Functional Evaluation of Skin Microcirculation at Endoexpander Use in Children

Full Text

Эндоэкспандеры широко используются в травматологии и ортопедии при дефиците кожного покрова для пластических целей. Несмотря на обилие публикаций, освещающих практические аспекты их применения с технико-хирургических позиций, работ по исследованию патофизиологических механизмов влияния дозированного растяжения мягких тканей в клинике мало. В эксперименте на поросятах показано увеличение площади приживающих несвободных кожных лоскутов после использования эндоэкспандеров, в том числе в результате улучшения васкуляризации кожи [5]. Повышение кровоснабжения краевых зон после применения эндоэкспандеров выявлено в островковых [10] и свободных [8] кожных аутотрансплантатах. В связи с этим предпринимались даже попытки удлинения с помощью эндоэкспандеров макрососудов кожи у крыс перед микрохирургическими операциями [11].

Проблема инструментального мониторинга кровоснабжения кожи в процессе эндоэкспансии до сих пор остается открытой. С этой целью ранее рекомендовалось использование транскутанной оксиметрии, поскольку при критическом повышении давления жидкости в экспандере снижается напряжение кислорода [6]. При этом напряжение кислорода реагировало на повышение давления быстрее, чем скорость кровотока в крупном магистральном сосуде по данным ультразвуковой допплерографии [9]. Однако транскутанной оксиметрии свойственны ложно-нулевые показатели, не всегда отражающие реальную микроциркуляцию [1].

Появление лазерной допплеровской флоу- метрии (ЛДФ) открывает новые перспективы контроля эндоэкспансии. В отличие от ультразвуковой допплерографии ЛДФ оценивает только капиллярный кровоток в поверхностных (не более 1,5 мм глубиной) слоях ткани. Индекс микроциркуляции (ИМ), регистрируемый ЛДФ, является функцией концентрации эритроцитов в измеряемом объеме ткани (Сэр) и их усредненной скорости (Vcp):

ИМ = Vcp • Сэр, или

ИМ = Vcp • Htk • Nк,

где Htk — капиллярный гематокрит (объемное содержание эритроцитов в капиллярной крови), Nк — число функционирующих капилляров в измеряемом объеме ткани. ИМ измеряется в условных перфузионных единицах (у.е.).

Несмотря на многофакторность природы ИМ, большинство исследователей признают его высокую информативность для оценки локальной капиллярной перфузии ткани [3]. В отечественной травматологии и ортопедии возможности ЛДФ впервые детально исследованы в ЦИТО [4].

Другим методом мониторинга эндоэкспансии кожи может служить термография, регистрирующая поверхностную температуру. По данным литературы, ЛДФ быстрее реагирует на изменение давления в экспандере, чем оксиметрия [7]. Сравнительной же оценки термографии и ЛДФ не проводилось. Работ по клинико-инструментальному исследованию микроциркуляции кожи у детей в процессе эндоэкспансии также не выполнялось.

Целью данной работы было провести функциональную оценку состояния микроциркуляции кожи при использовании эндоэкспандеров у детей, определить оптимальный метод мониторинга эндоэкспансии.

Обследовано 30 детей с последствиями травм в виде рубцовых деформаций поверхностных слоев мягких тканей конечностей, туловища и головы. Применялись лазерный допплеровский флоуметр ЛАКК-01 (Россия) и тепловизор АГА-780 с компьютерной приставкой для обработки термоизображений (Швеция). Измерялись ИМ (в условных единицах) и температура (в градусах Цельсия) до начала и в динамике растяжения кожи эндоэкспандерами.

В процессе эндоэкспансии отмечалось достоверное повышение ИМ, что свидетельствует об активации микроциркуляции и ангиогенеза в коже (см. рисунок). Прирост микроциркуляции в разных участках планируемого кожного лоскута был неодинаков. Наиболее выраженные различия отмечались в зоне купола экспандера (максимальное давление растяжения) и по его периферии на границе с соседней кожей (минимальное давление растяжения). В зоне купола прирост ИМ (D ИМ) начинался раньше и опережал аналогичные показатели периферийной кожи. Достоверные различия (р<0,05) D ИМ сохранялись не более первых 1-2 нед (12,2±3,1 дня) и в дальнейшем сглаживались. Средний прирост ИМ за каждые 5-7 дней общего растяжения составлял в зоне купола 0,42±0,03 у.е., в зоне периферии 0,3±0,05 у.е. (р<0,03). В целом усредненная динамика микроциркуляции кожи в процессе эндоэкспансии характеризовалась первоначальным приростом абсолютных величин ИМ (р<0,01) в первые 2-3 нед с дальнейшим достижением уровня относительного плато (см. рисунок). Это отражает общебиологическую закономерность регенерационного процесса: регенерация любой ткани происходит на фоне первичной активации ее васкуляризации [2].

 

 

Рис. 1. Динамика индекса микроциркуляции (в у.е.) при эндоэкспансии кожи у детей: а — зона купола экспандера, б — периферийная зона.

По оси абсцисс — время измерения: каждый интервал (римские цифры) соответствует 6 сут; Исх. —исходные данные (до дермотензии).

 

Для оптимального приживления кожного лоскута важна хорошая микроциркуляция зоны закрываемого дефекта, в связи с чем представляет интерес ее динамика в процессе эндоэкспансии соседней кожи. До операции внедрения эндоэкспандера рубцовая зона характеризовалась активной микроциркуляцией, что объясняется незавершенностью регенерации. ИМ в проекции рубца составлял 7,43±0,7 у.е., над здоровой кожей в проекции купола будущего экспандера — 3,3±0,5 у.е. и рядом с рубцом — 4,2±0,9 у.е. В среднем ИМ в зоне рубца в 1,5 раза превышал аналогичный показатель здоровой кожи (р<0,01). В 1-ю неделю растяжения ИМ рубцовой зоны снижался и в дальнейшем стабильно сохранялся в пределах 5,0—5,4 у.е.; он никогда не был ниже, чем в соседней растягиваемой коже (р>0,05), что свидетельствовало об отсутствии отрицательного влияния процесса эндоэкспансии на микроциркуляцию ложа будущего лоскута.

Данные о зависимости состояния микроциркуляции растягиваемой кожи от степени наполнения экспандера в период введения в него жидкости открывают путь к контролю процесса растяжения и определению безопасного порога наполнения экспандера. При введении в экспандер объемом 600 мл еще 10 мл жидкости происходит прирост ИМ (р<0,01), при дальнейшем увеличении объема экспандера степень его прироста уменьшается, и при однократном введении более 22 мл отмечается уменьшение ИМ вместо его прироста, что свидетельствует о клинически значимой блокаде большинства капилляров измеряемого участка кожи. Таким образом, безопасным для васкуляризации кожи порогом является введение в эндоэкспандер 14-19 мл (16,5±3,4 мл) жидкости. При таком объеме введения отмечалась положительная динамика прироста ИМ в течение всего периода эндоэкспансии.

Нами проводилась сравнительная оценка информативности ИМ и температурного показателя по данным термографии при использовании эндоэкспандеров у детей. Измеряемый неинвазивным и методически приемлемым у детей способом, температурный термографический показатель все же был более инертен по сравнению с ИМ для оценки изменения микроциркуляции в ответ на растяжение кожи при введении жидкости в экспандер. Так, достоверное снижение ИМ при введении 25 мл и более жидкости наступало в течение 1 мин (р<0,01), тогда как снижение температуры — не ранее 4-й минуты, причем степень ее снижения была незначительной (не более 0,5°С), особенно на куполе экспандера.

Качественная оценка термограмм в динамике выявила увеличение свечения в процессе растяжения ткани, подтвердив данные ЛДФ об увеличении кровообращения в ходе экспансии. Однако интегральность температурного показателя не во всех случаях позволяла количественно интерпретировать результаты термографии. Нередко наибольшее свечение в интервалах между введениями жидкости наблюдалось в зоне по периферии экспандера, а не на его куполе — в противовес результатам ЛДФ. Это может быть связано с наложением теплопроведения от глубоких тканей по периферии, отсутствующих в центре экспандера. Поэтому для мониторинга кровоснабжения при растяжении кожи более подходит метод ЛДФ.

Таким образом, применение методов ЛДФ и термографии выявило отчетливое увеличение васкуляризации кожи и активацию капиллярного компонента гемодинамики в процессе эндоэкспансии у детей. Наибольший прирост активности микроциркуляции наблюдался в начальные сроки растяжения (первые 2- 3 нед), особенно в проекции купола эндоэкспандера. Безопасным порогом для объема жидкости, однократно вводимой в стандартный экспандер емкостью 600 мл, служат 16,5±3,4 мл (14-19 мл). Наиболее приемлемым методом контроля кровообращения кожи в процессе эндоэкспансии является ЛДФ. Процесс растяжения кожи у детей не ухудшает микроциркуляцию рубцовой ткани и ложа планируемого кожного лоскута, что благоприятно для процесса его приживления.

About the authors

V. N. Merkulov

Priorov Central Institute of Traumatology and Orthopedics

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow

A. I. Krupatkin

Priorov Central Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow

A. E. Avdeev

Priorov Central Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files