Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Щудло Н.А. 1 Щудло М.М. 1 Сбродова Л.И. 1 Варсегова Т.Н. 1

---

1 ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава РФ

С целью выявления возможных взаимосвязей степени контракции васкуляризованного лоскута с качеством его приживления после полуторачасовой ишемии и реперфузии проведены опыты на 18 крысах, у которых формировали и реплантировали лоскут на основе поверхностной нижней эпигастральной артерии. По результатам компьютерной планиметрии наружной поверхности лоскутов выделены группы 1 – с экстензией лоскута, 2 –с незначительной контракцией и 3 – с выраженной контракцией. По средней доле сосудистых структур в площади внутренней поверхности лоскута и изменениям околососудистого фона группы не различались. Наибольшая выраженность частичного поверхностного некроза кожи и гистологических изменений эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки наблюдалась в группе 3, исследование периферической крови свидетельствовало о пролонгировании посттравматического воспаления.

Статья в формате PDF

3403 KB

васкуляризованные кожно-фасциальные лоскуты

контракция

ишемия-реперфузия

1. Малиновская И.С., Буркова В.Н., Баранова Е.Н., Селянинов К.В., Логвинов К.В., Малиновский С.В. // Вопр. реконструктивной и пластической хирургии. – 2011. – № 3. – С. 49–55.

2. Bayramiçli M., Yilmaz B., Numanoğlu A. Contraction of experimental skin flaps. //Ann. Plast. Surg. – 1998. – V. 41, № 2. – Р. 185–190.

3. Berezovsky A. B., Pagkalos V., Silberstein E., Shoham  Y., Rosenberg L., Krieger Y. // Plast. Aesthet. Res. – 2015. – V. 2, № 1. – P. 22–26.

4.  Coban Y.K., Kurutas E.B., Ciralik H. Ischemia-Reperfusion Injury of Adipofascial Tissue: An Experimental Study Evaluating Early Histologic and Biochemical Alterations in Rats // Mediators of Inflammation. – 2005. – I. 5. – P. 304–308.

5. Harrison C.A., MacNeil S. The mechanism of skin graft contraction: an update on current research and potential future therapies // Burns. – 2008. – V. 34, № 2. – P. 153–163.

6. Mitchell G.M., Locmic Z., Sinha S., Morrison W.A. // The Textbook of Angiogenesis and lymphangiogenesis: Methods and Applications 2012. Eds. E. Zudaire and F. Cuttitta, Springer. – P. 375–416.

7. Pereira C.M., Figueiredo M.E., Carvalho R., Catre D., Assuncao J.P. // Rev. Bras. Anestesiol. – 2012. – V. 62, № 4. – P. 563–579.

8. Seo H., Keem S., Cordier F., Choi J., Hong K. // Computer-Aided Design, 2013. – V. 45, I. 2. – P. 551–555.

9. Stell PM. Retraction of skin flaps // Clin Otolaryngol Allied Sci. – 1982. – V. 7,1. – P. 45–49.

10. Stephenson A.J., Griffiths R.W., La Hausse-Brown T.P. Patterns of contraction in human full thickness skin grafts // Br. J. Plast. Surg. – 2000. – V. 53, № 5. P. 397–402.

Пластика васкуляризованными кожно-фасциальными лоскутами с целью закрытия дефектов покровных тканей используется в реконструктивной хирургии более чем 100 лет [6], и на сегодняшний день широко применяется в разных областях медицины. Контракция (сокращение площади) кожных трансплантатов и лоскутов – общеизвестное явление, которое остаётся малоизученным вплоть до настоящего времени. Первичная контракция происходит одномоментно и зависит от расположения лоскута относительно линий натяжения кожи. Лоскуты, длина которых перпендикулярна этим линиям, не сокращаются и даже могут удлиниться; при параллельном расположении сокращение достигает 30 % [9]. Применение новых малоинвазивных технологий изучения показало, что расположение линий натяжения кожи индивидуально варьируется, а также меняется в зависимости от положения тела [8]. Вторичная контракция является неотъемлемой частью раневого заживления наряду с посттравматическим воспалением и регенерацией [1]. В клинике она нередко сопровождается развитием болевого синдрома, приводит к косметическому дефекту и ухудшению функционального результата. Методы профилактики и лечения этого состояния мало разработаны [5], поскольку знания о закономерностях и механизмах его развития недостаточны. Применение метода этапных масштабированных фотографий для оценки контракции полнослойных кожных трансплантатов у людей [10] показало, что её выраженность не зависела от исходной площади, анатомической области, метода фиксации трансплантата, пола пациентов и применения противовоспалительной терапии, однако при инфекционных осложнениях она была достоверно больше по сравнению с неосложнёнными случаями (48 % против 33 %). Исследования взаимосвязей контракции кожных лоскутов с их дизайном и осложнениями процесса приживления, единичны. Выявлена бóльшая контракция полнослойных трансплантатов, чем расщеплённых [3]. При формировании абдоминального лоскута у крыс при пересечении его обеих сосудистых ножек развивалась достоверно большая контракция, чем при сохранении ножек; унилатеральное пересечение приводило к асимметричной контракции, более выраженной на стороне пересечения [2]. При пересадках и транспозициях васкуляризованных лоскутов в клинике неизбежен период выключения кровотока, который обычно не превышает 90 минут, но создаёт риск развития синдрома ишемии-реперфузии [7]. В доступной литературе мы не встретили данных о закономерностях развития контракции полнослойных васкуляризованных лоскутов в аналогичных экспериментальных условиях.

Цель исследования – выявить возможные взаимосвязи степени контракции васкуляризованного лоскута с качеством его приживления после полуторачасовой ишемии и реперфузии.

Материалы и методы исследования

Исследование выполнено на 18 зрелых крысах-самцах линии Вистар (вес от 380 до 560 г, возраст 1 год). Животные содержались в виварии, оперативные вмешательства и эвтаназию осуществляли в соответствии с требованиями Министерства здравоохранения Российской Федерации к работе экспериментально-биологических клиник, а также «Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей». В условиях операционной под общей анестезией внутримышечным введением гидрохлорида ксилазина (0,8 mg/100 g) и тилетамина/золазепама (0,4 mg/100 g) проведено формирование и репозиция васкуляризованного кожно-фасциально-жирового лоскута на основе поверхностной нижней эпигастральной артерии (SIEA). Для его выкраивания использовали анатомические ориентиры: верхняя граница – вдоль нижнего края рёберной дуги, нижняя – равная ей параллельная линия на уровне гребня подвздошной кости, медиальная – параллельно средней линии живота, отступив от неё 0,5 см, латеральная – параллельно медиальной. Площадь шаблона составляла 18 см2. Разрез кожи проводили до апоневроза, лоскут включал кожу, подкожную жировую клетчатку и поверхностную фасцию с кожной мышцей (panniculus cаrnosus), а в паховой области – предбрюшинную жировую клетчатку и поверхностный нижний эпигастральный сосудистый пучок. Его выделяли широко, избегая скелетирования. При 8–12-кратном увеличении операционного микроскопа Zeiss OPMI-6 фирмы Opton (Германия) выявляли все перфораторы и латеральные ветви SIEA, их подвергали микрокоагуляции и пересекали, что давало возможность поднять лоскут. После препаровки места отхождения SIEA от бедренной артерии на артерию накладывали клипсу, выключая кровоток в лоскуте. Затем лоскут реплантировали in situ, подшивая его нитями 5/0. Через 12 дней после операции животные эвтаназированы.

В дооперационном периоде и в конце опыта оценивали состояние периферической крови. Применяли общепринятые унифицированные методики анализа жидкой периферической крови и микроскопии сухих фиксированных и окрашенных по Романовскому-Гимза мазков с дифференцированием различных форм лейкоцитов и подсчётом лейкоцитарной формулы. В качестве референтных значений показателей периферической крови использовали собственные данные, полученные на 30 интактных крысах соответствующего возраста. Статистическую обработку количественных данных проводили с использованием критерия Манна-Уитни, значения которого получали в программе Attestat.

Для анализа состояния лоскута получали его полноцветные цифровые изображения с помощью камеры Sony Cyber-shot DSC-HX100V в режиме макросъемки, которые переносили в память компьютера и сохраняли с расширением -.jpg без сжатия. Наружную поверхность лоскута фотографировали дважды – в день операции и после эвтаназии, а внутреннюю – только после эвтаназии. Рядом с объектом съемки помещали эталон длины для линейной калибровки изображения. В полученных цифровых изображениях измеряли площади лоскутов непосредственно после их реплантации и через 12 дней после операции, используя принцип компьютерной планиметрии, а также площади дефектов эпидермиса, используя цветовую сегментацию изображений. Для оценки состояния внутренней поверхности лоскута его вновь отсепаровывали от апоневроза и собственных фасций мышц живота вместе с аналогичным контрлатеральным лоскутом. Из электронных изображений внутренней поверхности лоскута вырезали зоны интереса по анатомическим ориентирам: белая линия живота, зона бифуркации элементов сосудистого пучка, латеральная и проксимальная границы лоскута. Определяли долю сосудистых структур и экстравазаций в процентах от площади зоны интереса методом точко-счётной планиметрии с помощью электронной версии тестовой решетки в графическом редакторе PhotoFiltre. Статистическую обработку количественных данных проводили с использованием критериев Манна-Уитни и Барнарда, значения которых получали в программе Attestat (разработчик – И.П. Гайдышев).

Для гистологического исследования иссекали стандартные участки кожи из середины краниальной части лоскута. Изготавливали парафиновые срезы, окрашенные гематоксилином-эозином. Препараты изучали и оцифровывали, используя фотомикроскоп фирмы «Opton» (ФРГ) с АПК «ДиаМорф» (Россия).

Результаты исследования и их обсуждение

Послеоперационный период у всех животных протекал однотипно. Изменение веса по сравнению с дооперационным варьировалось от – 13,4 до + 9,3 %, в среднем составило – 2,0 %. В первые двое-трое суток после операции отмечали умеренный отёк и цианоз краниальной части лоскута, наиболее удалённой от сосудистой ножки, который к пяти суткам сменялся гиперемией. В период от семи до 10 суток происходила эпителизация линии швов, лоскут приобретал нормальный цвет, усиливалось шелушение эпидермиса. В период от восьми до 10 дней у восьми животных из 18 появились дефекты эпидермиса, причём у семи они располагались в краниальной части лоскута по границе с линией швов либо в нескольких миллиметрах от неё, а у одного животного дефект эпидермиса занимал середину лоскута. Эти явления интерпретированы как поверхностный ишемический некроз (эпидермолизис). Кроме того, у большинства крыс выявлялись немногочисленные мелкие повреждения кожи (экскориации), связанные с расчёсыванием лоскута или самостоятельным удалением швов. Поскольку и эпидермолизис, и экскориации отражают степень нейрососудистых нарушений, оценивали суммарную площадь дефектов эпидермиса.

По данным компьютерной планиметрии, у трёх животных из 18 площадь лоскута сразу после реплантации и в послеоперационном периоде была увеличена по сравнению с шаблоном. У остальных она уменьшалась в основном за счёт длины, но иногда и ширины краниальной части. У пяти крыс потеря площади лоскута не превышала 13 %. У остальных 10 наряду с выраженной первичной контракцией в послеоперационном периоде постепенно развивалась вторичная контракция; потеря площади в среднем 32,7 %. Диапазоны соотношений площади лоскута с шаблоном не перекрывались, что дало основание для подразделения на группы (табл. 1): 1 – с экстензией лоскута (n = 3), 2 – с незначительной контракцией (n = 5) и 3 – с выраженной контракцией (n = 10). В группе 3 средняя суммарная площадь дефектов эпидермиса была наибольшей. По остальным параметрам достоверных отличий нет. Выявлена сильная корреляция между степенью контракции лоскута и суммарной площадью дефектов эпидермиса (коэффициент корреляции Пирсона 0,736).

В периферической крови содержание эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, а также показатели лейкоцитарной формулы не выходили за пределы референтных значений (табл. 2).

Таблица 1

Результаты компьютерного анализа изображений лоскутов

Примечание. Статистически значимое различие с группой 1:* – p = 0,015156.

Таблица 2

Лейкоцитарная формула (в абсолютном выражении)

Примечание. Статистически значимые отличия от дооперационных значений: * – p < 0,05.

Однако по сравнению с дооперационными значениями в группе 2 определялось увеличенное содержание моноцитов периферической крови – на 30 %, а в группе 3 – нейтрофилов – на 42,4 %.

При гистологическом исследовании установлено, что в группе 1 у одного животного из трёх в гиподерме обнаруживаются участки замещения жировой ткани созревающей грануляционной. Дерма содержит большое количество кровеносных сосудов и клеточных элементов, сосочки хорошо выражены. Большинство сечений капилляров содержат перициты. Среди клеточных элементов дермы преобладают фибробласты. Эпидермис на большем протяжении утолщен (рис. 1, а) за счёт гипертрофии слоя шиповатых клеток, а в некоторых участках и зернистого слоя; в базальном слое регулярно встречаются фигуры митозов. У двух других животных преобладает нормальное состояние гиподермы. Гиперваскуляризация дермы и гиперпролиферация эпидермиса слабо выражены (рис. 1, б).

В группе 2 гиподерма также на большем протяжении сохранена (рис. 2, а), среди клеток дермы преобладают фиброциты, хотя встречаются фибробласты и макрофаги. Сосочки дермы в некоторых участках атрофированы, в других – хорошо выражены, слои эпидермиса на большем протяжении лоскута соответствуют нормальной коже. В группе 3 наиболее значительны потеря численности и уменьшение размеров придатков кожи – вплоть до полного отсутствия (рис. 2, б).

Характерна не связанная с изменениями веса животных атрофия гиподермы, а также её замещение грануляционной и фиброзной тканью. Среди клеток дермы преобладают фибробласты, регулярно встречаются макрофаги и полиморфноядерные лейкоциты. Сосочки дермы на большем протяжении атрофированы (рис. 1, в), а эпидермис истончён. В его базальном слое многие клетки содержат пикнотичные ядра.

Исследование показало, что даже на стандартной модели васкуляризованного кожно-фасциального лоскута площадь его в момент реплантации и в последующем послеоперационном периоде может существенно измениться по сравнению с заданным шаблоном. Ограничение выполненного исследования – небольшое количество животных. Однако это не повлияло на наиболее важный результат – выявлена линейная связь между степенью контракции лоскута и выраженностью частичного поверхностного некроза кожи (эпидермолизиса). Гистологическое исследование показало, что при контракции лоскута, превышающей 20 %, ухудшается состояние не только эпидермиса и дермы, но прежде всего гиподермы. Замещение этого слоя грануляционной и фиброзной тканью свидетельствует о предшествующих некротических изменениях, не выявленных клинически. Вероятна причинная связь между созреванием грануляционной ткани и вторичной контракцией лоскута. Повышенное содержание нейтрофилов в периферической крови по сравнению с дооперационными значениями в группе 3 и моноцитов в группе 2 свидетельствовало о пролонгированном течении посттравматического воспаления по сравнению с группой 1. Поскольку данные анализа крови не выходили за пределы референтных значений, можно прийти к выводу, что в данном опыте некроз подкожной жировой клетчатки являлся саморазрешающимся осложнением, хотя в клинической практике он может приводить не только к дефектам контурной пластики, но и частичной потере лоскута, а в некоторых случаях – к септическим осложнениям [4]. В связи с отмеченной неравномерностью контракции лоскутов требует уточнения вопрос о её взаимосвязи с перфузионным и ишемическим градиентом в дальнейших исследованиях.

Заключение

Полученные результаты свидетельствуют о важности мониторинга контракции лоскутов для прогнозирования качества их приживления и выбора рациональных способов его оптимизации.

Работа поддержана программой Минздрава РФ в рамках государственного задания ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» для выполнения НИР на 2015–2017 гг.

Библиографическая ссылка