Результат интеллектуальной деятельности: Способ подготовки донорской области к взятию трансплантата для свободной кожной пластики

Изобретение относится к области медицины, а именно к общей хирургии, эстетической хирургии, травматологии, и может быть использовано при подготовке донорского участка, запланированного для взятия расщепленного кожного трансплантата.

Одной из причин неудовлетворительных результатов при свободной кожной пластике расщепленным кожным трансплантатом является некроз ткани трансплантата на фоне ишемии.

Известен «Способ подготовки донорских участков при выполнении кожной пластики» (1). Способ включает введение в подкожную клетчатку донорского участка плазмозамещающего раствора, в качестве которого в зону донорского участка вводят озонированный физиологический раствор с содержанием озона 160-200 мкг, при этом введение осуществляют за 10-15 мин до срезания трансплантатов в объеме 150-200 мл. Однако переход участка ткани в гипоксическое состояние после его насыщения кислородом является серьезным стрессом и может сам по себе вызвать некробиотические изменения. Истощение искусственно созданных запасов кислорода неизбежно и в связи с этим представляется более целесообразным готовить трансплантат к пересадке, «тренируя» донорскую область к условиям гипоксии. Поэтому известный способ подготовки кожного лоскута к пересадке не способен обеспечить адекватное заживление кожной раны.

Известно, что ключевым фактором, определяющим приживление кожного трансплантата, является ангиогенез, то есть прорастание сосудов для обеспечения питания пересаженной ткани. При недостаточной активности процессов ангиогенеза питание трансплантата не может быть обеспечено и происходит его лизис. Из уровня техники известно, что к усилению процессов ангиогенеза ведет, например, растяжение кожи (2, 3). На основании этих знаний предпринимаются попытки усилить процессы ангиогенеза в трансплантате путем предварительной тренировки кожи донорской области, для облегчения прорастания сосудов в реципиентную поверхность.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является способ подготовки донорской области к взятию трансплантата для свободной аутодермопластики, описанный в (4), при котором авторы для стимуляции ангиогенеза устанавливают в полость под кожей экспандер, после чего заполняют его физиологическим раствором до интенсивного растяжения кожи, затем каждые 5 часов снимают натяжение путем частичной эвакуации раствора. Такую тренировку выполняют в течение 10 дней, одновременно проводят курс девитализирующей лучевой терапии на первичный очаг и зоны регионарного метастазирования, затем удаляют экспандер, производят формирование кожного трансплантата из пластического материала донорской зоны, широко иссекают первичный очаг, производят пластическое закрытие послеоперационного дефекта свободным кожным лоскутом, подвергшимся тренировке.

Однако известный способ обладает серьезными недостатками – недостаточной площадью приживления расщепленного аутодермотрансплантата на реципиентной ране, высокой травматичностью (необходимость разрезов кожи до поверхностной фасции и формирования подкожной полости) и необходимостью помещать инородное тело в ткани пациента, что само по себе может привести к ишемическим расстройствам кожи донорской области и раневым осложнениям, а также сопровождается риском инфекционных осложнений, поскольку в донорской области появляются входные ворота для микроорганизмов.

В литературе последних лет появились данные о том, что внимание нескольких исследовательских групп привлекла способность ботулотоксина влиять на активность ангиогенеза. В работе Park TH et al. (2015) (5) при иммуногистохимическом анализе кожи, в которую вводили ботулотоксин, выявлено значительное увеличение количества маркеров CD-31, что свидетельствует об усилении процессов ангиогенеза. В исследовании (6) сделан вывод, что при введении ботулотоксина в кожу происходит усиление ангиогенеза, опосредованное увеличением концентрации индуцированного гипоксией фактора (HIF-1α) и фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) с помощью экспрессии малых GTPases (guanosine triphosphatases). Кроме того, посредством активации специфических генов ботулотоксин увеличивает количество митозов (6). Исследование возможности использования вазомоторного эффекта ботулотоксина для увеличения выживаемости кожного лоскута на ножке было выполнено в работе (7). Животным (крысы) основной группы в область полнослойного кожного лоскута на ножке вводили ботулотоксин, контрольной – физиологический раствор. Отмечено, увеличение активности ангиогенеза на 3-и сутки после операции и этот эффект подтвержден на 7-е сутки. Таким образом, в настоящее время считается доказанным, что введение в кожу ботулотоксина в терапевтических дозах усиливает процессы ангиогенеза и устойчивость ткани к состоянию ишемии.

Технологическая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, - создание эффективного способа подготовки донорской области к забору расщепленного аутодермотрансплантата, обеспечивающего увеличение устойчивости трансплантата к ишемии путем усиления процессов ангиогенеза в донорской области.

Технический результат от использования изобретения заключается в увеличении площади приживления расщепленного аутодермотрансплантата на реципиентной ране путем предварительного (за 3-7 суток до забора трансплантата) внутрикожного введения ботулотоксина в донорскую область.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе подготовки донорской области к взятию трансплантата для свободной кожной пластики, донорскую область разбивают на квадраты 2×2 см, в центр каждого квадрата интрадермально вводят ботулотоксин в дозе 2-4 ЕД, при этом суммарная доза препарата во время процедуры не должна превышать 250 ЕД, а забор аутодермотрансплантата с донорской области выполняют через 3-7 суток.

Способ осуществляют следующим образом.

За 3-7 суток до планируемой свободной кожной пластики, в донорскую область вводят ботулотоксин. Как и при любом медикаментозном лечении, для пациентов, не получавших ранее терапии ботулиническим токсином, в качестве начальной дозы должна использоваться минимальная эффективная доза, например 2-4 ЕД. При меньшей, чем 2 ЕД дозе не наступает эффект стимуляции ангиогенеза, при большей, чем 4 ЕД дозе замедляются репаративные процессы за счет снижения активности пролиферации и миграции кератиноцитов. Площадь донорской зоны разбивают на квадраты 2×2 см, размер квадрата обусловлен тем, что средний диаметр площади диффузии ботулотоксина после его внутрикожного введения составляет 2 см. В центр каждого квадрата, интрадермально вводят ботулотоксин. Доза, вводимая в каждую точку, составляет 2-4 ЕД. Согласно инструкции по применению ботулотоксина, суммарная доза препарата во время процедуры не должна быть более 250 ЕД, превышение этого порога может вызвать токсический эффект. Действие препарата развивается на 2–7-й день после процедуры и сохраняется 3–6 мес. Через 3-7 суток после введения ботулотоксина, (то есть после начала его действия) при помощи дерматома выполняют забор расщепленного аутодермотрансплантата и помещают его на реципиентную рану. За меньшее, чем 3-е суток время не успевает развиться достаточный ангиогенный эффект, срок, больший, чем 7 суток нерационален, поскольку длительно незаживающая рана склонна к развитию инфекционных осложнений, является входными воротами для микроорганизмов.

Клинический пример. Больная С., 68 лет. Пациентка более 10 лет страдает сахарным диабетом, пероральные сахароснижающие препараты принимает нерегулярно. Дефект кожи левой голени появился 6 месяцев назад на месте укуса насекомого. Лечилась в поликлинике по месту жительства, динамика отрицательная: площадь язвенного дефекта увеличивалась, усилилась экссудация. Общее состояние удовлетворительное. Кожные покровы бледно-розовые, тургор кожи снижен. Лимфатические узлы не пальпируются. Границы сердечной тупости: правая — по правому краю грудины, верхняя — третье межреберье, левая — по левой срединно-ключичной линии. Тоны сердца ритмичны, приглушены. Перкуторно над легкими определен ясный легочный звук, при аускультации - везикулярное дыхание. Язык чистый. Живот мягкий при пальпации, безболезненный. Нижний край печени по краю правой реберной дуги по правой срединно-ключичной линии. Гемодинамика стабильная; АД 130/80 мм рт.ст.; пульс 74 / мин. Status localis: в нижней трети левой голени по наружной поверхности имеется язвенный дефект кожи, размером 6×5 см, глубиной 0,2-0,3 см. Дно язвы покрыто фибрином, грануляции вялые, отделяемое в умеренном количестве, грязно-желтого цвета. Общий анализ крови: гемоглобин – 130 г/л, эритроциты – 4,2×10¹²/л, лейкоциты – 8,6×10⁹/л, тромбоциты - 220×10⁹/л, СОЭ – 2 мм/ч. Биохимический анализ крови: гликированный гемоглобин (HbA1c) – 7,1 %, глюкоза – 8,4 ммоль/л, общий белок – 64 г/л. Маркеры вирусных гепатитов С и В, вируса иммунодефицита человека не обнаружены. Реакция Вассермана отрицательная. ЭКГ: ритм синусовый, правильный, горизонтальное положение электрической оси сердца, частота сердечных сокращений 72 в мин. При осмотре офтальмологом выявлена препролиферативная диабетическая ретинопатия. УЗДГ артерий нижних конечностей, заключение: признаки начальных проявлений снижения эластичности артерий нижних конечностей, без значительного влияния на кровоток. При бактериологическом исследовании выявлена Pseudomonas aeruginosa 10⁸ КОЕ, чувствительная к имипенему/циластатину, меропенему.

Проведено лечение. Выполнен туалет раны, больная переведена на инсулин, глюкоза крови в динамике – 5,2 ммоль/л. Проведена антибактериальная терапия карбапенемами – при контрольном микробиологическом исследовании роста микрофлоры не получено. Status localis: рана левой голени выглядит сухой, дно раны покрыто грануляциями. Учитывая наличие сопутствующего заболевания (диабет), сопровождающегося микроангиопатией (препролиферативная диабетическая ретинопатия) – высок риск некроза трансплантата при свободной кожной пластике. В этой связи больной предложено подготовить донорскую область путем интрадермального введения ботулотоксина по разработанному способу, на что пациентка дала согласие. Донорская область 6×6 см на передне-наружной поверхности левого бедра была размечена на квадраты 2×2 см, в центр каждого квадрата, интрадермально ввели ботулотоксин в дозе 3 ЕД, при этом суммарная доза препарата во время процедуры составила 27 ЕД^. Через трое суток из обработанной введением ботулотоксина донорской области на поверхность трофической язвы трансплантирован расщепленный кожный лоскут. Контроль через 14 суток – приживление трансплантата на 98 % площади.

По данным литературы, при свободной кожной пластике трофических язв на фоне сахарного диабета отмечается нестабильность кожного лоскута, склонность к лизису с развитием частичного или полного некроза трансплантата, а приживление пересаженной кожи достигается лишь в 86,7 % (8). Подготовленный предложенным способом трансплантат прижил на 98 % площади, что можно считать хорошим результатом.

Сопоставительный анализ заявляемого способа и прототипа показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что для увеличения площади приживления расщепленного аутодермотрансплантата на реципиентной ране и ускорения процесса приживления аутодермотрансплантата стимуляции ангиогенеза в отличие от прототипа добиваются не тканевым растяжением при помощи размещенного подкожно экспандера в течение 10  суток, а интрадермальным введением вещества, обеспечивающего усиление процессов ангиогенеза. Заявляемый способ безопасен и обеспечивает лучший косметический эффект за счет отсутствия дополнительных разрезов кожи и не сопровождается риском инфекционных осложнений в донорской области.

Проведенный анализ патентной и научно-медицинской литературы показал, что предлагаемый способ содержит признаки, отличающие его не только от прототипа, но и от других вариантов подготовки донорской области к забору расщепленного аутодермотрансплантата. Введение ботулотоксина обеспечивает усиление процессов ангиогенеза в донорской области и перемещенному трансплантату требуется меньшее время для организации транспорта питательных веществ из подлежащих тканей реципиентной раны. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения "новизна".

Предложений решить проблему повышения устойчивости аутодермотрансплантата при свободной кожной пластике путем введения в кожу донорской области ботулотоксина не было, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».

Способ, составляющий заявляемое изобретение, предназначен для использования в здравоохранении. Данный способ может быть использован в хирургии и травматологии. Возможность его осуществления подтверждена описанными в заявке доступными приемами и средствами, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения "промышленная применимость".

Литература

1. Пат. 2392885, Российская Федерация, МПК⁷ A61B 17/322, A61K 33/14, A61K 33/08, A61P 41/00. Способ подготовки донорских участков при выполнении кожной пластики / Аминев В.А., Докукина Л.Н., Перетягин С.П.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное учреждение "Нижегородский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи". – № 2009109456/14; заявл. 16.03.2009; опубл. 27.06.2010, Бюл. № 18. – 3 с.

2. Argenta L. Advances in tissue expansion/ L. Argenta, MW Marks, KA Pasyk // Clin Plast Surg.- 1985.- №12.- Р.159-171.

3. Austad ED. Histomorphologic evaluation of guinea pig skin and soft tissue after controlled tissue expanded skin/ ED Austad, KA Pasyk, KD McClatchey, GW Cherry// Plast. Reconstr. Surg.- 1983.- №72.- Р.680.

4. Барминова, И.В. Метод пульсирующей дермотензии в хирургическом лечении меланомы кожи / И.В. Барминова [и др.] // Лечение рецидивов и метастазов злокачественных опухолей и другие вопросы онкологии: сб. статей. – М., 2003. – С. 160–164.

5. Park TH, Rah DK, Chong Y, Kim JK. The effects of botulinum toxin A on survival of rat TRAM flap with vertical midline scar. Ann Plast Surg. 2015 Jan;74(1):100-6. doi: 10.1097/SAP.0b013e31828d706f.

6. Park TH, Lee SH, Park YJ, Lee YS, Rah DK, Kim SY. Presurgical Botulinum Toxin A Treatment Increases Angiogenesis by Hypoxia-Inducible Factor-1α/Vascular Endothelial Growth Factor and Subsequent Superiorly Based Transverse Rectus Abdominis Myocutaneous Flap Survival in a Rat Model. Ann Plast Surg. 2016 Jun;76(6):723-8.

7. Roh TS, Jung BK, Yun I, Lew DH, Kim YS. Effect of botulinum toxin A on vasoconstriction and sympathetic neurotransmitters in a murine random pattern skin flap model. Wound Repair Regen. 2017 Jan;25(1):75-85. doi: 10.1111/wrr.12501.

8. Наш опыт аутодермопластики при трофических язвах нижних конечностей различной этиологии / О. И. Сопко [и др.] // Хирургия Украины. – 2010. – № 3. – С. 63–66.