеботромбозах : дис. … д-ра мед. наук : 14.00.44. – Санкт-Петербург, 1997. – 256 с.

14. Гордеев Н. А., Седов В. М., Баллюзек Ф. В., Мясникова М. О., Хон А. Э., Юрлов В. В., Шабанова Н. А. Профилактика тромбоэмболии легочной артерии клипированием нижней полой и подвздошных вен: показания, техника, ближайшие и отдаленные результаты // Новости хирургии. – 2010. – Т. 18, № 4. – С. 157–164.