EXPERIENCE OF USING OPTICAL DIAGNOSTICS METHODS TO DETERMINE THE TYPE OF CICATRICIAL DEFORMITY.pdf ВВЕДЕНИЕ При повреждении здоровой ткани организм запускает защитные механизмы, и вместо полноценного восстановления кожных покровов травмированный участок стремительно восполняется видоизмененной рубцовой тканью. В ряде случаев происходит рубцовая деформация участка лица или тела, где расположен рубец. Аномальное рубцевание и сопровождающие его эстетические, функциональные и психологические последствия все еще представляют значительные проблемы. На сегодняшний день не существует удовлетворительного метода профилактики или лечения данной патологии, что в основном связано с неполным пониманием лежащих в основе ее формирования механизмов. Именно поэтому понимание физиологических процессов, лежащих в основе образования рубцов, имеет первостепенное значение для определения эффективного способа их профилактики и терапии [1]. Существующие методы диагностики позволяют оценить такие параметры рубцов, как цвет, температура, размеры, текстура, эластичность, податливость и другие биомеханические свойства, связанные с физиологическими нарушениями, а также неинвазивно визуализировать морфологическую структуру рубцов [2]. Количественная оценка состояния рубцов и их реакции на воздействие является ключом к подбору максимально эффективного модулирующего метода лечения. На сегодняшний день в ранней диагностике рубцовых деформаций мягких тканей важную роль приобретают неинвазивные методы исследования [3]. Среди наиболее известных методов инструментальной неинвазивной диагностики типа рубца являются: спектроскопия, термографическое исследование, ультразвуковое исследование(УЗИ), оптическая когерентная томография(ОКТ), лазерная допплеровская флоуметрия. Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки. Спектроскопия отражения - устоявшийся метод, известный более 50 лет, а в настоящеевремя - один из наиболее распространенных способов объективного определения цвета. В основе данного метода лежит измерение интенсивности отраженного света в широком диапазоне длин волн. Спектрофотометрический внутрикожный анализ рубца в клинической практике реализуется с помощью таких устройств, какSIAscope (Astron clinics Ltd., Великобритания). При помощи специального зонда излучение в диапазоне 440-960 нм освещает поверхность рубца, после чего устройство детектирует восемьузкополосных спектрально отфильтрованных изображений кожи (12 . 12 или 24 . 24 мм) [4]. Исследование представляет интерес, в основном, в научно-исследовательских целях для осуществления объективного контроля за динамикой рубцового процесса. Термографическое исследование. В основе этого метода лежит регистрация температурных распределений инфракрасной камерой. Поэтому устройство может без каких-либо ограничений использоваться в ходе профилактических обследований пациентов с целью раннего выявления патологических процессов [5]. Результаты исследований D. Riquet и соавт. показали, что инфракрасная термография может использоваться для контроля разницы температур между рубцовой и здоровой тканью [6]. В работе В.В. Шафранова выявлены температурные отличия для рубцов разных сроков возникновения и проведена оценка эффективности терапии келоидного рубца [7]. Ультразвук является ценным диагностическим инструментом, широко используемым дляоценки различных параметров рубца. По данным Е.Б. Богомоловой и соавт., эхографическаякартина келоидных рубцов, в отличие от гипертрофических, имеет ряд важных особенностей: отсутствие четкой границы между рубцом и № 3 (70) сентябрь’ 2019 Вопросы реконструктивной и пластической хирургии В помощь практическому врачу / Aid to the Physcian 35 подлежащими тканями, что свидетельствует обинвазивном характере роста келоида; снижениеобщей эхогенности в области келоидного рубца с наличием бесструктурных участков, а такженаличие единичных артериальных сосудов, проникающих в рубцовую ткань [8]. Поэтому УЗИможет использоваться для дифференциальной диагностики келоидных и гипертрофических рубцов. J.C.M. Lau и соавт. использовали удобную для пользователя ультразвуковую систему пальпации тканей (TUPS) с целью клиническойоценки толщины рубцовой ткани. Принцип работы устройства прост, и его можно применятьдля измерения толщины кожи на различных частях тела [9]. Ультразвуковые сканеры, такие каксистема TUPS, используются для количественной оценки толщины рубца. M.N. Bessonart и соавт. провели сравнение ультрасонографии и кутометра с их собственными клиническими оценочными шкалами на цвет и консистенцию рубцов кожи и обнаружили, что методы ультрасонографии и кутометра более чувствительны и специфичны с точки зрения объективного измерения рубцов. Результаты анализа TUPS также сравнивались с результатами, полученными спомощью Ванкуверской шкалы рубцов (VSS) - одной из наиболее широко применяемых шкал оценки рубцов в клинических исследованиях. Определение типа рубцовой ткани с помощью данного метода требует оснащения дорогостоящей аппаратурой, обеспечения специально обученным персоналом, что ограничивает широкое внедрение данного исследования и диктует поиск более доступных методов [10]. Оптическая когерентная томография является неинвазивным методом визуализации, который применяется в дерматологии и других областях медицины. ОКТ визуализирует поперечное сечение эпидермиса и дермы и позволяет анализировать содержание коллагена кожи in vivo. Метод можно использовать для визуализации эпидермального и дермального слоев кожи, придатков кожи и кровеносных сосудов [11]. Одним из применений ОКТ в дерматологии является визуализация кожного коллагена. Коллагеновые белки выступают основными компонентами внеклеточного матрикса кожи, которыесоставляют примерно 80% сухой массы дермы [12]. В связи с этим повышение уровня коллагена является ключевым признаком фиброзной болезни кожи, к которым относятся склероз игипертрофические рубцы. По информативности ОКТ приближен к методу традиционной биопсии. Его преимуществом является тот факт, что ОКТ используетсяв режиме реального времени и при выборе тактики лечения может выявить фиброз на ранних стадиях, что облегчает клиническое обследование и повышает эффективность лечения [13, 14]. Лазерная допплеровская флоуметрия. Одним из объективных неинвазивных методов оценки состояния мягких тканей головы и шеи является лазерная допплеровская флоуметрия, определяющая изменения микроциркуляции крови в рубцовой ткани, отражающие стадииформирования рубца [15-17]. В 1986 г. G. Hosoda и соавт. высказали предположение, что увеличение микроциркуляторного кровотока в сроки от 2 до 4 нед после операции может служить ранним индикатором возникновения гипертрофированных рубцов. С помощью лазерной доплеровской флоуметрии авторы исследовали микроциркуляцию у пациентов с гипертрофическими и нормотрофическими рубцами. Исследование выполнялось с трехнедельными интервалами и показало более высокие значения кожного кровотока у пациентов с гипертрофическими рубцами. Это позволило предположить связь между увеличением микроциркуляторного кровотока и образованием гипертрофического рубца [18]. Ангиогенез играет существенную роль в регенерации тканей. Увеличение просвета сосудов сопровождается увеличением проницаемости сосудистой стенки, пропитыванием ткани белками и адсорбцией их неизмененными волокнистыми структурами. Данный процесс запускает образование узлов в соединительной ткани: пучки коллагеновых волокон теряют фибриллярность и сливаются в однородную плотную массу, клеточные элементы сдавливаются и подвергаются атрофии. Признаки сосудистых нарушений выявляются уже через 4-5 нед после эпителизации, что показывает активизацию фибробластов в синтезе коллагена [19]. Имеются различия между диаметром капилляров и уровнем неоангиогенеза в активно растущих гипертрофических рубцах и в созревшей рубцовой ткани [20]. Яркая гиперемия рубцовой ткани в ранние сроки ее формирования указывает на связь между созреванием рубца и сосудистыми изменениями и свидетельствует о локальном усилении микроциркуляции [21]. Метод лазерной доплеровской флоуметрии позволяет объективно оценить состояние микроциркуляции кожи, что, в свою очередь, позволяет оптимизировать лечение больных с рубцовыми деформациями мягких тканей челюстнолицевой области, прогнозировать и оцениватьрезультаты этого лечения, сократить число осложнений, уменьшить сроки реабилитации. Однако данный способ позволяет оценивать только один параметр тканей - микроциркуляцию - и не дает оценки характеристики кожи, а именно Issues of Reconstructive and Plastic Surgery No. 3 (70) September’ 2019 36 Андреева В.В., Кузьмина Е.Н., Разницына И.А. ее толщины и плотности, что не позволяет определять вид формирующегося рубца [22]. Что касается пролиферативных процессов в коже, при проведении лазерной допплеровской флоуметрии возможно исследовать удельное потребление кислорода тканями и определить уровень гипоксии. Лазерная флюоресцентная диагностика. При проведении лазерной флюоресцентной диагностики можно зафиксировать повышение уровня коллагена, учитывая возможности флюоресцирования этого вещества под воздействием света в УФ диапазоне. В то же время в красном и зеленом спектре могут находиться флюорофоры, которые формируют пониженное содержание кислорода или воспалительные реакции [23]. Появление излишнего коллагена является признаком рубцевания, особенно в гипертрофических и келоидных рубцах [24]. Синтез коллагена в келоидных рубцах примерно в 8 раз выше, чем в гипертрофических, следовательно, в гипертрофическом рубце количество коллагеновых волокон меньше. В гипертрофических рубцах клеток фибропластического ряда меньше, чем в келоидных [25]. Хотя экспрессия коллагенаповышена как в гипертрофических рубцах, так ив келоидных, по сравнению с нормальной тканью[26, 27]. Кроме того, ранее в эксперименте на животных была показана перспективность использования лазерных технологий для изучения рубцов [28], а нашей задачей будет показать перспективность применения данных методов у пациентов с различными типами рубцовой ткани. Мы считаем, что в диагностике кожных изменений большую роль играют как параметры микроциркуляции, так и показатели флуоресценции эндогенных флуорофоров тканей, таких как коллаген, эластин, липофусцин. Вследствие этого методы оптической диагностики в совокупности могут помочь определить стадии и состояние патологического процесса, что позволит персонализировано подойти к выбору тактики лечения. Исходя из этого, мы полагаем, что для определения типа рубцовых деформаций на ранних этапах необходимо проведение одновременных исследований спектров флюоресценции коллагена, отражающих степень накопления соединительной ткани, а также показателей кровенаполнения исследуемой области, степени насыщениякислородов и активности метаболических процессов. Считаем, что результаты одновременного исследования рубца методами лазерной флюоресцентной спектроскопии (ЛФС), лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) и оптической тканевой оксиметрии могут лечь в основу методики неинвазивного, количественного и объективного определения типа рубцовой деформации на этапе формирования рубца. Цель исследования: изучить диагностические возможности оптических методов лазерной флюоресцентной спектроскопии и оптической тканевой оксиметрии для диагностики на ранних этапах формирования рубцовой ткани. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ В пилотном эксперименте приняли участие три пациента с различными типами рубцовых деформаций. Для публикации результатов оригинальной работы участники исследования подписывали информированное согласие. Протокол исследования одобрен независимым комитетом по этике ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского (г. Москва) (протокол № 4 от 05.04.2018). Больная Ш., 27 лет, обратилась с диагнозом «келоидный рубец шеи». Из анамнеза: в апреле 2018 г. была выполнена операция - тиреоидэктомия по поводу диффузного тиреотоксического зоба 2-й степени, осложненного тяжелым тиреотоксикозом. Клинически у пациентки на 19-е сут картина в послеоперационной области соответствовала келоидному рубцу. Больная предъявляла жалобы на зуд и болезненность в данной области, вышеуказанные жалобы появились, со слов пациентки, на 14-е сут после вмешательства. На 21-е сут пациентке были проведены лазерная допплеровская флоуметрия и лазерная флюоресцентная диагностика (рис. 1). Рис. 1. Келоидный рубец шеи. Пациентка Ш., 27 лет Fig. 1. Keloid neck scar. Patient Sh., 27 years old При гистологическом исследовании фрагмента рубцовой ткани диагноз подтвердился. Пациентка В., 37 лет. Диагноз при поступлении: постоперационная рубцовая деформация лобной области. № 3 (70) сентябрь’ 2019 Вопросы реконструктивной и пластической хирургии В помощь практическому врачу / Aid to the Physcian 37 Из анамнеза: 19 дней назад после ДТП обратилась в клинику по поводу неудовлетворенности внешним видом - рубцом в данной области после первичной хирургической обработки (ПХО) раны (рис. 2). При биопсии фрагмента рубцовой ткани через 23 дня определялся нормотрофический рубец. Рис. 2. Нормотрофический рубец через 4 нед после операции у пациентки В., 37 лет Fig. 2. Normotrophic scar 4 weeks after surgery in patient V., 37 years old Пациент И., 37 лет. Диагноз: uипертрофический рубец щечной области слева. Из анамнеза: пострадал в результате ДТП. Было проведено ПХО раны по месту жительства. Жалобы: на стянутость кожи вокруг рубца, снижение мимической активности в связи с этим. После проведения гистологического исследования на 33-е сут после операции определился гипертрофический рубец. Рис. 3. Гипертрофический рубец щечной области слева у пациента И., 37 лет Fig. 3. Hypertrophic scar of the buccal area on the left in patient I., 37 years old Исследования неинвазивными оптическими методами проводились на 21-е сут после операции. Все показатели снимались непосредственно с поверхности центра рубца и сравнивались со здоровой кожей у этого же пациента. На 21-е сут после операции проводились измерения интенсивности эндогенной флюоресценции коллагена «Iколлаген» на длине волны флюоресценции .f = 455 нм, усредненных по времени регистрации (t = 20 с) показателей микроциркуляции (ПМ), тканевой сатурацииоксигемоглобина StO2 и усредненного по времени объемного кровенаполнения кожи Vb in vivo. Для возбуждения флюоресценции использовался маломощный (2-3 мВт) лазер с длиной волны .e = 365 нм. Показания снимались с поверхности ткани непосредственно в центре рубца. Все измерения проводились на многофункциональном лазерном диагностическом комплексе «ЛАКК-М» (ЛАЗМА, Россия). Показатель микроциркуляции отражает изменение потока крови (перфузии ткани кровью) в единицу времени в исследуемом объеме. Данный показатель определяется по формуле [29]: ПМ = KNэрVср, где К - коэффициент пропорциональности, Nэр - число эритроцитов в диагностическом объеме, Vср - средняя скорость движения эритроцитов. Параметр удельного потребления кислорода клетками ткани U характеризует потребление кислорода на единицу объема циркулирующей в ткани крови: U = (SpO2 - StO2)/Vb, где SpO2 - сатурация оксигемоглобина в артериальной крови, значение которой было принято равным 98%. Ввиду того, что локализация рубцов различная, оценка абсолютных показателей была бынекорректна. Поэтому все измеренные значения нормировались на данные, полученные с интактной области. Нормированные значения будут обозначены как .(P) - показатель отношения величины Р для рубца и для интактной области. РЕЗУЛЬТАТЫ При исследовании ЛФС удалось зафиксировать максимальную флюоресценцию коллагена и эластина у пациентки с келоидным рубцом на 21-е сут после операции. У пациентки с келоидным рубцом показатель изменения флюоресценции коллагена относительно интактной области в 2,4 раза превышал таковой у пациенткис нормотрофическим рубцом и в 8,3 раза - у пациента с гипертрофическим рубцом (таблица). Это объясняется тем, что синтез коллагена в келоидных рубцах значительно выше, чем в Issues of Reconstructive and Plastic Surgery No. 3 (70) September’ 2019 38 Андреева В.В., Кузьмина Е.Н., Разницына И.А. гипертрофических, тогда как в гипертрофическом рубце количество коллагеновых волокон меньше. Результаты лазерной допплеровской флоуметрии Тип рубца по гистологии . (Iколлаген). (ПМ) . (U) Келоидный 2,16 1,78 0,60 Гипертрофический 0,26 0,30 0,96 Нормотрофический 0,91 1,06 1,00 Кроме того, отношение показателей микроциркуляции рубцовой ткани и здоровой оказалось максимальным для келоидного рубца. Для данного типа рубца . (ПМ) в 1,7 раз больше такового для нормотрофического рубца и в 5,9раза - для гипертрофического рубца. Удельное потребление кислорода при этом у гипертрофического и нормотрофического рубца практически одинаково и не отличается от нормальной ткани, однако для келоидного рубцаэтот показатель на 40% ниже, чем у нормальнойткани и у нормо- и гипертрофических рубцов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Методы оптической неинвазивной диагностики уже используются с целью определения типа рубцовой деформации и степени развития фиброза. Однако предложенные методики в отдельности не дают полной картины течения процесса образования рубцовых деформаций. Мы считаем, что объединение таких методов, как ЛДФ, ЛФС и методов оптической тканевой оксиметрии могут дать более полную информацию об особенностях формирования рубца на ранних стадиях и позволят определить его тип. Результаты пилотного эксперимента показали, что методы оптической неинвазивной диагностики могут зафиксировать различия в флюоресценции коллагена для разных типов рубцов, а также в показателях микроциркуляции и удельном потреблении кислорода. Мы полагаем, что исследование рубцовойткани с помощью методов лазерной флюоресцентной спектроскопии и оптической тканевой оксиметрии в перспективе даст возможность провести своевременное адекватное лечение рубцов любой локализации, что обеспечиваетраннюю реабилитацию. После проведения хирургического лечения или полученной травмы в процессе образования рубцовой ткани, своевременный прогноз на ранних стадиях появления патологического рубца позволит предвидеть результат возможного формирования рубцовой ткани. Учитывая неинвазивность и безопасность оптических методов диагностики можно начинать противорубцовую терапию уже на ранних сроках, что, несомненно, положительно скажется на прогнозе лечения у таких пациентов. За счет правильной патогенетически подобранной терапии на ранних сроках (3-4-я нед), можно получить у больных хороший косметический эффект, что очень важно для их социальнойи психологической адаптации, особенно еслиоперации были проведены в области открытых участков тела, в частности лица.

Скачать электронную версию публикации