Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Биосовместимость сетчатых имплантатов, используемых в реконструктивной хирургии лица (обзор литературы) 10
1.1. Общая характеристика пластических материалов 10
1.2. Биосовместимость имплантационных материалов 14
1.3. Поиск оптимальных пластических материалов для реконструктивной хирургии лица 15
1.4. Опыт применения сетчатых имплантатов в реконструктивной хирургии лица 18
1.5. Зависимость выраженности воспалительной реакции на имплантацию от характеристик сетчатого материала 20
1.6. Требования к современным сетчатым имплантатам 24
1.7. Классификация сетчатых имплантатов 27
1.8. Титансодержащие сетчатые имплантаты 32
1.9. Заключение обзора литературы 39
Глава 2. Материал и методы исследования 41
2.1. Организация экспериментального исследования 41
2.1.1. Общая характеристика экспериментального исследования 42
2.1.2. Подготовка макропрепаратов 47
2.1.3. Подготовка микропрепаратов 48
2.1.4 Анализ экспериментальных данных 49
2.2. Организация клинического исследования 50
2.2.1. Общая характеристика клинического исследования 50
Глава 3. Тканевая реакция на имплантацию различных сетчатых материалов в модели малого лабораторного животного 55
3.1. Результаты изучения общего состояния лабораторных животных 55
3.2. Результаты изучения макропрепаратов 56
3.3. Результаты изучения микропрепаратов 60
3.4. Статистический анализ 67
Глава 4. Клиническое применение сетки титановой для армирующей пластики мягких тканей 79
4.1. Методика устранения птоза мягких тканей лица с применением сетки титановой для армирующей пластики мягких тканей 79
4.2. Инструмент для проведения сетчатого имплантата 86
4.3. Результаты инструментальных методов исследования пациентов 90
4.4. Клинические примеры 93
Заключение 101
Выводы 109
Практические рекомендации 110
Список литературы 112
- Общая характеристика пластических материалов
- Титансодержащие сетчатые имплантаты
- Результаты изучения микропрепаратов
- Клинические примеры
Общая характеристика пластических материалов
Вопрос выбора наиболее оптимального пластического материала для устранения мягкотканных дефектов и деформаций лицевой области по-прежнему открыт. Наряду с классическими методиками реконструктивной хирургии лица, инновационные методы с применением различных современных пластических материалов приобретают особое значение.
Пшениснов К. П. в своей работе (2010), ссылаясь на международную классификацию 1972 года, разделяет пластические материалы на ауто-, алло и ксеногенные. К аутогенным относятся те материалы, источником которых является сам пациент, аллогенные материалы получают из тканей другого человека, донором ксеногенных материалов являются животные. Перечисленные пластические материалы принято называть «трансплантат» - участок тканей, полностью изолированный от своего ложа (донорского), лишенный кровоснабжения и пересаженный в другую зону (реципиентную), откуда он может получить новый источник питания [41].
В работе Грудянова А.И. и Чупахина П.В. (2007) в отдельную группу выделены аллопластические материалы, под которыми подразумеваются синтетические материалы, изготовленные искусственно [20]. Традиционно, материалы небиологического происхождения принято называть имплантатами [41], однако, по мнению Пейпла А.Д. (2007) имплантаты все же можно разделить на синтетические и биологические, исходя из их происхождения [54]. В современной литературе нет универсального определения термину «имплантат». Липатов В.А. (2016) отмечает, что этимология этого термина восходит к латинским корням («implantatus» 11 всаженный, вживленный) [42]. Нередко в литературе можно встретить термин «эксплантат», применимый к синтетическим пластическим материалам [16, 31, 55, 61, 68]. Арефьев В.А. и Лисовенко Л.А. еще в 1995 году дали следующее определение этому термину: «Эксплантат – кусочек ткани или органа, культивируемый вне организма (in vitro)», таким образом, под термином «имплантат» чаще принято понимать изделие медицинского назначения, вживляемое в организм, с целью замещения тканей или органов [42].
Бесспорно, большинство хирургов отдает предпочтение аутотрансплантации в силу доступности материала [90]. Сдерживающими факторами для применения аутотрансплантатов являются осложнения от забора материала – донорский ущерб, ограниченный размер, резорбция и деформация аутотранспланта [54]. Альтернативой служат аллогенные, ксеногенные и синтетические материалы. Трупные человеческие ткани и ткани животного происхождения доступны в виде лишенных антигенных структур лиофилизированных или облученных препаратов, с ограниченным сроком годности [126]. Отдаленные результаты применения аллогенных тканей также связаны с деформацией, резорбцией и ответной реакцией организма на имплантацию. Действительно, в определенных клинических ситуациях исходы при использовании синтетических имплантатов более предсказуемы, чем при использовании ауто-, алло- или ксеногенных трансплантатов [54].
Синтетические имплантаты используются в медицинской практике с начала XX века, но более широкое распространение эти материалы получили относительно недавно. Связано это с достижениями высокого технологического уровня в их производстве [4].
К наиболее распространенным синтетическим материалам, применяемым в реконструктивной хирургии лица, относятся металлы, полимерные и углеродные материалы, керамики и инъекционные материалы [54]. Металлы. Уже около 50 лет в челюстно-лицевой хирургии используют различные металлы и сплавы металлов, такие как золото, титан, тантал, нержавеющая сталь и др. [5, 94, 129]. Наибольшее распространение получил титан, благодаря его прочности, лёгкости и устойчивости к коррозии, высокой биосовместимости с тканями организма [4]. К тому же титан не обладает магнитными свойствами. Пациентам с этими имплантатами можно выполнять магнитно-резонансную томографию без опасения смещения имплантата или побочных реакций на исследование [54].
Полимерные материалы. Развитие химии высокомолекулярных соединений дало в руки хирургов новые виды материалов – синтетические полимеры, многие из которых стали широко применяться в различных отраслях восстановительной хирургии [12]. По структуре полимеры являются макромолекулами, составленными из различных по длине и характеру ветвления цепей повторяющихся мономеров. Их характеристики зависят не только от химической природы мономера, но и от разнообразия конфигураций цепей, размера каждой цепи и их расположения в макромолекуле полимера [4, 54].
Наибольшее распространение получили полиэтилены (полипропилен), преимуществами которых считаются достаточная прочность, лёгкость моделирования, возможность получения имплантата заданной формы с различными размерами пор, а также низкая реактивность материала и его биосовместимость [87, 107].
В литературе так же достаточно данных о применении политетрафторэтилена в качестве пластического материала при реконструктивных операциях на лице [54, 101, 104]. На рынке изделий медицинского назначения данный материал представлен в твердой форме, в мягкой форме и в виде пасты.
Отдельно выделяют полимерные гидрогели – набухающие в воде трёхмерные полимеры на основе гидрофильных мономеров. В отличие от гидрофобных материалов полимерные гидрогели содержат большое количество структурно-связанной воды и обладают диффузионной проницаемостью для низко- и высокомолекулярных соединений [54].
Применение полимерных материалов на основе силоксанов (силикона) открыло новое перспективное направление в восстановительной хирургии лица. Результаты исследований показали, что силиконовые имплантаты биологически инертны, сохраняют эластичность, прочность, не рассасываются в тканях, не изменяют форму [Брусова Л.А. с соавт., 2007].
Углеродные материалы. Впервые начали применять в травматологии и ортопедии для замещения повреждённых тканей суставов и связочного аппарата. Благодаря высокой инертности углерода, он уже длительное время с успехом применяется в стоматологии, ортопедии, сердечно-сосудистой хирургии и офтальмологии в качестве материала для различных имплантатов. Еще в 1988 году Юмашев Г.С. и соавторы отметили тромборезистентность углеродных материалов и незначительную их подверженность биодеградации, что также указывает на высокую биологическую совместимость углерода с живыми тканями [76, 88].
Керамики. С первой половины прошлого века керамики преимущественно используются в стоматологии, челюстно-лицевой хирургии и травматологии. В настоящее время доступны различные керамические материалы, включая гидроксиапатитовые, углеродные, алюминиевые и др. [64]. Инъекционные материалы. Постоянно разрабатываются различные виды инъекционных препаратов, позволяющие проводить малоинвазивные вмешательства, а также коррекции после классических хирургических методик. Предложен ряд материалов, таких, как гидроксиапатитовый цемент, жидкие силиконы, различные гели (например, гель гиалуроновой кислоты) и др. [102, 117]. Использование инъекционных форм материалов представляет большой интерес как малотравматичный альтернативный способ восполнения объёма мягких тканей в области лица [35].
Титансодержащие сетчатые имплантаты
Казанцев А.А., Колпаков А.А., Паршиков В.В. и др. (2015) утверждают, что титан в некоторых областях реконструктивной хирургии стал популярным материалом, благодаря своим уникальным техническим характеристикам. Так, сочетание биологической индифферентности, физико-химической устойчивости и высокой механической прочности сделали титан и его сплавы практически незаменимыми [57]. Поэтому на современном этапе важная роль отводится технологическим разработкам в поисках оптимальных конструкций из титана.
Под термином «титансодержащие сетчатые материалы» подразумеваются те современные эластичные изделия, где титан и его сплавы образуют структуру имплантата или служат для образования его контактной поверхности со средой организма. Главной задачей введения титана в структуру изделий является улучшение их биологической инертности. Одним из первых материалов, из которых делали сетчатый имплантат (в частности, для имплантации в брюшную стенку), была серебряная проволока. Однако, серебро, сталь и многие другие металлы подвержены выраженному окислению под воздействием окислительных ферментов организма, и абсолютно устойчивыми материалами к биологическим средам следует считать лишь титан, платину и тантал. Поэтому, в основном из-за длительного отсутствия технологии создания титансодержащих сетчатых материалов, были активно использованы синтетические материалы на основе полимеров [73].
При исследовании титановых сеток отмечена высокая интегративная способность имплантационного материала формировать комплекс «живая ткань – имплантат» как единый армированный участок с высокой механической прочностью [32, 37]. По мнению Казанцева А.А. и соавторов (2015), более высокая биологическая совместимость титансодержащих материалов проявляется в низкой интенсивности и быстром затухании воспалительного процесса в области установленного имплантата [39, 57]. Таким образом, использование титана как структурного материала имплантата или материала в качестве контактной поверхности с организмом является перспективным [73].
Тенденция к созданию сверхлегких сетчатых имплантатов при использовании стандартной технологии производства, приводит к недопустимому снижению прочности и стабильности структуры, ухудшению манипуляционных свойств имплантатов [24]. В последние годы были опубликованы сведения о случаях разрывов легких полипропиленовых сеток, подтвержденных во время повторных операций [2]. В связи с этим представляет особый интерес создание и изучение сверхлегких титансодержащих сетчатых имплантатов, обладающих наименьшими адгезивными свойствами с наилучшей интеграцией в ткани и высокой прочностью.
Примером сверхлегкого титанизированного протеза является сетка, изготовленная из покрытых титаном полипропиленовых мононитей. Таким образом был разработан новый класс материалов – титанизированные сетки «TiMesh», («PFM Medical titanium Gmbh», Германия) и «TiO2Mesh» («Biocer», Германия). Идея основывалась на том, чтобы обезопасить ткани от контакта с синтетическим материалом, путем нанесения на полипропилен титансодержащего покрытия [57].
Бабиченко И.И. и соавторы (2016) в эксперименте провели сравнительный анализ пролиферативной активности клеток воспалительного инфильтрата и распределения коллагена I и III типов в гранулеме, формирующейся в области контакта сетчатых материалов из полипропилена и титанизированного полипропилена «TiMesh» c соединительной тканью. На основании полученных результатов можно утверждать, что титановое покрытие, нанесенное на полипропилен, способствует процессам формирования коллагена I типа и более зрелой соединительной ткани вокруг сетчатого имплантата [12].
Основным недостатком такого имплантата является чрезвычайно тонкий (20 нм) слой титанового покрытия (Рисунок 3), который легко может быть нарушен хирургическим инструментом, стерт при трении с шовным материалом, а также удален при моделировании сетки. Данный факт особенно актуален, так как именно с краев сетчатых имплантатов развивается асептическое воспаление и спайкообразование [59].
Казанцев А.А. и соавторы, проанализировав современную литературу, обобщили имеющиеся данные о классификации и характеристиках современных титансодержащих сетчатых имплантатов [57]:
I. Tитансодержащие сетчатые материалы на основе технически чистого титана:
1) Анатомически смоделированные титановые сетчатые имплантаты – нережущаяся сетка из нити толщиной 110-140 мкм, подготовленная под конкретную анатомическую область (Рисунок 4).
Особенности:
- имплантаты имеют крупные ячейки, беспрепятственный отток раневого отделяемого;
- трехмерная структура полотна (3 D-плетение).
Характеристики материала:
- толщина монофиламента 110 - 140 мкм;
- поверхностная плотность 65 г/м2; размер ячейки 1 мм;
- эластичность 36 - 42%;
- пористость 91%.
2) Титановый сетчатый имплантат для интраоперационного моделирования (сетка титановая для армирующей пластики мягких тканей «Титановый шёлк») – режущаяся сетка из нити толщиной 60 мкм (Рисунок5).
Особенности:
- высокая эластичность;
- возможность моделирования по форме операционной раны;
- большое разнообразие используемых текстильных структур;
- высокие возможности управления техническими характеристиками.
Характеристики материала:
- толщина монофиламента 60 мкм;
- поверхностная плотность 35 г/м2; размер ячейки 1 мм;
- эластичность 38 - 46%;
- пористость 91%.
II. Сетчатые материалы, имеющие титановое покрытие:
1) Сетчатый имплантат «TiMesh» – полипропиленовая сетка, покрытая титаном (Рисунок 6).
Характеристики материала:
- толщина монофиламента 60-90 мкм;
- поверхностная плотность 35-65 г/м2; размер ячейки 1 мм;
- эластичность 17-21%;
- пористость 82%.
Результаты изучения микропрепаратов
На изучаемых в разные сроки исследования микропрепаратах оценивалась выраженность макрофагальной инфильтрации и наличие многоядерных макрофагов, ангиогенез, степень выраженности соединительной ткани, плотность расположения фибробластов, наличие и выраженность соединительнотканных муфт вокруг элементов сетчатых имплантатов.
Гистологические препараты 1-ой опытной группы с сеткой титановой для армирующей пластики мягких тканей «Титановый шёлк» (Рисунок 22-29):
Сравнивая выраженность макрофагальной инфильтрации необходимо отметить, что в 1-й и в 3-й группах она была схожей: наиболее выраженной на 7-е сутки и постепенно снижающейся в дальнейшем. Особенностями взаимодействия организма с частично биодеградируемым материалом «Parietene Progrip» можно объяснить макрофагальную реакцию во 2-й группе: на 7-е сутки после операции она была выражена менее всего, но к 30-м суткам, в отличие от других групп, она не снижалась, а увеличивалась, снижаясь только к 60-м суткам.
Многоядерные макрофаги реже встречались в 1-й группе, число их имело тенденцию к уменьшению в процессе исследования. Во 2-й и 3-й группах многоядерные макрофаги встречались примерно с одинаковой частотой, имея некоторое увеличение к 30-м суткам исследования.
Ангиогенез в меньшей степени был выражен в 1-й группе. Число сосудов вокруг элементов сеток во 2-й и 3-й группах было примерно одинаковым. Таким образом, воспалительная реакция организма животных на введенный чужеродный материал была наименее выраженной со стойкой тенденцией к уменьшению в 1-й группе. Во 2-й и 3-й группах данная реакция была выражена в большей степени, особенностью ее стало некоторое усиление в период с 14-х по 30-е сутки эксперимента.
Степень разрастания соединительной ткани в начале и конце эксперимента была примерно одинакова во всех группах, однако, для 2-й группы было характерно ее увеличение относительно других групп на 14-е и 30-е сутки эксперимента. Плотность расположения фибробластов не имела значимых различий во всех группах исследования. Формирование соединительнотканных муфт вокруг нитей сетки в большей степени было характерно для 2-й и особенно 3-й групп, преимущественно к 60-м суткам эксперимента. В 1-й группе к концу эксперимента они отсутствовали.
Клинические примеры
Клинический пример 1
Пациент Г., 47 лет, обратился в ФГБУ «ЦНИИСиЧЛХ» Минздрава России с жалобами на провисание мягких тканей средней и нижней зон лица слева, полное отсутствие мимических движений слева. Из анамнеза: в 2013 году выполнено удаление невриномы слухового нерва слева. Далее проведен ряд реконструктивных и нейропластических операций без значимого результата.
На основании клинических данных и анамнеза заболевания установлен диагноз: «Паралич мимической мускулатуры слева. Состояние после удаления невриномы слухового нерва слева».
После обследования, под эндотрахеальным наркозом выполнено хирургическое лечение в объеме: Устранение птоза мягких тканей (статическая коррекция) средней и нижней зон лица слева с использованием сетки титановой для армирующей пластики мягких тканей «Титановый шёлк». В данном случае было установлено 2 сетчатых имплантата: один – в подкожном тоннеле через височный доступ с фиксацией к височной фасции, второй – через субциллиарный доступ с фиксацией к нижнему краю орбиты. Таким образом, удалось переместить и зафиксировать в нужном положении мягкие ткани средней и нижней зон лица слева, сформировав носогубную складку. Послеоперационный период протекал без осложнений, проведен курс антибактериальной терапии. Стационарный этап лечения составил 3-е суток. Далее пациент находился на амбулаторном наблюдении. В течение 3-х недель пациент носил эластичную моделирующую повязку. Кожные швы были сняты на 12-е сутки. При осмотре через 12 месяцев после операции признаков рецидива птоза мягких тканей лица не отмечено, пациент удовлетворен результатом хирургического лечения (Рисунок 67).
Клинический пример 2
Пациентка С., 55 лет, обратилась в ФГБУ «ЦНИИСиЧЛХ» Минздрава России с жалобами на провисание мягких тканей нижней зоны лица справа, опущение угла рта справа, трудности при приеме жидкой пищи. Из анамнеза: около 20 лет назад получена электротравма. Проведен ряд реконструктивных операций без значимого результата.
На основании клинических данных и анамнеза заболевания установлен диагноз: Парез мимической мускулатуры, иннервируемой 3 ветвью лицевого нерва справа вследствие электротравмы. После обследования, под эндотрахеальным наркозом выполнено хирургическое лечение в объеме: Устранение птоза мягких тканей (статическая коррекция) нижней зоны лица справа с использованием сетки титановой для армирующей пластики мягких тканей «Титановый шёлк». Учитывая рубцовые изменения в области комиссуры губ справа, сетчатый имплантат был распределен и дополнительно фиксирован в проекции губоподбородочной складки, укрепив данную область.
Послеоперационный период протекал без осложнений, проведен курс антибактериальной терапии. Стационарный этап лечения составил 2-е суток. Далее пациентка находилась на амбулаторном наблюдении. Кожные швы были сняты на 10-е сутки. В течение 2-х недель пациентка носила пластырные наклейки. При осмотре через 2 месяца после операции отмечено стабильное положение угла рта справа, пациентка удовлетворена результатом хирургического лечения, трудностей при приеме жидкой пищи больше не отмечает (Рисунок 68).
Пациент Г., 50 лет, обратился в ФГБУ «ЦНИИСиЧЛХ» Минздрава России с жалобами на провисание мягких тканей верхней, средней и нижней зон лица справа, полное отсутствие мимических движений справа. Из анамнеза: в 2015 году выполнена паротидэктомия справа по поводу новообразования околоушной слюнной железы (со слов пациента: плеоморфная аденома).
На основании клинических данных и анамнеза заболевания установлен диагноз: «Паралич мимической мускулатуры справа. Состояние после паротидэктомии справа».
После обследования, под эндотрахеальным наркозом выполнено хирургическое лечение в объеме: Устранение птоза мягких тканей (статическая коррекция) бровной области, средней и нижней третей лица справа с использованием сетки титановой для армирующей пластики мягких тканей «Титановый шёлк». В данном случае, один сетчатый имплантат проведен в подкожном тоннеле через височный доступ, второй – в подкожном тоннеле через мини-доступ в волосистой части лобной области к брови. Имплантаты были фиксированы под натяжением к височной фасции и сухожильному шлему соответственно.
Послеоперационный период протекал без осложнений, проведен курс антибактериальной терапии. Стационарный этап лечения составил 2-е суток. Далее пациент находился на амбулаторном наблюдении. Кожные швы были сняты на 12-е сутки. В течение 2-х недель пациент носил эластичную повязку. При осмотре через 3 месяца поле операции признаков рецидива птоза мягких тканей лица не отмечено, пациент удовлетворен результатом хирургического лечения (Рисунок 69). А Б
Клинический пример 4
Пациентка П., 36 лет, обратилась в ФГБУ «ЦНИИСиЧЛХ» Минздрава России с жалобами на деформацию мягких тканей левой половины лица за счет наличия обширной нейрофибромы. Из анамнеза: прогрессирование нейрофиброматоза отмечает в течение жизни, ранее выполненное хирургическое лечение в объеме блоковой резекции нейрофиброматозных узлов без значимого эффекта.
На основании клинических данных и анамнеза заболевания установлен диагноз: «Нейрофиброматоз левой половины лица».
После обследования, под эндотрахеальным наркозом выполнен 1-й этап хирургического лечения в объеме: Блоковая резекция образования (тканей, поражённых нейрофиброматозом) с устранением дефекта местными тканями; статическая коррекция с использованием сетки титановой для армирующей пластики мягких тканей «Титановый шёлк». В данном случае сетчатый имплантат установлен в подкожном кармане лобной области и дополнительно фиксирован к сухожильному шлему.