Биологические тканевые имплантаты

Изречение «новое — это хорошо забытое старое» особенно верно для использования биологических имплантатов в реконструктивной и пластической хирургии лица. Уже в 1670 г. Van Meekren использовал в качестве трансплантатов для реконструкции дефектов черепа у солдат кости свода черепа собак. С тех пор в реконструктивной хирургии использовалось множество биологических материалов.

С различными пластическими целями использовались хрящ, дерма, жир, мышцы, сухожилия, фасции и даже склера. Эти трансплантаты были получены от самих пациентов (аутологичные) трупов или других живых людей (гомологичные), а также животных (аллотрансплантаты или ксенотрансплантаты). Хирурги часто ищут синтетические материалы, которые воспринимаются реципиентом вместо биологических материалов.

Хотя определенный успех в этой области был достигнут, во многих случаях происходило отторжение трансплантата и другие неблагоприятные реакции. Этот опыт подтолкнул хирургов к использованию аутотканей и, в меньшей степени, гомологичных материалов. Эта статья посвящена преимуществам и недостаткам разнообразных биологических материалов, широко используемых как имплантаты (не биологические) и как трансплантаты (живые).


Такие материалы включают хрящ, кость, дерму, кожный жир и свободный жир.

ХРЯЩ
Хрящ имеет ряд характеристик, удовлетворяющих критериям идеального трансплантата. Он легко забирается у пациента или доставляется из донорских банков, а также легко консервируется. Удивительно, что, хотя трансплантаты из аутохряща были впервые применены в эксперименте Bert в 60-х годах XIX века, они не использовались у людей до 1896 г., когда Koenig употребил фрагмент ребра для увеличения объема мягких тканей.

Классификация и противоречия прошлого Традиционно хрящ характеризуется в соответствии со своим расположением, функцией и типом волокон. Таким образом, в классификации используются такие термины, как волокнистый, эластический и гиалиновый, в частности суставной хрящ.

Однако Gibson отметил, что для практических целей эти категории имеют небольшое значение, так как любой хрящ содержит предшественники всех других типов и при пересадке метаплазия не наблюдается. Поэтому пересаженный хрящ из ребра, носовой перегородки, гортани и любого другого места сохраняет соответствующую структуру, и каждый тип должен рассматриваться отдельно.

В любом хряще присутствуют три следующих компонента: хондроциты, матрикс и вода.


Матрикс вырабатывается хондроцитами; он состоит из специфического коллагена хряща и протеогликановой основы, молекулярная структура которой позволяет ковалентно связывать большие количества воды. Это тот слой воды, который позволяет питательным веществам путем диффузии проникать в метаболически активные хондроциты. Что крайне необходимо, так как хрящ аваскулярен.

Матрикс также служит иммунологической защитой хондроцитам, которые являются самым антигенным компонентом хряща. Elves убедительно показал основную гисто-совместимую группу антигенов в этой клетке. Это объясняет различные находки исследователей. Те, кто используют разрезанные имплантаты из хряща, обнажают хондроциты, тем самым запуская реакцию иммунного ответа. Клинически это могло бы объяснить, почему многие хирурги отмечают различную степень абсорбции трансплантатов из гомологичного хряща. Используется множество методов предохранения свободных хрящевых имплантатов, включая хранение в тимерозале, кипячение, замораживание, фиксацию в формалине и мегавольтную радиацию. Хрящ для имплантации может забираться у людей, крупного рогатого скота, свиней и других животных.

Основными преимуществами неаутологичного хряща являются его неограниченное количество и тот факт, что свободные фрагменты такого хряща не деформируются и их, по общему мнению, легче резать, чем живой хрящ.


Большинство авторов, при долговременном наблюдении, сообщает о значительном рассасывании консервированного хряща. Заслуживает внимания, что советский хирург Михельсон отметил только три случая рассасывания на более чем 1800 случаев использования консервированного хряща. Его метод консервации состоял в хранении забранного человеческого хряща при температуре ниже +6 °С и имплантировании его в течение 3 месяцев. Дальнейшие исследования показали, что такие охлажденные трансплантаты наиболее часто остаются жизнеспособными к моменту трансплантации.

В другом сообщении говорится о частоте рассасывания облученного хряща, равной всего 1,4%. В 1993 г. сообщалось о низкой частоте деформации при облучении гомотрансплантатов из реберного хряща, что согласуется с другими данными. В 1998 г. было выполнено контролируемое исследование, сравнившее in vitro характеристики деформации облученного и необлученного гомотрансплантата, полученного из реберного хряща. Результаты не показали достоверных различий. Авторы также обнаружили, что деформация происходит постепенно, по крайней мере, на протяжении 4 недель.


Опрос пластических хирургов в 1981 г. показал, что большинство предпочитает использовать аутологичный хрящ в силу значительно меньшей долговременной абсорбции по сравнению со всеми типами консервированных трансплантатов хряща (за исключением облученного).

Последующее исследование на животных поколебало уверенность в долговременной жизнеспособности облученного хряща. Наблюдение, проводившееся на протяжении 3 лет, показало, что ни один из имплантированных облученных хрящей не выжил. Помимо подозрительной абсорбции гомологичного хряща, многих врачей и пациентов беспокоит возможность переноса патогенных вирусов. Хотя не сообщалось о случаях вирусных заболеваний, связанных с пересаженным консервированным хрящом, и весьма маловероятно, что эти вирусы могут пережить различные методы консервации, это беспокойство трудно перебороть. Поэтому большинством хирургов при различных операциях широко используется свежий аутологичный хрящ, забранный из носовой перегородки, ушной раковины или ребра.

Обычное применение хрящевых трансплантатов
Самое широкое применение трансплантаты из хряща нашли в косметической и реконструктивной хирургии носа и реконструкции ушей.


Так как ринопластика является наиболее часто выполняемой эстетической операцией, неудивительно, что это наиболее частая область применения хрящевых трансплантатов.

Существуют характерные проблемы, являющиеся поводом для использования хрящевых трансплантатов:
1) втянутый край носовой перегородки и спинки носа;
2) острый носогубный угол;
3) длинная вертикальная верхняя губа;
4) недостаточное выступание носа;
5) оливообразный кончик носа с избытком клетчатки;
6) занижающий дефект спинки носа;
7) заниженная грушевидная область.

Другими поводами для применения в хирургии носа являются изменение носолобного угла, закрытие перфораций перегородки и коррекция носового клапана. Есть также много вариантов у афроамериканцев и азиатов, а также у пациентов с врожденной деформацией носа, особенно при расщеплении губы и неба. Большинство трансплантатов, используемых при ринопластике, устанавливаются для поддержки края носовой перегородки или увеличения кончика носа. Трансплантация также широко используется для подъема спинки носа, но мы предпочитаем ограничивать область ее применения замещением поддерживающей структуры или увеличением не более чем на 3-4 мм.

Существует множество техник забора и установки таких трансплантатов. Для ринопластики хирург обычно забирает аутохрящевые трансплантаты из перегородки. Реже они забираются из ушных раковин, и совсем редко — из ребер. Принципы обращения с этими трансплантатами подразумевают аккуратность при их удерживании и выкраивании, а также помещение в адекватный и достаточный карман. Необходим абсолютный гемостаз. Фиксация обычно не требуется, кроме случаев, если имеется подвижность и возможна миграция. Последняя происходит, когда размер кармана превышает размер трансплантата.

В этих случаях рекомендуется фиксация швами. Хрящ из ушной раковины с успехом используется в области носового клапана для обеспечения структурной поддержки при коллапсе хрящевого свода. Реберный хрящ используется при реконструкциях ушей при микротии и анотии. Применение седьмого и восьмого ребер, популяризированное Tanzer и модифицированное Brent, в настоящее время считается золотым стандартом в реконструкции ушей. Хрящевые трансплантаты также используются при реконструкции глазниц и дефектов тарзальной пластинки. Таким образом, пересадка аутохряща является популярным методом, используемым многими реконструктивными и пластическими хирургами на лице из-за обилия донорских мест, высокой пластичности материала, длительной жизнеспособности и устойчивости к рассасыванию.

Основные применения костных трансплантатов
В реконструктивной и пластической хирургии лица костные трансплантаты используются в основном для реконструкции нижней челюсти, закрытия травматических дефектов средней части лица, а также в хирургии ортогнатии и лицевого скелета. Позднее, особенно в связи с трансплантатами из свода черепа, участилось применение кости в косметических операциях и при ринопластике. Общепринятыми донорскими местами являются гребень подвздошной кости, болыпеберцовая кость и ребра. Позднее начали применяться трансплантаты из свода черепа, так как их легко забирать и наблюдается меньше осложнений со стороны донорских мест, по сравнению с традиционными источниками.

Трансплантаты могут быть как свободными, так и васкуляризированными. Последние могут быть на ножке (например, часть большой грудной мышцы с ребром, височная мышца с костью свода черепа, или трапециевидная мышца с остью лопатки) или с зоной для сосудистого микроанастомозирования (например, подвздошный костно-мышечно-кожный лоскут).

Кроме реконструкции нижней челюсти регулярно используются костные трансплантаты в областях посттравматических дефектов, где мягкотканые трансплантаты неприемлемы. Это глазница, лоб, скула, а также полные или частичные реконструкции носа, где имеется полная или частичная утрата костной опоры. Челюстно-лицевые хирурги часто используют костные трансплантаты для коррекции черепных и глазничных синостозов, как при синдроме Treacher-Collins. Мы часто фиксируем трансплантаты к соседним плотным костям с помощью небольших компрессирующих пластин или шурупов. Когда используются пластины, обычно не требуются внешние приспособления или межверхнечелюстная фиксация. При полной реконструкции носа костный трансплантат можно использовать как шпильку в лобной кости и пазухе, прикрывая вновь образованную костную структуру надкостничным лоскутом.

Дерма и дермальный жир
Пластические хирурги часто сталкиваются с такими требующими реконструкции деформациями, как дефекты мягких тканей и асимметрия. Когда эти дефекты по происхождению являются подкожными, для их восполнения желательно использовать подходящую аутологичную мягкую ткань. До 1914 г. хирурги применяли для увеличения внутренние кожные трансплантаты. Это приводило к осложнениям в виде образования эпителиальных кист, хронического воспаления и инфекции. В 1914 г. Lexer стал первым, кто использовал дерму для восполнения контуров лица.

Кроме этого, в разнообразных операциях, включая восстановление сухожилий, пластику грыж, нижнечелюстной анкилоз, закрытие дефектов твердой мозговой оболочки, защиту крупных сосудов, внутриротовую и ротовую пластику полости глотки, использовался дермальный жир. Его трансплантаты изначально использовались для реконструкции молочной железы, а затем были применены при восстановлении разнообразных дефектов мягких тканей, в том числе гемифациальной атрофии, огнестрельной травме и радикальной паротидэктомии.

В 1950 г. Peer показал, что трансплантаты из жира с дермой значительно меньше рассасываются, чем трансплантаты из свободного жира. Несмотря на это, до 80% их рассасывалось. Longacre использовал местные лоскуты из жира с дермой на питающей ножке для реконструкции молочной железы, a Neumann использовал их для реконструкции при гемифациальной атрофии. Они утверждали, что кровоснабжение через ножку позволяет уменьшить рассасывание.

Позднее было внедрено перемещение жира с дермой с микрососудистым анастомозированием. Ранней проблемой многих хирургов стало образование эпидермоидных кист. Классическая техника получения свободных лоскутов дермы и жира с дермой хорошо описана. Расщепленный кожный лоскут (0,35-0,4 см) поднимается дерматомом. Трансплантат должен забираться из зоны относительно толстой кожи, не содержащей волос (например, ягодица или бедро). Если желательно также получить лоскут дермы, делается второй проход дерматомом, настроенным примерно на ту же толщину. Лоскут жира с дермой забирается скальпелем с сохранением прикрепления жира к дерме. Важно не травмировать эту ткань.

Деэпителизация кожи может также выполняться с помощью СО,-лазера. Эта техника особенно удобна, когда используются островковые лоскуты или лоскуты на ножке. Ручной С02-лазер устанавливается на мощность 10 Вт и размер пятна 1 мм. Требующая деэпителизации зона последовательно обрабатывается наконечником лазера, удерживаемым на некотором отдалении для небольшой расфокусировки луча. Когда завершается лазерная обработка отмеченной области, она очищается от остатков выпаренных слоев эпидермальных клеток с помощью влажной салфетки.

Часто для адекватной деэпителизации ткани требуется два или три этапа лазерной обработки. Это определяется по заметному белому цвету и сокращению ткани. Следует соблюдать осторожность, чтобы не углубить проникновение лазера, так как это может привести к образованию постоянного рубца. Специалистами проводилась лазерная деэпителизация множества трансплантатов и лоскутов, включая лоскуты жира с дермой на ножке, и эта техника считается быстрой и надежной, сопровождающейся ограниченной долгосрочной резорбцией.

СВОБОДНЫЙ АУТОЛОГИЧНЫЙ ЖИР
Пересадка аутологичного жира для коррекции дефектов лица выполняется более столетия. Она была внедрена в Европе Czerny и Lexer в 90-х годах XIX века. Метод получил быстрое и широкое признание в начале XX века. Однако многие хирурги были разочарованы чрезмерной и стабильной частотой резорбции, которая достигала 30-100%. Из-за роста применения дермального жира, коллагена и синтетического силикона операции пластики свободным жиром до недавнего времени считались нежелательными. И это несмотря на элегантное исследование Peer в 30-х годах, который показал, что пересаженный жир непременно приживается с формированием собственного кровоснабжения.

Популярность свободных жировых трансплантатов и интерес к ним возобновились недавно. В 1984 г. Illouz описал использование жира, полученного при липосакции и пересаживаемого путем инъекции, для коррекции кожных дефектов. Это обеспечило хирургов достаточным количеством жизнеспособной жировой ткани, которая могла использоваться для исправления мягкотканных деформаций. С тех пор многие хирурги успешно применяли эту технику с некоторыми усовершенствованиями. Одним из них является центрифугирование для отделения жира от сыворотки и крови, что уменьшает воспаление и, возможно, снижает степень рассасывания.

Выдерживание жировых клеток в растворе, насыщенном инсулином, также уменьшает резорбцию, так как инсулин является анти липолитическим веществом. Это работает in vitro, но не доказано клинически. Другой подход состоит в использовании только клеток I типа (например, генетического жира). Эти клетки имеют высокую концентрацию антилиполитических рецепторов (al) и поэтому меньше подвержены рассасыванию. Они находятся в области живота и больших вертелов бедер. Напротив, жировая ткань лица, рук и торса имеет высокое содержание липолитических (РП) рецепторов и поэтому является плохим источником для забора жира.

БЕСКЛЕТОЧНЫЕ ДЕРМАЛЬНЫЕ ТРАНСПЛАНТАТЫ
Alloderm (компания "Lifecell Corporation", США) был разработан для замены дермы. Процесс, заключающийся в удалении всех слоев эпидермиса и всех клеток дермы, используется при работе с трупной человеческой кожей. Бесклеточная дерма затем лиофилизируется без повреждения белков внеклеточного матрикса. Иммуногистохимическое окрашивание подтверждает отсутствие антигенов, провоцирующих отторжение.

Было показано, что такой трансплантат интегрируется с окружающей тканью, как гистологически, так и иммунологически. Преимуществом этого материала является то, что организм распознает его как аутотрансплантат и перестраивается, что позволяет избегать осложнений со стороны донорского места, как это может быть при заборе аутоткани. Так как использование таких типов трансплантатов становится более популярным, встает вопрос о возможности переноса с ними вирусных инфекций. Трупная кожа, являющаяся основой этих трансплантатов, исследуется в соответствии с протоколом Управления по контролю качества продуктов и лекарств США для человеческих тканей. Банки тканей следуют соответствующему протоколу тестирования донорской крови и социального отбора.

К тому же процесс обработки удаляет все клеточные компоненты, и трансплантаты обрабатываются противовирусными средствами, которые гарантированно дезактивируют концентрированный вирус иммунодефицита человека. До настоящего времени не было ни одного сообщения о переносе вируса какому-либо пациенту. Этот материал используется для лечения ожогов кожи. Косметические и реконструктивные показания включают восстановление спинки носа, увеличение губ, восполнение мягких тканей лица, ревизию рубцов и закрытие перфораций носовой перегородки.

ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ
Новые технологии культивирования клеток сделали возможным создание хряща в лабораторных условиях. Методология включает использование для трансплантации одиночных клеток, а не целой ткани. Так, для поддержки функции печени применяются гепатоциты. Возможность пересадки хряща подобным образом может стать реальностью при накоплении знаний о дифференцировке хондроцитов. Хондроциты изолировались из человеческой ткани (например, из перегородки носа) и переносились in vitro на биодеградируемую среду (например, полигликолевую кислоту). Через неделю они перемещались в подкожную ткань безволосых мышей. Гистологический анализ в сроки до 24 недель выявил рост коллагена I и II типов, а также врастание сосудов.

Этот метод может стать идеальным для замещения больших дефектов хряща. Аутологичные имплантаты из дермы и коллагена могут также использоваться в инъекционной форме. Пациенты, которым выполняются косметические вмешательства, теперь могут отправлять свою иссеченную в процессе операции кожу в банк тканей для использования в будущем. При необходимости эта ткань может быть применена в форме инъекционного имплантируемого аутоколлагенового материала (Dermalogen компании ≪Collagenesis Inc.≫, США). Он может использоваться для восполнения мягких тканей в носогубной складке, для коррекции околоротовых морщин и для увеличения красной каймы губ. Дальнейшие клинические испытания определят, приводят ли инъекции человеческого аутоколлагена к устойчивому клиническому улучшению, связанному с уменьшением деградации аутоткани по сравнению с бычьим коллагеном.


Оцените статью: (10 голосов)
4.2 5 10
2007-2017 © Copyright ООО «МЕДКАРТА». Все права на материалы, находящиеся на сайте medkarta.com,
охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах.