rpmjResearch'n Practical Medicine JournalResearch and Practical Medicine Journal2410-1893"QUASAR", LLC10.17709/2410-1893-2021-8-2-4rpmj-721Research ArticleОригинальные статьи. ХирургияOriginal Articles. SurgeryОценка влияния гемостатических материалов на концентрацию кальция кровиAssessment of the effect of hemostatic materials on blood calcium concentrationhttps://orcid.org/0000-0001-6121-7412ЛипатовВ. А.LipatovV. A.

Липатов Вячеслав Александрович – д.м.н., профессор кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии, заведующий лабораторией экспериментальной хирургии и онкологии0, SPIN: 1170-1189, AuthorID: 197586, ResearcherID: D-8788-2013

305004, г. Курск, ул. Карла Маркса, д. 3

Vycheslav A. Lipatov – Dr. Sci. (Med.), professor, department of operative surgery and topographic anatomy, head of the laboratory of experimental surgery and oncology, SPIN: 1170-1189, AuthorID: 197586, ResearcherID: D-8788-2013

3 Karl Marx str., Kursk 305004

https://orcid.org/0000-0002-7200-4508ЛазаренкоС. В.LazarenkoS. V.

Лазаренко Сергей Викторович – к.м.н., доцент кафедры онкологии, SPIN: 1723-9128, AuthorID: 1004812, ResearcherID: Y-9451-2018

305004, г. Курск, ул. Карла Маркса, д. 3

Sergey V. Lazarenko – Cand. Sci. (Med.), associate professor of the department of oncology, SPIN: 1723-9128, AuthorID: 1004812, ResearcherID: Y-9451-2018

3 Karl Marx str., Kursk 305004

https://orcid.org/0000-0003-4460-1353СевериновД. А.SeverinovD. A.

Северинов Дмитрий Андреевич – ассистент кафедры детской хирургии и педиатрии, SPIN: 1966-0239, AuthorID: 914271, ResearcherID: G-4584-2017, Scopus Author ID: 57192996740

305004, г. Курск, ул. Карла Маркса, д. 3

Dmitriy A. Severinov – assistant of the department of pediatric surgery and pediatrics of the faculty of postgraduate education, SPIN: 1966-0239, AuthorID: 914271, ResearcherID: G-4584-2017, Scopus Author ID: 57192996740

3 Karl Marx str., Kursk 305004

dmitriy.severinov.93@mail.ruФГБОУ ВО «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияKursk State Medical UniversityRussian Federation202120062021824350Copyright © Липатов В.А., Лазаренко С.В., Северинов Д.А., 20212021Липатов В.А., Лазаренко С.В., Северинов Д.А.Lipatov V.A., Lazarenko S.V., Severinov D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rpmj.ru/rpmj/article/view/721Цель исследования

Цель исследования. Оценить влияние гемостатических материалов на концентрацию кальция крови в эксперименте in vitro.

Материал и методы

Материал и методы. Исследовали следующие группы местных кровоостанавливающих материалов: пластина коллагеновая (№ 2), губка гемостатическая из медицинского желатина (№ 3), материал на основе окисленной целлюлозы (№ 4), экспериментальные образцы кровоостанавливающих губок, разработанные коллективом авторов на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы с различными модификациями (группы № 5-8). В контрольной группе (№ 1) использовали только кровь доноров-добровольцев без внесения тестируемых материалов. Оценку влияния гемостатических материалов на концентрацию кальция крови проводили согласно описанной методике: «Способ сравнительного исследования эффективности локальных кровоостанавливающих средств в эксперименте in vitro» патент РФ № 2 709 517 от 18.12.2019 г. По итогам исследования выполняли расчет медиан, 25 и 75 перцентилей. Достоверность отличий между группами определяли с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни (p<0,05).

Результаты

Результаты. В группах с использованием различных материалов, таких как группа № 2 (пластина коллагеновая Tachocomb) на 0,24 ммоль/л и № 4 (окисленная целлюлоза – Surgicel Fibrillar) на 0,7 ммоль/л уровень кальция в сыворотке крови статистически значимо ниже, чем значения контрольной группы (без внесения материалов). Выявлены значимые отличия значений уровня кальция после погружения в кровь доноров-добровольцев образцов на основе производных целлюлозы, а именно в группе № 5 (Na-КМЦ+Транексамовая кислота прессованный) значение на 0,58 ммоль/л превышает таковое в группе № 4. В других случаях сравнения значений концентрации кальция в группах с использованием экспериментальных образцов (не внедренных в клиническую практику) с материалом, широко используемым в абдоминальной хирургии (группа № 4), обнаружено, что их значения больше: в группе № 6 (Na-КМЦ+Транексамовая кислота непрессованный) на 0,61 ммоль/л, в группе № 7 (Na-КМЦ прессованный) на 0,75 ммоль/л, в группе № 8 (Na-КМЦ непрессованный) на 0,5 ммоль/л.

Заключение

Заключение. Следует отметить, что несмотря на отсутствие значимых отличий в группах с использованием экспериментальных образцов местных кровоостанавливающих средств и контрольной группе, значения уровня кальция в группах № 5-6 близки к значениям в группах с использованием таких широко известных материалов, как Tachocomb (№ 2) и Gelita-Spon Standart (№ 3).Также среди разработанных авторами образцов наибольшая эффективность выявлена в группе № 8 (Na-КМЦ, непрессованный), в которой значения уровня кальция в сыворотке крови (2,14 ммоль/л) меньше, чем в группах № 5-7.

Purpose of the study

Purpose of the study. Assessment of the effect of hemostatic materials on concentration of calcium of blood.

Materials and methods

Materials and methods. The following groups of local hemostatic materials were studied: collagen plate (No. 2), hemostatic sponge from medical gelatin (No. 3), oxidized cellulose material (No. 4), experimental samples of hemostatic sponge developed by the team of authors, based on the sodium salt of carboxymethylcellulose with various modifications (groups No. 5-8). In the control group (No. 1), only blood of volunteer donors was used, without introducing the test materials. Evaluation of the effect of hemostatic materials on blood calcium concentration was carried out according to the described method: «Method for comparative investigation of the effectiveness of local hemostatic agents in an in vitro experiment» Russian patent No. 2709 517. According to the results of the study, median, 25 and 75 percentiles were calculated. The validity of differences between groups was determined using the non-parametric Mann-Whitney test (p<0.05).

Results

Results. In groups using various materials, such as group No. 2 (Tachocomb) by 0.24 mmol/L and group № 4 (Surgicel Fibrillar) by 0.7 mmol/L, the serum calcium level was statistically significantly lower than the control group. Significant differences of calcium level values after blood immersion of volunteer donor samples based on cellulose derivatives were revealed, namely in group No. 5 (Na-CMC + Tranexamic acid pressed) value exceeds that in group No. 4 by 0.58 mmol/l. In other cases, comparisons of calcium concentration values in groups using experimental samples (not introduced into clinical practice) with material widely used in abdominal surgery (group No. 4) were found to be greater: in group No. 6 (Na-CMC + Tranexamic acid unsaturated) by 0.61 mmol/l, in group No. 7 (Na-CMC pressed) by 0.75 mmol/l, in group No. 8 (Na-CMC unsaturated) by 0.5 mmol/l.

Conclusion

Conclusion. It should be noted that although there are no significant differences in the groups using experimental samples of local hemostatic agents and the control group, the calcium levels in groups No. 5-6 are close to those in the groups using widely known materials such as Tachocomb (No. 2) and Gelita-Spon Standart (No. 3). Also, among the samples developed by the authors, the greatest effectiveness was identified in group No. 8 (Na-CMC, unpressed), in which the serum calcium levels (2.14 mmol/L) are lower than in groups No. 5-7.

кальцийгемостазгемостатические губкикровоостанавливающие средстваэксперименткровьсывороткаcalciumhemostasisabsorbable gelatin spongesstyptic meansexperimentbloodserumWe express our gratitude to the doctor of the department of purulent surgical infection Tiganov S.I. for his support in performing surgical manipulations.ReferencesЖаворонок И.С., Кондратенко Г.Г., Гапанович В.Н., Есепкин А.В., Карман А.Д. Остановка паренхиматозного кровотечения из печени с помощью гемостатического средства на основе неорганических солей. Новости хирургии. 2016;24(4):361–367. https://doi.org/10.18484/2305-0047.2016.4.361Zhavoronok IS, Kondratenko GG, Gapanovich VN, Esepkin AV, Karman AD. Stopping parenchymal bleeding from the liver using a hemostatic agent based on inorganic salts. Surgery News. 2016;24(4):361–367. (In Russian). https://doi.org/10.18484/2305-0047.2016.4.361Takagi T, Tsujimoto H, Torii H, Ozamoto Y, Hagiwara A. Two-layer sheet of gelatin: A new topical hemostatic agent. Asian J Surg. 2018 Mar;41(2):124–130. https://doi.org/10.1016/j.asjsur.2016.09.007Takagi T, Tsujimoto H, Torii H, Ozamoto Y, Hagiwara A. Two-layer sheet of gelatin: A new topical hemostatic agent. Asian J Surg. 2018 Mar;41(2):124–130. https://doi.org/10.1016/j.asjsur.2016.09.007Луцевич О.Э., Гринь А.А., Бичев А.А., Шепелев В.В. Особенности применения гемостатических материалов местного действия в хирургии. Московский хирургический журнал. 2016;(3(49)):12–20.Lutsevich OE, Green AA, Bichev AA, Shepelev VV. Features of the application of hemostatic material topical surgery. Moscow Surgical Journal. 2016;(3(49)):12–20. (In Russian).Садыков Р.А., Исмаилов Б.А., Ким О.В. Новое пленочное покрытие из производных целлюлозы для местного гемостаза. Новости хирургии. 2019;27(3):256–263. https://doi.org/10.18484/2305-0047.2019.3.256Sadykov RA, Ismailov BA, Kim OV. New film coating based on cellulose derivatives for local hemostasi. Surgery news. 2019;27(3):256–263. (In Russian). https://doi.org/10.18484/2305-0047.2019.3.256Колбинцев С.И., Яворовский А.Г., Зюляева Т.П., Дымова О.В. Значение местного применения транексамовой кислоты при кардиохирургических операциях с искусственным кровообращением. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2017;14(3):10–17. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2017-14-3-10-17Kolbintsev SI, Yavorovskiy АG, Zyulyaeva TP, Dymova OV. Value of local administration of tranexamic acid in cardiac surgery with cardiopulmonary bypass. Messenger of Anesthesiology and Resuscitation, 2017;14(3):10–17. (In Russian). https://doi.org/10.21292/2078-5658-2017-14-3-10-17Пантелеев М.А., Баландина А.Н., Сошитова Н.П., Галстян Г.М., Емельяненко В.М., Воробьев А.И. и др. Пространственная динамика гемостаза и тромбоза: теория и практика. Тромбоз, гемостаз и реология. 2010;(4(44)):48–60.Panteleev MA, Balandina AN, Soshitova NP, Galstyan GM, Emelyanenko VM, Vorobyev AI, et al. Spatial dynamics of hemostasis and thrombosis: theory and practice. Tromboz, Gemostaz I Reologiya. 2010;(4(44)):48–60. (In Russian)Shukla A, Fang JC, Puranam S, Jensen FR, Hammond PT. Hemostatic multilayer coatings. Adv Mater. 2012 Jan 24;24(4):492–496. https://doi.org/10.1002/adma.201103794Shukla A, Fang JC, Puranam S, Jensen FR, Hammond PT. Hemostatic multilayer coatings. Adv Mater. 2012 Jan 24;24(4):492–496. https://doi.org/10.1002/adma.201103794Пантелеев М.А., Атауллаханов Ф.И. Свертывание крови: биохимические основы. Клиническая онкогематология. Фундаментальные исследования и клиническая практика. 2008;1(1):50–62.Panteleev MA, Ataullakhanov FI. Blood coagulation: basical biochemistry. Clinical Oncohematology. Basic Research and Clinical Practice. 2008;1(1):50–62. (In Russian).Пантелеев М.А., Свешникова А.Н. Тромбоциты и гемостаз. Онкогематология. 2014;9(2):65–73. https://doi.org/10.17650/1818-8346-2014-9-2-65-73Panteleev MA, Sveshnikova AN. Platelets and hemostasis. Oncohematology. 2014;9(2):65–73. (In Russian). https://doi.org/10.17650/1818-8346-2014-9-2-65-73Шатурный В.И., Шахиджанов С.С., Свешникова А.Н., Пантелеев М.А. Активаторы, рецепторы и пути внутриклеточной сигнализации в тромбоцитах крови. Биомедицинская химия. 2014;60(2):182–200. https://doi.org/10.18097/PBMC20146002182Shaturny VI, Shakhidzhanov SS, Sveshnikova AN, Panteleev MA. Activators, receptors and signal transduction pathways of blood platelets. Problems of Medical Chemistry. 2014;60(2):182– 200. (In Russian). https://doi.org/10.18097/PBMC20146002182Баринов Э.Ф., Сулаева О.Н., Канана Н.Н., Твердохлеб Т.А. Пуриновые рецепторы и сопряженные внутриклеточные сигнальные системы в регуляции функции тромбоцитов. Кардиология. 2014;54(2):56–62. https://doi.org/10.18565/cardio.2014.2.56-62Barinov EF, Sulaieva ON, Kanana NN, Tverdochleb TA. Purine receptors and associated signaling systems in regulation of platelet function. Cardiology. 2014;54(2):56–62. (In Russian).Mussbacher M, Kral-Pointner JB, Salzmann M, Schrottmaier WC, Assinger A. Mechanisms of Hemostasis: Contributions of Platelets, Coagulation Factors, and the Vessel Wall. In: Geiger M. (eds) Fundamentals of Vascular Biology. Learning Materials in Biosciences. Springer, Cham. 2019 May 9;145–169. https://doi.org/10.1007/978-3-030-12270-6_8Mussbacher M, Kral-Pointner JB, Salzmann M, Schrottmaier WC, Assinger A. Mechanisms of Hemostasis: Contributions of Platelets, Coagulation Factors, and the Vessel Wall. In: Geiger M. (eds) Fundamentals of Vascular Biology. Learning Materials in Biosciences. Springer, Cham. 2019 May 9;145–169. https://doi.org/10.1007/978-3-030-12270-6_8Weisel JW, Litvinov RI. Fibrin Formation, Structure and Properties. Subcell Biochem. 2017;82:405–456. https://doi.org/10.1007/978-3-319-49674-0_13Weisel JW, Litvinov RI. Fibrin Formation, Structure and Properties. Subcell Biochem. 2017;82:405–456. https://doi.org/10.1007/978-3-319-49674-0_13Лазаренко В.А., Липатов В.А., Лазаренко С.В., Северинов Д.А. Разработка и экспериментальная апробация способа оценки гемостатической активности кровоостанавливающих имплантов. Вестник новых медицинских технологий. 2019;26(4):53–57. https://doi.org/10.24411/1609-2163-2019-16515Lazarenko VA, Lipatov VA, Lazarenko SV, Severinov DA. Development and experimental study of the assess way of hemostatic activity of styptic implants. Journal of New Medical Technologies. 2019;26(4):53–57. (In Russian). https://doi.org/10.24411/1609-2163-2019-16515Arora ND, Varghese R, Pavithran S, Kothandam S. The pressures of surgicel in cardiac surgery. Ann Pediatr Cardiol. 2015 Aug;8(2):167–169. https://doi.org/10.4103/0974-2069.157040Arora ND, Varghese R, Pavithran S, Kothandam S. The pressures of surgicel in cardiac surgery. Ann Pediatr Cardiol. 2015 Aug;8(2):167–169. https://doi.org/10.4103/0974-2069.157040Бежин АИ, Солдатова ДС, Литвиненко ИВ, Горпинич АБ. Экспериментальное обоснование кровоостанавливающего эффекта 3 % геля карбоксиметилцеллюлозы. Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2018;(4):72–79. https://doi.org/10.21626/vestnik/2018-4/12Bezhin AI, Soldatova DS, Lytvynenko IV, Gorpinich AB. Experimental justification of the hemostatic effect of carboxymethylcellulose 3 % gel. Kursk Scientific and Practical Bulletin "Man and His Health". 2018;(4):72–79. (In Russian). https://doi.org/10.21626/vestnik/2018-4/12

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