Результат интеллектуальной деятельности: Способ коррекции дефектов мягких тканей путем аутотрансплантации жировой ткани

Изобретение относится к медицине, а именно к реконструктивной пластической хирургии, и может быть использовано для коррекции дефектов/дефицита/деформаций мягких тканей с помощью аутотрансплантации жировой ткани.

Все известные на сегодняшний день способы контурной пластики и объемной коррекции мягких тканей не предусматривают методы расчета объемов дефекта/деформации/дефицита мягких тканей, а также необходимых для их восстановления объемов жировой ткани.

Известен способ коррекции дефектов мягких тканей [1]. Способ описывает объемную коррекцию мягких тканей с помощью аутотрансплантации жировой ткани с добавлением супероксиддисмутазы. Недостатками данного метода являются отсутствие учета объемов дефекта/деформации/дефицита мягких тканей и объемов жировой ткани, необходимых для возмещения последнего.

Известен способ контурной липоструктуры [2]. Согласно данному методу проводится коррекция мягкотканных деформаций путем заполнения данных областей жировой тканью. Недостатками данного метода являются отсутствие учета объемов деформации мягких тканей и объемов жировой ткани, необходимых для возмещения последнего.

Известен способ контурной пластики [3]. Способ описывает контурную пластику с помощью аутотрансплантации жировой ткани с добавлением плазмы, обогащенной факторами роста. Недостатками данного метода являются отсутствие учета объемов дефекта/деформации/дефицита мягких тканей и объемов жировой ткани, необходимых для возмещения последнего.

Известен способ аутотрансплантации жировой ткани/липофилинга. Способ утвержден Американской Ассоциацией Пластических Хирургов (ASPS) и описывает научные обоснования, области применения, риски и осложнения, а также основные принципы. Является руководством по проведению аутотрансплантации жировой ткани/липофилинга [4].

Известен модуль расчета деформации трехмерной модели мягкого тела для компьютерной системы планирования хирургических операций [5]. Данный модуль подразумевает создание трехмерной компьютерной модели мягкого тела (в данном случае головы - первая модель) и симуляцию возможных вариантов результата операции (вторая модель). Определение необходимого объема происходит на основе разницы между первой и второй моделями. Недостатками данного метода являются отсутствие учета присутствующего процента повреждения жировых клеток в процессе трансплантации, а соответственно, и процента резорбции аутотрансплантата. Также данный метод не предусматривает расчет необходимого объема забора жировой ткани.

Краткое описание приложенных иллюстраций.

Рис. 1. Определение формы дефекта/дефицита/деформации мягких тканей.

Рис. 2. Измерение длины (а), ширины (б) и глубины (в) дефекта мягких тканей.

Рис. 3. Измерение длины (а), ширины (б) и глубины (в) деформации мягких тканей.

Рис. 4. Трехмерное мягкотканное моделирование результатов лечения и измерения.

Подробное описание изобретения.

На сегодняшний день аутотрансплантация жировой ткани успешно применяется в реконструктивной и эстетической пластической хирургии для коррекции врожденных и приобретенных дефектов и деформаций мягких тканей, а также возрастных изменений лица [6, 7, 8, 9]. При этом наиболее частыми осложнениями являются гиперкоррекция и недостаточная коррекция [6]. Также зачастую мы можем наблюдать наличие деформаций мягких тканей в областях забора жировой ткани [6]. Причиной этого является невозможность точного математического расчета объемов дефекта/деформации/дефицита мягких тканей, а соответственно, и необходимых объемов забора и введения жировой ткани.

Задачами заявленного изобретения являются:

1) устранение побочных эффектов, связанных с гиперкоррекцией или недостаточной коррекцией врожденных и приобретенных дефектов и деформаций мягких тканей, а также возрастных изменений лица;

2) повышение эффективности проведения коррекции;

3) устранение побочных явлений в зоне забора жирового аутотранстрансплантата, связанных с излишней необоснованной травматизацией тканей, ведущей к деформации донорской области;

4) повышение скорости процедуры аутотрансплантации жировой ткани.

Техническим результатом изобретения является разработанный способ расчета объемов введения жирового аутотрансплантата по данным компьютерной томографии и основанный на нем способ расчета необходимых объемов забора жировой ткани, которые направлены на устранение указанных выше побочных эффектов и повышение эффективности проведения данной процедуры.

Указанный способ заключается в следующем.

При помощи программного обеспечения проводится 3D-рендеринг данных компьютерной томографии. В режиме трехмерного мягкотканного моделирования проводится выделение и оценка области дефекта/деформации/дефицита мягких тканей, после чего определяется наиболее схожая форма геометрической фигуры (конус, усеченный конус, шар, куб, параллелепипед и т.д.). Проводятся измерения необходимых параметров (длины, ширины, глубины, радиуса и т.д.) (рис. 1, 2). Затем при помощи математических формул высчитывается объем дефекта/деформации/дефицита мягких тканей:

1) конус V=1/3 Sh=1/3πR²h (где V - объем конуса, S - площадь основания конуса, R - радиус основания конуса, h - высота конуса, π=3.141592);

2. усеченный конус V=1/3πН (R₁²+R₁R₂+R₂²) (где V - объем усеченного конуса, π=3.141592, h - высота конуса, R₁ - радиус нижнего основания, R₂ - радиус верхнего основания);

3) куб V=а³ (где V - объем куба, а - длина грани куба);

4) шар V=4/3πR³ (где V - объем шара, R - радиус шара, π=3.141592);

5) параллелепипед V=abc (где V - объем прямоугольного параллелепипеда, а - длина, b - ширина, h - высота); V=Sh (где V - объем параллелепипеда, S - площадь основания, h - длина высоты);

6) циллиндр V=πR²h=Sh (где V - объем цилиндра, S - площадь основания цилиндра, R - радиус цилиндра, h - высота цилиндра, π=3.141592);

7) пирамида V=1/3Sh (где V - объем пирамиды, S - площадь основания пирамиды, h - длина высоты пирамиды);

8) призма V=Sh (где V - объем призмы, S - площадь основания призмы, h - высота призмы).

Из учета, что края дефекта имеют неровности, полученная цифра берется с погрешностью 5-10%. Таким образом V (объем) дефекта/дефицита/деформации мягких тканей (условно в дальнейшем V₁)=V (объем геометрической фигуры наиболее схожей по форме с дефектом/деформацией/дефицитом мягких тканей) ±0,1×V (объем геометрической фигуры наиболее схожей по форме с дефектом/деформацией/дефицитом мягких тканей).

Исходя из этих данных и учитывая процент резорбции жирового аутотрансплантата высчитывается необходимый объем введения жировой ткани. Таким образом, из учета 30-процентной резорбции аутожирового трансплантата расчет объемов введения проводится по формуле: V (объем) введения (в дальнейшем условно V₂)=V₁+30% V₁=V₁+0,3×V₁ (где V₁ - объем дефекта/дефицита/деформации мягких тканей, V введения / V₂ - объем жировой ткани, необходимой для введения)

В том случае, когда жировая ткань смешивается с плазмой крови, обогащенной тромбоцитарными факторами роста, объем введения будет составлять: V (объем) введения =V₁+0,3×V₁+1/5×V₂. (где V₁ - объем дефекта/дефицита/деформации мягких тканей, V₂ - объем жировой ткани, необходимой для введения, 1/5×V₂ - объем плазмы, обогащенной тромбоцитарными факторами роста)

Из учета личного опыта и данных литературы [6, 7, 8, 9] известно, что «чистая» жировая ткань в среднем составляет 60% забранного липоаспирата. Таким образом расчет необходимого объема забора жировой ткани проводится по формуле: V забора (в дальнейшем условно V₃)=(V₁+0,3×V₁)×100%/60%=V₂×100%/60% (где V₁ - объем дефекта/дефицита/деформации мягких тканей, V₂ - объем жировой ткани, необходимой для введения, V забора / V₃ - необходимый объем забора жировой ткани, 100%) - объем забранного липоаспирата).

В том случае, если жировая ткань смешивается с плазмой крови, обогащенной тромбоцитарными факторами роста, расчет объемов забора жировой ткани будет проводится по той же формуле.

Пример 1

Пациент К., 36 лет с диагнозом "Посттравматическая деформация правого скулоорбитального комплекса. Рубцовая деформация мягких тканей правой подглазничной области.".

Проведено КЛКТ лицевого скелета. С помощью программного обеспечения проведено трехмерное мягкотканное построение. Определено, что форма дефекта мягких тканей подглазничной области наиболее схожа с формой параллелепипеда (рис. 1). Исходя из этого проведены измерения длины (а=27,7 мм), ширины (b=13,3 мм) и высоты (h=16,6 мм) данного параллелепипеда (рис. 2). По формуле расчета объема параллелепипеда (V=abh) определили объем дефекта: V=27,7×13,3×16,6=6115,6 мм³, что равняется 6,1156 мл. Из учета, что края дефекта имеют неровности, данная цифра берется с погрешностью в 10%, то есть V₁=6,2±10% V=6,2±0,62. С учетом процента резорбции жирового аутотрансплантата необходимый объем введения составляет V₂=6,2±0,62+0,3×6,2=8,06±0,62.

Исходя из этого необходимый объем забора жировой ткани составит: V₃=(8,06±0,62)×100%/60%=13,43±0,62.

Под наркозом проведена инфильтрация донорской зоны анестезирующим раствором в объеме 20 мл. Проведен забор жировой ткани с внутренних поверхностей бедра и колена в объеме 20 мл и его центрифугирование. Из полученного очищенного жирового аутотрансплантата 8,7 мл введены в правую подглазничную область.

Через 4 месяца при клиническом обследовании и анализе фотографий отмечено восстановление объемов и мягких тканей подглазничной области. По данным контрольной компьютерной томографии также отмечается восстановление объемов и контуров мягких тканей правой подглазничной области (рис. 4) [7, 9].

Пример 2

Пациентка С., 31 года с диагнозом "Поперечная расщелина лица. Рубцовая деформация мягких тканей правой щечной области".

Проведено КЛКТ лицевого скелета. С помощью программного обеспечения проведено трехмерное мягкотканное построение. Определено, что форма деформации мягких тканей правой щечной области наиболее схожа с формой параллелепипеда. Исходя из этого проведены измерения длины (а=57,9 мм), ширины (b=35,3 мм) и высоты (h=17,3 мм) данного параллелепипеда (рис. 3). По формуле расчета объема параллелепипеда (V=abh) определили объем дефекта: V=57,9×35,3×17,3=35359 мм³, что равняется 35,359 мл. Из учета, что края дефекта имеют неровности, данная цифра берется с погрешностью в 10%, то есть V₁=35,4±10%=35,4±3,54. С учетом процента резорбции жирового аутотрансплантата необходимый объем введения составляет V₂=35,4±3,54+0,3×35,4=46,02±3,54. С учетом обогащения жирового аутотрансплантата тромбоцитарными факторами роста объем введения составит: V _{введения} =46,02±3,54+1/5×(46,02±3,54)=55,9±3,54.

Исходя из этого необходимый объем забора жировой ткани составит: V₃=(46,02±3,54)×100%/60%=77±3,54.

Учитывая, что имеющиеся объемы мягких тканей не могут вместить одномоментно такое количество жировой ткани, рассчитанный объем разделили на несколько процедур. В первую процедуру было введено 22 мл жирового аутотрансплантата в правую щечную область. С учетом плазмы, обогащенной факторами роста, объем введения составил 27,5 мл. Через 4 месяца проведена повторная аутотрансплантация жировой ткани в объеме 27 мл, с учетом плазмы, обогащенной факторами роста объем введения составил 33,8 мл.

Через 6 месяцев при клиническом обследовании и анализе фотографий отмечено практически полное восстановление объемов и контуров мягких тканей правой щечной области [7, 9].

Предложенный способ расчета объемов дефекта/деформации/дефицита мягких тканей, а также объемов введения жировой ткани позволил устранить побочные эффекты в виде гиперкоррекции и недостаточной коррекции. При проведении предварительных расчетов значительно повысилась эффективность проведения процедуры аутотрансплантации жировой ткани. А именно, предварительный расчет необходимого объема забора жировой ткани позволил значительно уменьшить травму тканей в донорских областях (что особенно актуально для пациентов с нормо- и астеническим типом телосложения), что выразилось в отсутствии гематом (в некоторых случаях лишь отмечалась незначительная имбибиция тканей), отсутствии болевых ощущений, отсутствии деформации мягких тканей в раннем и позднем послеоперационных периодах. Что же касается реципиентной области, то указанный выше метод позволил достигнуть большей предсказуемости результатов аутотрансплантации жировой ткани, равномерному распределению последней в тканях реципиентной зоны, отсутствия неровностей и уплотнений в областях введения в раннем и позднем послеоперационных периодах.

Литература

1. Патент РФ №2273458. Способ коррекции дефектов мягких тканей. / Чурилова И.В., Парамонов В.А., Дроздова Ю.И. [и др.]./ Заявка №2004105912/14; заявл. 24.02.04; опубл. 10.08.05.

2. Малахов С.С., Белоногов Л.И.. Липоскульптура. - Санкт-Петербург.: СПбМАПО, 2001. - С. 3-19.

3. Патент РФ №2398528. Способ контурной пластики. / Епифанов С.А., Крайник И.В., Михайлов В.В. / Заявка №2009120702/14; заявл. 01.06.09; опубл. 10.09.10.

4. Fat Transfer / Fat Graft and Fat Injection ASPS Guiding Principles. / 2009. - Approved by the ASPS Executive Committee.

5. Монькин С.А. Модуль расчета деформации трехмерной модели мягкой ткани моделью несжимаемого имплантата для компьютерной системы планирования хирургических операций. // Магистерская дисс-ция. - Санкт-Петербург, 2016. - 39 с.

6. Coleman SR, Ricardo FM. Fat injection: from filling to regeneration. - St. Louis, 2009. - 800 p.

7. Дзампаева И.Р., Дробышев А.Ю., Глушко А.В., Михайлюков В.М. Особенности применения аутотрансплантации жировой ткани при лечении пациентов с дефектами и деформациями челюстно-лицевой области. // Межд. науч-иссл. жур. - 2016. - 44. - С.

8. Дзампаева И.Р., Гайворонский И.В., Крайник И.В., Дробышев А.Ю., Бозо И.Я., Глушко А.В., Деев Р.В. Гистологические особенности липографта с плазмой, обогащенной тромбоцитами, после подкожной трансплантации in vivo. Гены & Клетки. 2016.; 1 (9).

9. Дзампаева И.Р., Дробышев А.Ю., Глушко А.В. Применение липофилинга при лечении пациентов с врожденными и приобретенными дефектами и деформациями челюстно-лицевой области. Альманах клин мед. 2016.