Автореферат и диссертация по медицине (14.01.17) на тему:Кровоснабжение кожи венозных лоскутов при их артериализации

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

На правах рукописи

04201 453513 КУРОЧКИНА ОКСАНА СЕРГЕЕВНА

КРОВОСНАБЖЕНИЕ КОЖИ ВЕНОЗНЫХ ЛОСКУТОВ ПРИ ИХ АРТЕРИАЛИЗАЦИИ

14.01.17 - хирургия

03.03.04 - клеточная биология, цитология, гистология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор В.Ф. Байтингер

кандидат медицинских наук, доцент А.Н. Дзюман

Томск - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.............................................................. 4

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................. 5

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.................................................... 11

1.1. Артериализованные венозные лоскуты ........................................ 11

1.1.1. Определение и классификация артериализованных венозных лоскутов .................................................................................. 11

1.1.2. Анатомия артериализованных венозных лоскутов .................. 16

1.1.3. Перфузия артериализованных венозных лоскутов: анатомия и физиология сосудистого русла и венозных клапанов....................... 18

1.2. Экспериментальная хирургия артериализованных венозных лоскутов................................................................................... 23

1.3. Артериализованные венозные лоскуты в клинической практике......... 28

1.4. Особенности сосудистых реакций в тканях артериализованных венозных лоскутов........................................................................ 32

1.4.1. Теории кровоснабжения и механизмы приживления артериализованных венозных лоскутов......................................... 32

1.4.2. Морфологические изменения в тканях артериализованных венозных лоскутов......................................................................... 35

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ....................... 38

2.1. Анатомическое исследование.................................................... 38

2.1.1. Материал исследования.................................................... 39

2.1.2. Методы исследования сосудистого русла в тканях венозного лоскута с передней поверхности предплечья трупа........................... 40

2.2. Экспериментальное исследование............................................. 42

2.2.1. Экспериментальные модели артериализованных венозных лоскутов................................................................................ 42

2.2.2. Исследование процессов адаптации и приживления артериализованных венозных лоскутов......................................... 45

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ..................................... 52

3.1. Влияние клапанного аппарата подкожных вен на перфузию кожи «артериализованного» венозного лоскута (анатомическое исследование).. 52

3.2. Экспериментальные модели кожно-фасциальных артериализован-

ных венозных .тов........................................................................... 55

3.2.1. Визуальная оценка внешнего состояния артериализованных венозных лоскутов в послеоперационном периоде........................... 60

3.2.2. Особенности приживления артериализованных венозных лоскутов при различных вариантах перфузии................................ 64

3.3. Особенности сосудистого русла кожно-фасциальных артериализованных венозных лоскутов............................................. 67

3.3.1. Сосудистое русло кожно-фасциальных эпигастральных лоскутов интактных крыс ......................................................... 67

3.3.2. Сосудистое русло кожно-фасциальных артериализованных венозных лоскутов с усиленным венозным оттоком....................... 69

3.4. Пути перфузии массы Героты по сосудистому руслу «артериализованных» венозных лоскутов в анатомическом и экспериментальном исследованиях.................................................. 75

3.5. Особенности клеточных реакций в кожно-фасциальных артериализованных венозных лоскутах с усиленным венозным оттоком,

характеризующие процесс их приживления......................................... 79

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.............. 84

ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................... 103

ВЫВОДЫ................................................................................. 105

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ............................................ 106

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................. 107

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АВЛ - артериализованный венозный лоскут ИА - индекс активности

ТКфа - функционально активные тучные клетки ТКфн - функционально неактивные тучные клетки Тст - толщина стенки сосуда Ув. - увеличение

ШИК-реакция - реакция Шифф-йодная кислота Опр - внутренний диаметр (просвет) сосуда 1к - индекс Керногана а. - артерия п. - нерв V. - вена

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Лечение открытых повреждений кисти и пальцев, сопровождающихся дефектами мягких тканей, заключается не только в восстановлении анатомической структуры, но и таких функций кисти, как захват и удержание, осязание и коммуникация [36, 73, 114]. Закрытие обширного дефекта мягких тканей (дефекта, который нельзя закрыть простым ушиванием раны) должно осуществляться разными видами аутотрансплантатов с соблюдением основного принципа реконструктивной хирургии - «без ущерба для донорской зоны» (reconstruction without mutilation). [7, 108, 144]. Поэтому эра широкого использования аутотрансплантатов мягких тканей с осевым типом кровоснабжения (осевых лоскутов), как в свободном, так и в несвободном варианте, завершилась в 90-е гг. прошлого столетия; подъем этих лоскутов, например лучевого, приводит к повреждению магистрального артериального сосуда с большим ущербом донорской зоне (предплечью) и не соответствует современному принципу пластической хирургии (reconstruction without mutilation).

С позиций современной пластической хирургии артериализованные венозные лоскуты (АВЛ) могут быть отличной перспективой для закрытия обширных дефектов мягких тканей конечностей в силу своей тонкости, хорошего косметического эффекта и отсутствия повреждений магистральных артериальных сосудов. Препятствием для широкого клинического внедрения артериализованных венозных лоскутов остается их ненадежность в части адекватности кровоснабжения кожи этого аутопластического материала. Количество осложнений (некрозов) при использовании АВЛ в клинике варьирует: от 0 до 21% частичных некрозов и от 0 до 27% полных некрозов [51, 53-55, 61, 68, 71, 72, 82, 96, 105, 106, 113, 121, 150]. Этот факт существенно ограничивает применение АВЛ при закрытии мягкотканых дефектов конечностей в условиях экстренной хирургической помощи.

Идет поиск методов улучшения кровоснабжения кожи венозных лоскутов при их артериализации. В конце XX в. Е. Vaubel, J. Hußmann (1986) и J.S. Byun, M.A. Constrantinescu, W.P.A. Lee et al. (1995) рассматривали процедуру «задержки» (т.е. «поднятие» венозных лоскутов с временным оставлением кожных мостиков) как вариант улучшения адаптации венозного русла лоскута в атипичных условиях - условиях его артериальной перфузии [77, 148]. Однако данный способ решения оказался малоперспективным, поскольку он состоит иэ двух этапов оперативного вмешательства (1-й этап - микрохирургическое выполнение артерио-венозного анастомоза между артерией донорского ложа и веной лоскута, 2-й этап - подъем лоскута через 3 недели с момента первой операции) является трудоемкой, хотя и надежной.

В 1990 г. A. Fukui, M. Maeda, Y. Inada et al. обратили внимание на возможную отрицательную роль клапанного аппарата при артериальной перфузии венозных лоскутов [59]. G. Inoue, Y. Tamura (1991), Е.Т. Harlad, M.D. Moshammer, X. Franz et al. (2003), напротив, заявили, что ретроградный кровоток (артериальная перфузия против хода клапанного аппарата вен) способствует лучшему кровоснабжению кожи венозного лоскута в связи с препятствием в прохождении крови в месте расположения клапана [101, 120]. Этому факту было найдено подтверждение. По данным ангиографии, перфузия ретроградно артериализованных венозных лоскутов осуществляется лучше, чем антеградно артериализованных [120]. Это объясняют по-разному. Так, Т. Takato, R.M. Zuker, C.B. Turley (1991), W.L. Lam, W.N. Lin, D. Bell et al. (2012) считают, что при артериальной перфузии вен в венозных лоскутах возникает механическая несостоятельность клапанного аппарата вен [129, 137], По мнению M.R. Thatte, S.M. Kumta, S.K. Purohit (1989), несостоятельность венозных клапанов возникает вследствие патофизиологической вазодилатации венозной стенки после выполнения венозного лоскута в свободном варианте и пересечения vasa nervorum венозных сосудов [67].

Примечательно, что до настоящего времени не известны пути движения крови из артериализируемых вен венозного лоскута в его ткани и, прежде всего, в кожу формируемого аутопластического материала. Не известны также и механизмы приживления этих лоскутов. При воздействии повышенного артериального давления на венозную стенку в тканях артериализованного венозного лоскута развиваются компенсаторные реакции, происходит перестройка сосудистого русла, активация клеточных реакции. Совокупность этих процессов определяет клинический исход. Однако в настоящее время нет данных, отражающих комплексные исследования сосудистых и клеточных реакций в тканях артериализованных венозных лоскутов. Названные обстоятельства делают актуальными изучение особенностей кровоснабжения кожи венозных лоскутов при их артериализации и исследование сосудисто-клеточных реакций в тканях лоскутов в процессе их приживления.

Цель исследования. Изучить особенности кровоснабжения кожи венозных лоскутов при артериализации их подкожных вен.

Задачи:

1. Оценить влияние клапанного аппарата подкожных вен на перфузию сосудистого русла кожи «артериализованных» венозных лоскутов на анатомическом материале.

2. Разработать в эксперименте оптимальный вариант перфузии венозного русла, обеспечивающий максимальное приживление артериализованных венозных лоскутов.

3. Изучить в эксперименте пути кровоснабжения кожно-фасциальных артериализованных венозных лоскутов.

4. Исследовать клеточные и сосудистые реакции в тканях артериализованных венозных лоскутов в процессе их приживления.

Научная новизна. Впервые в анатомическом исследовании определено, что клапанный аппарат подкожных вен предплечья не оказывает существенного влияния на перфузию «артерилизованных» венозных лоскутов.

Разработан оптимальный вариант экспериментальной модели артериализованного венозного лоскута (Патент РФ № 2486605) [35]. Впервые в эксперименте изучены морфофункциональные изменения в тканях венозных лоскутов при их артериализации. Выявлено, что основной причиной возникновения осложнений (эпидермолиз, краевые и полные некрозы) при артериализации венозных лоскутов является развитие венозной гиперемии. Получены новые данные о динамике приживления артериализованных венозных лоскутов с одной и двумя подкожными эфферентными венами. Впервые доказано, что кровоток в капилляры артериализованных венозных лоскутов происходит в основном за счет ретроградного тока артериальной крови из вену л в капилляры кожи. На основании полученных результатов определен оптимальный вариант артериализованного венозного лоскута для его успешного клинического применения.

/

Теоретическое и практическое значение работы. Полученные новые данные о путях кровоснабжения кожи артериализованных венозных лоскутов и сосудисто-клеточных реакциях, характеризующих процесс их приживления, позволяют рекомендовать для широкого клинического применения артериализованные венозные лоскуты с двумя эфферентными подкожными венами, не зависимо от варианта перфузии их подкожных вен (антеградной или ретроградной). В экспериментальном исследовании получена оптимальная модель артериализованного венозного лоскута с усиленным венозным оттоком, позволяющая избежать осложнений в послеоперационном периоде (частичных и полных некрозов).

Положения, выносимые на защиту.

1. Антеградная и ретроградная перфузия свободных артериализованных венозных лоскутов существенно не отличаются.

2. Основанная причина развития послеоперационных осложнений при выполнении артериализованных венозных лоскутов связана с развитием венозной гиперемии, поэтому для ее устранения необходимо наличие в тканях этих лоскутов, как минимум, двух эфферентных вен.

3. Кровоток в тканях артериализованного венозного лоскута с усиленным венозным оттоком осуществляется преимущественно по сосудам венозного звена микроциркуляторного русла с ретроградной перфузией капилляров, при этом отмечается артериализация венозных сосудов с ремоделированием их стенки.

4. Приживление артериализованных венозных лоскутов с усиленным венозным оттоком протекает в три этапа: 1-й - период адаптации тканей лоскута; 2-й - период неоангиогенеза и пролиферации; 3-й - период окончательной перестройки сосудистого русла лоскутов.

Апробация. Материалы диссертации были доложены на II научно-практической конференции хирургов кисти Урала «Современные проблемы хирургии верхней конечности» (Екатеринбург, 2011); IV Всероссийском съезде кистевых хирургов с международным участием (Томск, 2012); научно-практической конференции с международным участием «Лечение травм и заболеваний верхней конечности» (Киев, 2012), на 7th World Congress and ASRM Pre-Symposium 2013 (Чикаго, США; 2013).

Внедрение. Результаты исследования внедрены в лечебную работу клиники AHO «НИИ микрохирургии» (г. Томск), а также используются в учебном процессе на кафедре пластической хирургии с курсом оперативной хирургии и топографической анатомии Сибирского государственного медицинского университета (СибГМУ) (г. Томск) в разделах «Пластическая хирургия», «Экспериментальная хирургия» и

на кафедре морфологии и общей патологии СибГМУ в разделе «Функциональная морфология кожи и ее производных».

Получен патент РФ № 2486605 «Способ моделирования артериализованного эпигастрального венозного лоскута с артериализацией глубоких вен нижней конечности». Авторы: Байтингер В.Ф., Курочкина О.С.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, из них 4 - в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК для публикаций результатов исследований.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, списка использованной литературы, включающего 154 источника, из которых 50 - отечественных и 104 - зарубежных авторов. Диссертация содержит 9 таблиц и 49 рисунков (12 схем, 21 фотографий, 10 микрофотографий и 6 диаграмм).

Личный вклад автора. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором. Автором выполнены макроморфологические, физикальные и гистологические исследования; проведено морфометрическое исследование гистологических срезов; выполнена статистическая обработка полученных данных, их анализ и написание диссертации.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Артериализованные венозные лоскуты 1.1.1. Определение и классификация артериализованных венозных

лоскутов

Первые попытки артериализации венозного русла для сохранения ишемизированной нижней конечности путем формирования афферентной артерио-венозной фистулы - сосудистого анастомоза между проксимальным концом бедренной артерии и дистальным отрезком бедренной вены -предпринял A. Carrell в 1902 г. [66]. В дальнейшем эту операцию продолжали использовать А.Е. Halstead (1912); С. Goodman (1914); D.E. Szilagyi (1951) [89, 90, 128]. Однако данная методика не получила широкого распространения, поскольку нижняя конечность имеет огромное по объему венозное сосудистое русло с многочисленными хорошо выраженными клапанами, поэтому нижнюю конечность трудно было адекватно артериализировать. Между тем эта идея не была полностью забыта. В настоящее время она получила свое развитие и реализуется при закрытии неглубоких мягкотканных дефектов кисти и стопы с помощью артериализованного венозного лоскута.

Под артериализованным венозным лоскутом подразумевают лоскут, в состав которого входят кожа, подкожно-жировая клетчатка, подкожная вена. Артериальный приток к тканям лоскута осуществляется через выполненный анастомоз афферентной подкожной вены лоскута с реципиентной артерией, а венозный отток из тканей лоскута происходит через эфферентные вены [51, 53, 64, 77]. AB Л, в отличие от обычного венозного лоскута (питание тканей которого осуществляется за счет венозной крови, поступающей по осевой подкожной вене), теоретически обеспечен более высоким перфузионным давлением, более окисгенирован и получает больше питательных веществ [77].

Многочисленные экспериментальные и клинические исследования показали, что артериализованные венозные лоскуты выживают лучше,

чем обычные венозные лоскуты [52, 70, 96-101, 103, 109, 110, 112, 115, 133, 134, 140, 147].

В 1991 г. Н.С. Chen впервые предложил классификацию венозных лоскутов, используемых в реконструкции мягкотканых дефектов кисти и пальцев. В предложенной классификации ABJ1 были рассмотрены как вариант венозных лоскутов. H.C.Chen (1991) выделил четыре типа лоскутов [68] (рис. 1).

Anastomosis site »яштят Vein __ Artery

Рис. 1. Классификация венозных лоскутов по Н.С. Chen (1991)

I (V-V-V) тип - свободный венозный лоскут со сквозным кровотоком и сбросом крови в венозное русло (оба конца вены лоскута были анастомозированы с двумя реципиентными венами).

II (V-V-V) тип - несвободный венозный �