Расширение ткани - Tissue expansion

Расширение ткани
MeSH	D015626
[ редактировать в Викиданных ]

Расширение тканей - это метод, используемый пластическими , челюстно-лицевыми и реконструктивными хирургами, чтобы заставить тело отрастить дополнительную кожу , кости или другие ткани. Другие биологические явления, такие как воспаление тканей, также можно рассматривать как расширение (см. Воспаление тканей ниже).

Расширение кожи

Расширение кожи - это обычная хирургическая процедура для наращивания дополнительной кожи за счет контролируемого механического перенапряжения. Он создает кожу, которая соответствует цвету, текстуре и толщине окружающей ткани, сводя к минимуму шрамы и риск отторжения.

Когда кожа растягивается за пределы своего физиологического предела, активируются пути механотрансдукции . Это приводит к росту клеток, а также к образованию новых клеток. В некоторых случаях это может быть достигнуто путем имплантации надувных баллонов под кожу. Безусловно, наиболее распространенный метод: хирург вводит надувной эспандер под кожу и периодически, в течение недель или месяцев, вводит физиологический раствор для медленного растяжения покрывающей его кожи. Рост ткани является постоянным, но при удалении расширителя он в некоторой степени втягивается. Также существуют устройства для расширения тканей, применяемые местно. Они недороги и не требуют хирургической процедуры для имплантации под кожу.

Например, при операции по реконструкции груди этот метод можно использовать, когда молочная железа удаляется хирургическим путем ( мастэктомия ). Позже под расширенный кожный карман вставляется более постоянный грудной имплант, заполненный физиологическим раствором или силиконовым гелем.

В других случаях избыточная кожа специально выращивается путем расширения на спине или ягодицах, чтобы позже ее можно было собрать для трансплантации на другое место, где кожа была потеряна из-за травм , обширных ран , хирургических операций , ожогов и т. Д.

Механика расширения кожи

Растяжение кожи сверх нормального размера вызывает несколько путей механотрансдукции, которые увеличивают митотическую активность и способствуют синтезу коллагена. В результате увеличивается площадь поверхности кожи. Подходы механики сплошной среды могут использоваться для моделирования роста кожи во время расширения ткани, а нелинейные методы конечных элементов могут использоваться для компьютерного моделирования различных сценариев роста ткани.

Рост ткани из-за расширения кожи можно смоделировать как анизотропный рост площади поверхности, как описано следующими уравнениями:

${\ Displaystyle F = F ^ {e} \ cdot F ^ {g} \,}$

где - упругое растяжение площади, которое является обратимым и представляет собой необратимый рост площади, описываемый: ${\ displaystyle F ^ {e}}$${\ displaystyle F ^ {g}}$

${\ displaystyle F ^ {g} = {\ sqrt {\ theta ^ {g}}} \ mathbb {I} + [1 - {\ sqrt {\ theta ^ {g}}}] n_ {0} \ otimes n_ {0} \,}$

где - вектор в направлении толщины обшивки. Мы предполагаем, что кожа не растет в направлении толщины, так как рост площади равен увеличению объема или . Мы также предполагаем, что вновь созданная кожа будет иметь ту же плотность, жесткость и микроструктуру, что и исходная нерасширенная кожа. ${\ displaystyle n_ {0}}$${\ displaystyle \ theta ^ {g} = det (F ^ {g}) = J ^ {g}}$

Свободные отвороты радиальных предплечий

Недавние исследования показали, что использование местного расширения тканей может снизить потребность в кожном трансплантате с разделенной толщиной после удаления лоскута, свободного от предплечья. Авторы отметили, что это приводит к уменьшению боли и сокращению времени заживления. Этот метод также оказался экономически эффективным, а также улучшил косметические свойства.

При реконструкции кожи головы

Расширение тканей на коже черепа использовалось для лечения рубцов и облысения вместо трансплантации волос, когда донорских волос недостаточно для трансплантации на рубец или рубцовая ткань не васкуляризована для поддержки роста волос. Например, у пациента, у которого с кожи головы были удалены меланомы, что привело к дефектам алопеции (выпадению волос), можно использовать расширение ткани, чтобы удалить шрамы и полностью покрыть волосы. Двумя основными показаниями для выбора расширения ткани вместо пересадки волос являются размер и форма дефекта относительно потенциального поступления донорских волос, а также качество и толщина рубцовой ткани. Области значительного рубцевания и / или атрофии тканей, которые могут сделать пересадку волос безуспешной, лучше всего иссечь и заменить нормальной расширенной кожей головы. Теоретически нет ограничений на количество ткани, которое может быть создано при расширении ткани, при условии, что процесс проводится постепенно.

Восстановление крайней плоти

Расширение тканей также использовалось для восстановления крайней плоти , которое обычно является нехирургическим и предусматривает внешнее натяжение с использованием специальных устройств для замены обрезанных тканей новыми клетками.

Нехирургические методы расширения ткани могут расширить сохранившуюся кожу полового члена, сделав его более длинной трубкой, чтобы она могла функционировать как крайняя плоть .

Мужчины, прошедшие обрезание, растягивают и прикладывают напряжение к своему стержню и остаткам крайней плоти, чтобы расширить и удлинить ткань, пытаясь создать функциональную крайнюю плоть. Эта форма расширения тканей может занять годы, так как объем необходимого роста кожи обычно составляет около 15 кв.

Расширение костей

Кость - это еще одна ткань, которую можно относительно легко расширить с помощью внешних устройств, которые медленно отделяются с помощью механических приспособлений, так что кость растет в ответ на удлинение ( костный дистрактор ). Другие методы и внешние устройства были изучены и показали некоторый успех, например, в хирургии костной ткани . Этот метод был впервые применен в 1951 году российским врачом Илизаровым и называется аппаратом Илизарова . Она способна удлинение конечности в случае патологической потери костной ткани, асимметрия конечностей, карликовости , низкорослость и т.д. В реконструктивной и эстетической хирургии, костные экспандеры были использованы для удлинения нижней челюсти в случаях врожденных нарушений , травмы , опухоль , Другие новые устройства, такие как ортофикс и интрамедуллярный скелетный кинетический дистрактор (ISKD), также используются для удлинения конечностей. Он может добавить более 6 дюймов на кость, но это дорого, болезненно и требует много времени (каждая процедура длится около 8–12 месяцев).

Расширение мышц

Мышечная ткань также может расширяться и расти в процессе, известном как миофибриллогенез, индуцированный растяжением .

Воспаление тканей

Воспаление в биологическом смысле относится к клеточной реакции организма на нарушения, будь то внутренние или внешние. В случае астмы или хронического бронхита человеческий организм реагирует на аллергены или загрязнители, заполняя бронхиальное дерево и стенки дыхательных путей мононуклеарными клетками. Слои стенки дыхательных путей, включая внутреннюю эпителиальную ткань, утолщаются и расширяются от 10% до 300% здоровых людей и препятствуют потоку воздуха. Выдерживание заболевания в течение длительного времени в сочетании с гиперчувствительностью дыхательных путей (сокращение гладких мышц или гиперреактивность бронхов ) приводит к хроническому непрерывному воспалению и утолщению, а также к заметному ремоделированию дыхательных путей, заключающемуся в более жестких дыхательных путях и потере эластичности. Воспаление в суженном цилиндре, как и в дыхательных путях, в конечном итоге складывается само по себе, что приводит к механически изученным моделям коробления и взаимосвязям роста внутри тканевых покровов.

Расширение ткани груди

Расширение тканей - распространенный метод реконструкции груди . По сути, это включает расширение кожи и мышц груди с помощью временного расширителя тканей . Через три-четыре недели после мастэктомии в расширитель будет введен физиологический раствор, чтобы постепенно его заполнить. Этот процесс поддерживается крошечным клапанным механизмом, расположенным внутри расширителя, и он будет продолжаться до тех пор, пока его размер не станет немного больше, чем другая грудь. Обычно для завершения процесса может потребоваться от нескольких недель до месяцев. Этот расширитель ткани удаляется через несколько месяцев, и одновременно выполняется реконструкция микрососудистого лоскута или установка постоянного имплантата груди. Химиотерапия или лучевая терапия иногда рекомендуются онкологом-радиологом после мастэктомии. Эти методы лечения задерживают процесс расширения тканей примерно на четыре-восемь недель. Тканевые расширители имеют силиконовые внешние оболочки и либо внутренний клапан, либо внешний порт для инъекций физиологического раствора.

Альтернативы расширению кожи

Исследования, посвященные альтернативным кожным трансплантатам, в настоящее время относятся к сфере тканевой инженерии. Многочисленные искусственно созданные тканевые и тканеподобные вещества прошли через FDA и вышли на рынок, хотя финансовый успех был умеренным. Ограничения этой стратегии включают длительное время инкубации, а также сложность имитации точных механических и биологических свойств функциональной кожи. Тем не менее, преимущества варьируются от снижения заболеваемости донорским участком (в результате того, что больше не нужно собирать урожай из-за расширения кожи), а также готового источника материалов для неотложной медицины в случае травматического ожога или травмы. Сегодня сохраняется большой клинический интерес к разработке недорогих искусственных кожных трансплантатов, обладающих механическими и биологическими свойствами кожи.

Смотрите также

• Восстановление крайней плоти
• Митоз
• Растяжка (пирсинг)
• Гипертрофия
• Гиперплазия

использованная литература

внешние ссылки

• Аппарат Илизарова .
• О лицах: Кожа . Онлайн-выставка Национального института здоровья NICDR. Источник используемых изображений.