Расширение тканей

Расширение тканей
Расширение тканей
МеШ	Д015626
	[ править в Викиданных ]

Расширение тканей — это метод, используемый пластическими , челюстно-лицевыми и реконструктивными хирургами, чтобы заставить тело вырастить дополнительную кожу , кости или другие ткани. Другие биологические явления, такие как воспаление тканей, также можно рассматривать как расширение (см. воспаление тканей ниже). ^{[ нужна ссылка ]}

Расширение кожи

Расширение кожи — это распространенная хирургическая процедура, позволяющая вырастить дополнительную кожу путем контролируемого механического растяжения. Он создает кожу, которая по цвету, текстуре и толщине соответствует окружающей ткани, сводя при этом к минимуму шрамы и риск отторжения. ^{[ 1 ]}

Когда кожа растягивается за пределы физиологического предела, механотрансдукции активируются пути . Это приводит к росту клеток , а также к образованию новых клеток. В некоторых случаях это может быть достигнуто путем имплантации под кожу надувных баллонов. Безусловно, наиболее распространенный метод: хирург вводит надувной расширитель под кожу и периодически, в течение недель или месяцев, вводит физиологический раствор, чтобы медленно растягивать кожу. Рост ткани является постоянным, но при удалении экспандера он в некоторой степени сокращается. ^{[ 2 ]} Также существуют устройства для расширения тканей местного применения. Их преимуществом является то, что они недороги и не требуют хирургической процедуры для имплантации их под кожу. ^{[ 3 ]}

по реконструкции груди Например, при операции этот метод может использоваться, когда молочная железа удаляется хирургическим путем ( мастэктомия ). Позже под расширенный кожный карман вводится более постоянный грудной имплантат, наполненный физиологическим раствором или силиконовым гелем. ^{[ нужна ссылка ]}

В других случаях лишняя кожа намеренно выращивается путем расширения на спине или ягодицах, чтобы ее можно было позже собрать для трансплантации на другое место, где кожа была потеряна из-за травмы , обширных ран , хирургического вмешательства , ожогов и т. д.

Механика расширения кожи

Растяжение кожи сверх нормального расширения активирует несколько путей механотрансдукции, которые увеличивают митотическую активность и способствуют синтезу коллагена. В результате площадь поверхности кожи увеличивается. Подходы механики сплошной среды можно использовать для моделирования роста кожи во время расширения ткани, а нелинейные методы конечных элементов можно использовать для вычислительного моделирования различных сценариев роста тканей. ^{[ 4 ]}

Рост ткани из-за расширения кожи можно смоделировать как анизотропный рост площади поверхности, описываемый следующими уравнениями: ^{[ нужна ссылка ]}

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

где $F^{e}$ это растяжение эластичной области, которое является обратимым и $F^{g}$ – необратимый рост площади, описываемый: ^{[ нужна ссылка ]}

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

где $n_{0}$ – вектор в направлении толщины кожи. Будем считать, что кожа не растет в направлении толщины, ибо рост площади равен росту объема или $\theta ^{g}=det(F^{g})=J^{g}$ . ^{[ 4 ]} Мы также предполагаем, что вновь созданная оболочка будет иметь ту же плотность, жесткость и микроструктуру, что и исходная нерасширенная оболочка. ^{[ 5 ]}

Радиальные свободные лоскуты на предплечье

Недавние исследования показали, что использование местного расширения тканей может снизить потребность в расщепленном кожном трансплантате после извлечения свободного лоскута предплечья. ^{[ 6 ]} Авторы отметили, что это приводит к уменьшению боли, а также к сокращению времени заживления. Этот метод также оказался экономически эффективным. ^{[ 3 ]} а также улучшить косметику. ^{[ нужна ссылка ]}

При реконструкции кожи головы

Расширение тканей кожи головы использовалось для лечения рубцов на коже головы и облысения вместо трансплантации волос, когда донорских волос недостаточно для трансплантации на рубец или рубцовая ткань не васкуляризирована для поддержки роста волос. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} Например, у пациента, у которого была удалена меланома кожи головы, что привело к дефектам алопеции (выпадению волос), можно использовать расширение тканей, чтобы удалить шрамы и полностью покрыть волосы. Двумя основными показаниями для выбора расширения ткани перед пересадкой волос являются размер и форма дефекта относительно потенциального количества донорских волос, а также качество и толщина рубцовой ткани. Области со значительными рубцами и/или атрофией тканей, которые могут сделать пересадку волос неудачной, лучше всего иссекать и заменять нормальной разросшейся кожей головы. Согласно исследованиям доктора Джеффри Стюарта Эпштейна, когда он был профессором Университета Майами , теоретически не существует предела количеству тканей, которые могут быть созданы путем расширения тканей, при условии, что процесс проводится постепенно. ^{[ 9 ]}^{[ ненадежный медицинский источник? ]}

Восстановление крайней плоти

Расширение тканей также использовалось для техники восстановления крайней плоти , которая обычно является нехирургической и предусматривает внешнее натяжение с использованием специализированных устройств для замены обрезанных тканей новыми клетками. ^{[ 10 ]}

Нехирургические методы расширения тканей могут расширить уцелевшую кожу полового члена, сделав ее более длинной трубкой, чтобы она могла функционировать как крайняя плоть . ^{[ 11 ]}

Мужчины, перенесшие обрезание, растягивают и натягивают стержень и остатки крайней плоти, чтобы расширить и удлинить ткань, пытаясь создать функциональную крайнюю плоть. Эта форма расширения тканей может занять годы, поскольку требуемый объем роста кожи обычно составляет около 15 дюймов. ². ^{[ 12 ]}

Расширение кости

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 на фитбоне . ^{[ 13 ]} Этот метод был впервые предложен в 1951 году российским врачом Илизаровым и называется аппаратом Илизарова . Он способен удлинять конечности при патологической потере костной массы, асимметрии конечностей, карликовости , низкорослости и др. В реконструктивной и косметической хирургии костные расширители применяются для удлинения нижней челюсти при врожденных нарушениях , травмах , опухолях , другие новые устройства, такие как ортофикс и интрамедуллярный скелетный кинетический дистрактор и т. д. Для удлинения конечностей также используются (ISKD). В результате может быть добавлено более 6 дюймов на кость, но это дорого, болезненно и требует много времени (каждая процедура длится около 8–12 месяцев). ^{[ нужна ссылка ]}

Расширение мышц

Мышечная ткань также может расширяться и расти в процессе, известном как миофибриллогенез , вызванный растяжением . ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}

Воспаление тканей

Воспаление в биологическом смысле относится к клеточной реакции организма на нарушения, внутренние или внешние. В случае астмы или хронического бронхита организм человека реагирует на аллергены или загрязняющие вещества, заполняя бронхиальное дерево и стенки дыхательных путей мононуклеарными клетками. Слои стенки дыхательных путей, включая внутреннюю эпителиальную ткань, утолщаются и расширяются у здоровых людей от 10% до 300% и затрудняют поток воздуха. ^{[ 16 ]} Длительное течение заболевания в сочетании с гиперреактивностью дыхательных путей (сокращение плавных 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. ^{[ 17 ]} Воспаление в суженном цилиндре, как и в дыхательных путях, в конечном итоге складывается само по себе, что приводит к механически изученным закономерностям изгиба и закономерностям роста внутри тканевых оболочек. ^{[ 18 ]}^{[ 19 ]}

Расширение тканей молочной железы

Расширение тканей – распространенный метод реконструкции груди . ^{[ 20 ]} По сути, это включает в себя расширение кожи и мышц молочной железы с использованием временного тканевого расширителя . ^{[ 21 ]} Через три-четыре недели после мастэктомии в расширитель будет введен физиологический раствор, чтобы постепенно заполнить его. Этот процесс поддерживается крошечным клапанным механизмом, расположенным внутри расширителя, и он будет продолжаться до тех пор, пока его размер не станет немного больше, чем у другой груди. Обычно завершение процесса может занять от нескольких недель до месяцев. Этот расширитель ткани удаляется через несколько месяцев, и одновременно проводится реконструкция микрососудистого лоскута или установка постоянного грудного имплантата. После мастэктомии врач-онколог/радиолог иногда рекомендует химиотерапию или лучевую терапию. Эти методы лечения задерживают процесс расширения тканей примерно на четыре-восемь недель. Тканевые экспандеры имеют силиконовые внешние оболочки и либо внутренний клапан, либо внешний порт для инъекций физиологического раствора. ^{[ нужна ссылка ]}

Альтернативы расширению кожи

Исследования, посвященные альтернативным трансплантатам кожи, в настоящее время находятся в сфере тканевой инженерии. Множество сконструированных тканевых и тканеподобных веществ прошли через FDA и попали на рынок, хотя финансовый успех был умеренным. ^{[ 22 ]} Ограничения этой стратегии включают длительное время инкубации, а также сложность точного воспроизведения механических и биологических свойств функциональной кожи. ^{[ 23 ]} Тем не менее, преимущества варьируются от снижения заболеваемости донорского места (в результате отсутствия необходимости брать кровь из растянутой кожи), а также от наличия готового источника материалов для оказания неотложной медицинской помощи в случае травматических ожогов или травм. Сегодня сохраняется большой клинический интерес к разработке недорогих инженерных кожных трансплантатов, обладающих механическими и биологическими свойствами кожи. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Ссылки

^ Зёлльнер, Александр М.; Буганза Теполе, Адриан; Госейн, Арун К.; Куль, Эллен (2011). «Растущая кожа: расширение тканей при реконструкции лба у детей» . Биомеханика и моделирование в механобиологии . 11 (6): 855–867. дои : 10.1007/s10237-011-0357-4 . ПМЦ 3425448 . ПМИД 22052000 .
^ Нойман, CG (1957). «Расширение участка кожи путем постепенного растяжения подкожного баллона; использование метода закрепления кожи для субтотальной реконструкции уха». Пластическая и реконструктивная хирургия . 19 (2): 124–30. дои : 10.1097/00006534-195702000-00004 . ПМИД 13419574 . S2CID 36246768 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Бонапарт, JP; Корстен, М.; Аллен, М. (2011). «Экономическая эффективность местного предоперационного устройства для расширения тканей для свободных лоскутов лучевого предплечья: когортное исследование1». Клиническая отоларингология . 36 (4): 345–51. дои : 10.1111/j.1749-4486.2011.02354.x . ПМИД 21651729 . S2CID 25611539 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Зёлльнер, Александр М.; Буганза Теполе, Адриан; Куль, Эллен (2012). «О биомеханике и механобиологии растущей кожи» . Теоретическая биология . 297 : 166–175. Бибкод : 2012JThBi.297..166Z . дои : 10.1016/j.jtbi.2011.12.022 . ПМЦ 3278515 . ПМИД 22227432 .
^ Буганза Теполе, Адриан; Плох, Кристофер Джозеф; Вонг, Джонатан; Госейн, Арун К.; Куль, Эллен (2011). «Растущая кожа: расширение тканей при реконструкции лба у детей» . Биомеханика и моделирование в механобиологии . 11 (6): 855–867. дои : 10.1007/s10237-011-0357-4 . ПМЦ 3425448 . ПМИД 22052000 .
^ Бонапарт, JP; Корстен, MJ; Аллен, М. (2011). «Время заживления донорских участков свободного лоскута лучевого предплечья после предоперационного расширения ткани: рандомизированное контролируемое исследование». Журнал отоларингологии . 40 (Приложение 1): С20–7. ПМИД 21453657 .
^ Ван Атта, Берр: «Это было немного натянуто, но оно обратило вспять его облысение». The Philadelphia Inquirer, март 1989 г.
^ Киршнер, Джойс: «Волосы сегодня исчезнут завтра: вот новейшие методы борьбы с облысением». Журнал Inside, осень 1989 г.
↑ Международный форум по трансплантации волос, сентябрь/октябрь 2006 г., Реконструкция кожи головы: роль расширения тканей. Архивировано 18 февраля 2012 г. в Wayback Machine ( архив ).
^ Радован, К. (1984). «Расширение тканей при реконструкции мягких тканей». Пластическая и реконструктивная хирургия . 74 (4): 482–92. дои : 10.1097/00006534-198410000-00005 . ПМИД 6484035 .
^ Коллиер (2011). «Снова целое: практика восстановления крайней плоти» . CMAJ . 183 (18): 2092–3. дои : 10.1503/cmaj.109-4009 . ПМЦ 3255154 . ПМИД 22083672 .
^ «Не «отрезок», а 15 квадратных дюймов» . НОХАРММ . Проверено 4 июня 2019 г.
^ Лашин, Ахмед Э.; Салим, Айман; Хефни, Мохамад Р.; Аль-Бакли, Исам (2004). «Внешнее расширение тканей успешно достигнуто с помощью отрицательного давления». Хирургия сегодня . 34 (2): 193–6. дои : 10.1007/s00595-003-2667-3 . ПМИД 14745629 . S2CID 23966501 .
^ Де Дайн, Патрик Дж. (2001). «Применение пассивной растяжки и ее влияние на мышечные волокна». Журнал Американской ассоциации физиотерапии . 81 (2): 819–827.
^ Камикава, Юрие; Икеда, Сатоши; Харада, Кацухиро; Оватаси, Акихико; Ёсида, Акира (2013). «Пассивное повторяющееся растяжение в течение короткой продолжительности в течение недели увеличивает миогенные регуляторные факторы и мРНК тяжелой цепи миозина в скелетных мышцах крыс» . Научный мировой журнал . 2013 : 1–6. дои : 10.1155/2013/493656 . ПМЦ 3676914 . ПМИД 23766692 .
^ Кон, Лорен; Элиас, Джек А.; Чупп, Джеффри Л. (1 апреля 2004 г.). «Астма: механизмы персистенции и прогрессирования заболевания». Ежегодный обзор иммунологии . 22 (1): 789–815. doi : 10.1146/annurev.immunol.22.012703.104716 . ПМИД 15032597 .
^ Бракель, Х.Дж.; Педерсен, ОФ; Малдер, П.Г.; Овербек, ЮВ; Керребейн, К.Ф.; Богаард, Дж. М. (сентябрь 2000 г.). «Центральные дыхательные пути ведут себя более жестко во время форсированного выдоха у больных астмой». Американский журнал респираторной медицины и медицины интенсивной терапии . 162 (3 ч. 1): 896–904. дои : 10.1164/ajrccm.162.3.9905034 . ПМИД 10988102 .
^ Виггс, Барри Р.; Хрусис, Константин А.; Дразен, Джеффри М.; Камм, Роджер Д. (декабрь 1997 г.). «О механизме складчатости слизистой оболочки нормальных и астматических дыхательных путей». Журнал прикладной физиологии . 83 (6): 1814–1821. дои : 10.1152/яп.1997.83.6.1814 . ПМИД 9390950 . S2CID 1209384 .
^ Моултон, Делавэр; Гориели, А. (апрель 2011 г.). «Возможная роль дифференциального роста в ремоделировании стенки дыхательных путей при астме» (PDF) . Журнал прикладной физиологии . 110 (4): 1003–1012. doi : 10.1152/japplphysicalol.00991.2010 . ПМИД 21252217 .
^ Арджента, ЖК. (1984). «Реконструкция молочной железы путем расширения тканей». Клиники хирургии . 11 (2): 257–64. ПМИД 6723196 .
^ Родован, К. (1982). «Реконструкция груди после мастэктомии с использованием временного экспандера». Пластическая и реконструктивная хирургия . 69 (2): 195–208. дои : 10.1097/00006534-198202000-00001 . ПМИД 7054790 . S2CID 28106120 .
^ Advanced Tissue Sciences Inc.: уроки прошлого, пример регенеративной медицины.
^ Тканевая инженерия замещающей кожи: перекресток биоматериалов, заживление ран, эмбриональное развитие, стволовые клетки и регенерация.

Внешние ссылки

Ilizarov apparatus .
О лицах: Кожа . Онлайн-выставка NICDR Национальных институтов здравоохранения. Источник использованных изображений.

[1] Зёлльнер, Александр М.; Буганза Теполе, Адриан; Госейн, Арун К.; Куль, Эллен (2011). «Растущая кожа: расширение тканей при реконструкции лба у детей» . Биомеханика и моделирование в механобиологии . 11 (6): 855–867. дои : 10.1007/s10237-011-0357-4 . ПМЦ 3425448 . ПМИД 22052000 .

[2] Нойман, CG (1957). «Расширение участка кожи путем постепенного растяжения подкожного баллона; использование метода закрепления кожи для субтотальной реконструкции уха». Пластическая и реконструктивная хирургия . 19 (2): 124–30. дои : 10.1097/00006534-195702000-00004 . ПМИД 13419574 . S2CID 36246768 .

[Pmid-3] Перейти обратно: ^а ^б Бонапарт, JP; Корстен, М.; Аллен, М. (2011). «Экономическая эффективность местного предоперационного устройства для расширения тканей для свободных лоскутов лучевого предплечья: когортное исследование1». Клиническая отоларингология . 36 (4): 345–51. дои : 10.1111/j.1749-4486.2011.02354.x . ПМИД 21651729 . S2CID 25611539 .

[ReferenceA-4] Перейти обратно: ^а ^б Зёлльнер, Александр М.; Буганза Теполе, Адриан; Куль, Эллен (2012). «О биомеханике и механобиологии растущей кожи» . Теоретическая биология . 297 : 166–175. Бибкод : 2012JThBi.297..166Z . дои : 10.1016/j.jtbi.2011.12.022 . ПМЦ 3278515 . ПМИД 22227432 .

[5] Буганза Теполе, Адриан; Плох, Кристофер Джозеф; Вонг, Джонатан; Госейн, Арун К.; Куль, Эллен (2011). «Растущая кожа: расширение тканей при реконструкции лба у детей» . Биомеханика и моделирование в механобиологии . 11 (6): 855–867. дои : 10.1007/s10237-011-0357-4 . ПМЦ 3425448 . ПМИД 22052000 .

[6] Бонапарт, JP; Корстен, MJ; Аллен, М. (2011). «Время заживления донорских участков свободного лоскута лучевого предплечья после предоперационного расширения ткани: рандомизированное контролируемое исследование». Журнал отоларингологии . 40 (Приложение 1): С20–7. ПМИД 21453657 .

[7] Ван Атта, Берр: «Это было немного натянуто, но оно обратило вспять его облысение». The Philadelphia Inquirer, март 1989 г.

[8] Киршнер, Джойс: «Волосы сегодня исчезнут завтра: вот новейшие методы борьбы с облысением». Журнал Inside, осень 1989 г.

[9] Международный форум по трансплантации волос, сентябрь/октябрь 2006 г., Реконструкция кожи головы: роль расширения тканей. Архивировано 18 февраля 2012 г. в Wayback Machine ( архив ).

[10] Радован, К. (1984). «Расширение тканей при реконструкции мягких тканей». Пластическая и реконструктивная хирургия . 74 (4): 482–92. дои : 10.1097/00006534-198410000-00005 . ПМИД 6484035 .

[11] Коллиер (2011). «Снова целое: практика восстановления крайней плоти» . CMAJ . 183 (18): 2092–3. дои : 10.1503/cmaj.109-4009 . ПМЦ 3255154 . ПМИД 22083672 .

[12] «Не «отрезок», а 15 квадратных дюймов» . НОХАРММ . Проверено 4 июня 2019 г.

[13] Лашин, Ахмед Э.; Салим, Айман; Хефни, Мохамад Р.; Аль-Бакли, Исам (2004). «Внешнее расширение тканей успешно достигнуто с помощью отрицательного давления». Хирургия сегодня . 34 (2): 193–6. дои : 10.1007/s00595-003-2667-3 . ПМИД 14745629 . S2CID 23966501 .

[De_Dyne-14] Де Дайн, Патрик Дж. (2001). «Применение пассивной растяжки и ее влияние на мышечные волокна». Журнал Американской ассоциации физиотерапии . 81 (2): 819–827.

[Kamikawa_et_al.-15] Камикава, Юрие; Икеда, Сатоши; Харада, Кацухиро; Оватаси, Акихико; Ёсида, Акира (2013). «Пассивное повторяющееся растяжение в течение короткой продолжительности в течение недели увеличивает миогенные регуляторные факторы и мРНК тяжелой цепи миозина в скелетных мышцах крыс» . Научный мировой журнал . 2013 : 1–6. дои : 10.1155/2013/493656 . ПМЦ 3676914 . ПМИД 23766692 .

[16] Кон, Лорен; Элиас, Джек А.; Чупп, Джеффри Л. (1 апреля 2004 г.). «Астма: механизмы персистенции и прогрессирования заболевания». Ежегодный обзор иммунологии . 22 (1): 789–815. doi : 10.1146/annurev.immunol.22.012703.104716 . ПМИД 15032597 .

[17] Бракель, Х.Дж.; Педерсен, ОФ; Малдер, П.Г.; Овербек, ЮВ; Керребейн, К.Ф.; Богаард, Дж. М. (сентябрь 2000 г.). «Центральные дыхательные пути ведут себя более жестко во время форсированного выдоха у больных астмой». Американский журнал респираторной медицины и медицины интенсивной терапии . 162 (3 ч. 1): 896–904. дои : 10.1164/ajrccm.162.3.9905034 . ПМИД 10988102 .

[18] Виггс, Барри Р.; Хрусис, Константин А.; Дразен, Джеффри М.; Камм, Роджер Д. (декабрь 1997 г.). «О механизме складчатости слизистой оболочки нормальных и астматических дыхательных путей». Журнал прикладной физиологии . 83 (6): 1814–1821. дои : 10.1152/яп.1997.83.6.1814 . ПМИД 9390950 . S2CID 1209384 .

[19] Моултон, Делавэр; Гориели, А. (апрель 2011 г.). «Возможная роль дифференциального роста в ремоделировании стенки дыхательных путей при астме» (PDF) . Журнал прикладной физиологии . 110 (4): 1003–1012. doi : 10.1152/japplphysicalol.00991.2010 . ПМИД 21252217 .

[20] Арджента, ЖК. (1984). «Реконструкция молочной железы путем расширения тканей». Клиники хирургии . 11 (2): 257–64. ПМИД 6723196 .

[21] Родован, К. (1982). «Реконструкция груди после мастэктомии с использованием временного экспандера». Пластическая и реконструктивная хирургия . 69 (2): 195–208. дои : 10.1097/00006534-198202000-00001 . ПМИД 7054790 . S2CID 28106120 .

[22] Advanced Tissue Sciences Inc.: уроки прошлого, пример регенеративной медицины.

[23] Тканевая инженерия замещающей кожи: перекресток биоматериалов, заживление ран, эмбриональное развитие, стволовые клетки и регенерация.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]