ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ КЛЕТОЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИ У ДЕТЕЙ С ГЛУБОКИМИ ОЖОГАМИ КОЖИ

Будкевич Л.И.¹ , Королёва Т.А.²

¹Доктор медицинских наук, проффесор ФГБУ «МНИИпедиатрии и детской хирургии» Минздравсоцразвития России; ²Аспирант.

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ КЛЕТОЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИ У ДЕТЕЙ С ГЛУБОКИМИ ОЖОГАМИ КОЖИ

Аннотация

Целью настоящего исследования было проведение анализа результатов, полученных при применении системы ReCell^® в процессе хирургического лечения пациентов с глубокими ожогами кожи. Основной задачей исследования являлось доказать эффективность применения клеточной технологии «ReCell^®» в комбустиологии детского возраста на основании анализа результатов лечения больных с  термической травмой. В отделении термических поражений на базе ДГКБ№9 им. Г.Н. Сперанского технология ReCell^® использовалась для лечения обожженных детей с ожоговыми ранами III степени на площади от 1% п.т. до 10% поверхности тела. У  одного и того же пациента сравнивали два поврежденных участка. На одном из них выполняли традиционное оперативное вмешательство, заключающееся в проведении хирургической некрэктомии с одновременной аутодермопластикой свободными расщепленными перфорированными 1:4 кожными трансплантатами. На другом участке  глубокого ожога наряду с традиционным оперативным вмешательством поверх пересаженных  трансплантатов наносилась заранее приготовленная   суспензия аутоклеток.

Сравнивались клинические характеристики рубцовой ткани, а также проводилась инструментальная оценка путем сканирования рубцовой поверхности аппаратом  Antera 3D^™  (фирма «Миравекс Лимитед»). В ходе работы было установлено, что через 6 месяцев после полной эпителизации ожоговых ран отмечался более сглаженный рельеф кожных покровов в случае сочетания ранней некрэктомии с аутодермопластикой и использованием клеточного спрея. При использовании технологии «ReCell®» отмечено более раннее «созревание» рубцовой ткани по сравнению с теми участками, где суспензия аутоклеток  не применялась.

Внедрение в клиническую практику лечения детей с глубокими ожогами клеточной технологии  в виде спрея из аутоклеток эпидермально-дермального слоя кожи является весьма перспективным, поскольку позволяет добиться хороших результатов у ожоговых реконвалесцентов, исключая формирование патологических послеожоговых рубцов.

Ключевые слова: глубокие ожоги кожи, клеточные технологии, клеточная технология ReCell®

Budkevich L.I.¹ , Koroleva Т.А.²

¹ PhD in Medicine, professor, Moscow Scientific Institute of Pediatrics and Children Surgery ; ² postgraduate student.

THE USE OF CELLULAR TECHNOLOGY IN TREATMENT OF CHILDREN WHIS DEEP BURNS.

Abstract

Carrying out the analysis of the results received at use of ReCell® system in the course of surgical treatment of patients with deep burns of a skin was the purpose of this research. The main objective of research was to prove efficiency of application of the cellular technology "ReCell®" on the basis of the analysis results treatment of patients with a thermal trauma. In the clinic of thermal injuries the ReCell® technology was used for treatment children with burn wounds of the III degree TBSI from 1%  to 10% of a surface of a body. At the same patient compared two damaged sites. On one of them carried out the traditional operative measure consisting in carrying out a surgical necretomy from simultaneous skin grafting of a 1:4 meshed. On other site along with a traditional operative measure over the replaced grafts in advance prepared suspension an autocells was brought.

Clinical characteristics of a scar were compared, and also the tool assessment by scanning of a scar surface by the device Antera 3D™ (Miraveks Limited firm) was carried out. During the work it was established that in 6 months after a full epithelization of burn wounds more smoothed relief of integuments in case of a combination of an early necretomy with autodermoplastiky and use of cellular spray became perceptible. When using the ReCell® technology earlier "maturing" of a scar tissue in comparison with those sites where suspension an autocells wasn't applied is noted.

Introduction in clinical practice of treatment of children with deep burns of cellular technology in the form of spray from an autocells is very perspective as allows to achieve good results from burn convalescents, excepting formation of pathological postburn scars.

Keywords: deep burns, cellular technologies, cellular technology ReCell®.

Введение

Одним из наиболее распространенных травматических поражений среди всех возрастных групп населения является ожоговая травма, на которую приходится 6-7,5% в структуре общего травматизма. Каждый год количество пострадавших от ожогов во всем мире составляет около 2 млн. человек, из них примерно 100 тыс. человек нуждается в госпитализации, 9 тыс. случаев заканчиваются смертью. Лечение глубоких ожоговых ран всегда сопряжено с повышенным риском возникновения патологических рубцов. По данным разных авторов, грубые рубцы наблюдаются у 30% [10, 12] – 67% [8] лиц, перенесших ожоговую травму. Патологическое рубцевание приводит к развитию у больных функциональных и косметических нарушений [13, 14], вызывает тяжелые психологические последствия [15].  Подавляющее большинство пациентов (75%), перенесших тяжелую термическую травму, нуждаются в консервативной терапии, а каждому второму ребенку требуются различные хирургические реконструктивно-восстановительные вмешательства. Нельзя не отметить, что последствия ожоговой травмы нарушают социальную адаптацию пострадавших, ведут к инвалидизации и даже к суициду.  Среди лиц, ставших инвалидами от различных травм, пациенты с ожогами составляют от 1,3 до 22,8%.
Таким образом, в связи с широкой распространенностью ожоговой травмы, высокой летальностью, нарушением социальной адаптации пострадавших, актуальным и по сей день остается вопрос об улучшении результатов лечения больных с ожогами. Особую группу составляют пациенты с глубокими ожогами кожи, требующими хирургической коррекции. Для ускорения сроков заживления поврежденных кожных покровов в настоящее время одним из наиболее эффективных методов лечения является некрэктомия с одномоментной или отсроченной аутодермопластикой свободным, расщепленным  кожным трансплантатом, как правило перфорированным. Для улучшения косметических и функциональных результатов лечения глубоких ожогов разрабатываются методы, основанные на клеточных технологиях.

В настоящей статье описывается применение клеточной технологии ReCell у детей с глубокими ожогами кожи.

Материалы и методы

В исследование вошло 10 детей в возрасте от 8 мес. до 3 лет, из них 6 девочек (60%) и 4 мальчика (40%), с ожоговыми ранами III степени на площади от 1% п.т. до 10% поверхности тела. Ожоговые раны располагались в области грудной клетки в 4 случаях (25%), в области живота в 4 случаях (25%) ,в области верхних конечностей в 6 случаях (37,5%) и в области нижних конечностей в 2 случаях (12,5%). У одного и того же больного сравнивались зоны интереса:

Зона А – рана III степени, при лечении которой применялась традиционная тактика хирургического лечения:  некрэктомия с отсроченной или одномоментной аутодермопластикой свободными, расщепленными,  перфорированными 1:4 трансплантатами.

Зона В – рана III степени при лечении которой после тангенциальной некрэктомии с отсроченной или одномоментной аутодермопластикой свободными, расщепленными,  перфорированными 1:4 трансплантатами использовалась клеточная технология «ReCell».

У всех, включенных в исследование больных,  использовались идентичные, нейтральные перевязочные средства (Adaptic, Jelonet).

Все пациенты, включенные в исследование подвергались единому обследованию, а также катамнестическому наблюдению, которое проводилось через  3 недели после полной эпителизации ран и до года с интервалом в 6 месяцев.

Произведен ретроспективный анализ результатов лечения с использованием клеточной технологии и традиционных методов при помощи клинико-лабораторных исследований раневого процесса в остром периоде и клинико-инструментальной оценки рубцового процесса у ожоговых реконвалесцентов.

Осмотр после оперативного вмешательства проводился на пятые, седьмые послеоперационные сутки (и далее, при необходимости, через сутки) и включал оценку площади эпителизировавшейся поверхности раны, процент грануляционной ткани, наличие некротической ткани.

При осмотре пациентов в катамнезе, оценивался тип рубца, исходя из «рабочей» классификации, предложенной д.м.н., профессором С.И. Воздвиженским с соавторами (Г.П. Пронин, М.Г. Фомина, к.м.н. А.В. Трусов, к.м.н. Л.В. Шурова), применяемой в ДГКБ № 9 им. Г.Н. Сперанского с 1996 года. С помощью осмотра и пальпации  рубца, оценивались его консистенция, эластичность, подвижность и отношение к подлежащим тканям, возвышение над уровнем кожи, цвет рубца, рельеф его поверхности, изменение чувствительности, субъективные ощущения в виде зуда, жжения, боли.

С целью объективизации результатов лечения был использован новый, высокотехнологичный аппарат,  позволяющий получить цифровое изображение и произвести анализ поверхности кожи – аппарат Antera 3D^™. Изображение аппарата представлено на рисунке № 1.

Принцип работы аппарата заключается в том, что он имеет определенное количество светодиодов с различной длиной волны для отображения всего видимого спектра, от красного до голубого цвета. Свет, испускаемый светодиодами, частично поглощается, рассеивается и отражается от поверхности кожи. Отраженный свет собирается микросхемой камеры внутри прибора и передается на подключенный компьютер для анализа данных. Благодаря сложным алгоритмам работы, аппарат Antera 3D^™ позволяет получить 3D-изображение кожи, а также с помощью специального программного обеспечения провести оценку целого ряда параметров, связанных с формой кожи и ее пигментацией. Благодаря сложным алгоритмам, программное обеспечение позволяет анализировать и измерять топографические характеристики кожи, отмечать концентрацию меланина и гемоглобина и измерять их относительные концентрации.

Рис. 1 -. Аппарат Antera 3D^™

Комплект ReCell^®

ReCell^® представляет собой одноразовое аутологичное устройство для сбора клеток (Рис. № 2). Оно состоит из блока обработки со встроенным механизмом нагрева для подогрева раствора фермента до рабочей температуры (37 ˚С) и съемных вставок в качестве стерильной чаши Петри для использования при разделении и выскабливании фрагментов кожи во время биопсии. Кроме того, он также включает запечатанный стеклянный флакон с ферментом, лифолизированный трипсин 0,75% (с минимальной активностью 3000 Tu мл^-1), что эквивалентно 50 lkat mL^-1), 1*10 мл ампулу стерильной воды, 1*10 мл флакон соединения натрия лактата.

Проведение биопсии и разделение клеток при помощи комплекта ReCell^®

Фрагмент кожи сплит - толщины (0,2 – 0,3 мм ) был взят на здоровом участке при помощи дерматома Zimmer (Циммер, Индиана, США). Согласно инструкциям производителя, при площади области биопсии 1 см² может быть покрыто до 80 см² площади раны, и при биопсии, равной 4 см² - до 320 см². Для начала процесса разделения клеток эпидермис был опущен в 4,5 мл раствора трипсина на 20 мин при температуре 37 – 38 ˚С. После взятия биопсии производилась тангенциальная некрэктомия в области термического поражения с последующей аутодермопластикой свободным, расщепленным перфорированным 1:4 трансплантатом. После ферментации с трипсином, эпидермис был отделен от слоев дермы, а клетки эпидермиса были разделены между собой при помощи скальпеля (Рис. № 3). Затем клетки были суспендированы в растворе лактата, при помощи 5 мл шприца отобраны несколько раз для создания клеточной суспензии, и распылены на обрабатываемую область. Все процедуры были выполнены в операционной и под общим наркозом.

Рис. 2

Рис. 3

Результаты

Максимальная площадь, на которую распылялась взвесь аутоклеток, составила 320 см², минимальная – 78см². У всех детей в обеих зонах сравнения (зона А и зона В) сроки восстановления кожных покровов были сопоставимы. В среднем полная эпителизация кожных покровов наступала на 7 сутки после оперативного вмешательства. Общий койко-день у исследуемых пациентов составил в среднем 15 суток. При осмотре в катамнезе через 6 месяцев после полной эпителизации ожоговых ран отмечался более сглаженный рельеф кожных покровов в случае сочетания ранней некрэктомии с аутодермопластикой и использованием клеточного спрея.  Также в этой зоне отмечено более раннее «созревание» рубцовой ткани по сравнению с теми участками, где суспензия аутоклеток  не применялась. Визуальная картина сформированной на поврежденных участках   кожи по своим характеристикам была близка к здоровой, что подтверждалось и данными мультиспектрального количественного анализа концентрации меланина   и гемоглобина. Так, на месте нанесения клеточной взвеси эти показатели были на  20-35%  ниже, чем в участках сравнения.

Ни у одного больного не отмечено развития местных инфекционных осложнений. У большинства детей в катамнезе  формировались минимальные рубцы, пигментация которых была близка  к здоровой коже,  что очень важно для обеспечения скорейшей социальной адаптации обожженных.

На рисунках Рис. № 4 и Рис. № 5 изображен вид раны во время оперативного вмешательства (А) и вид рубца спустя 6 месяцев после оперативного вмешательства (Б). Овалом обозначены зоны А и В (объяснения в тексте).

Обсуждение

Критериями успешного лечения обожженных является не только заживление ран, но и хорошие функциональные и косметические результаты.  

У  пациентов с глубокими ожогами  кожи III  степени  кожный покров восстанавливается с помощью  сетчатых аутотрансплантатов, которые  в отдаленные сроки начинают приобретать функционально-морфологические признаки, присущие коже как органу. Однако они  не утрачивают характерного рисунка даже через несколько лет после пластики, хотя ячеистая структура становится менее заметной. Кроме того, при использовании   кожных трансплантатов с большим коэффициентом перфорации  возможно формирование  в ячейках вторичного струпа, чаще  при локализации глубоких ожогов на задней поверхности тела.  Патологические  рубцы у данного контингента пострадавших, по данным ряда авторов, появляются  в 30—40% случаев.

Применяемая традиционная тактика хирургического  лечения больных с глубокими ожогами,  заключающаяся  в раннем иссечении некротических  тканей и закрытии раневого дефекта кожей, взятой со здорового донорского участка,  приводящая к увеличению площади  повреждения кожного покрова, дополнительным страданиям  и кровопотери, к которым особенно  чувствителен детский организм, не решает перечисленные выше проблемы. 

Актуальным для комбустиологии является применение клеток эпидермиса и фибробластов [1 – 7, 17]. Но как показывает клиническая практика использование кератиноцитов связано с рядом трудностей: длительный срок выращивания необходимого количества клеток - в среднем 21 день; высокий процент  лизиса пересаженных клеток, по литературным данным,  от 20 до 80%; хрупкость пласта клеток, переносимых на рану;  высокая стоимость технологии.

Более перспективным является метод культивирования в лабораторных условиях (in vitro)  аллофибробластов,  их аппликация на раневое ложе после выполнения хирургической некрэктомии  и последующая аутодермопластика свободными, расщепленными, перфорированными кожными трансплантатами [2]. Но недостатки в  вопросах правового регулирования данной проблемы ограничивают возможность применения этой технологии в комбустиологии детского возраста.

В связи с этим,  актуальным остается поиск  более эффективных  методов хирургического лечения обожженных.

Австралийский хирург Фиона Вуд [10, 18, 19] предложила новую технологию «ReCell», позволяющую уменьшить страдания больных и улучшить исходы термической травмы. Она разработала способ заживления ожогов с помощью суспензии клеток, полученных из кожи самого пациента.   В технологии используются несколько типов клеток –  кератиноциты, фибробласты  и пигментные клетки (меланоциты). Спрей  наносится на рану,  превышающую площадь биопсии в 80 раз.  Заживление пораженных участков с помощью «напыляемой» кожи происходит в течение нескольких дней. С 2002 года данная технология была применена  во многих странах у 4000 пострадавших, в том числе,  у детей.

Практические наблюдения и научные исследования зарубежных авторов по этой тематике свидетельствуют о высокой эффективности данной клеточной технологии в плане восстановления утраченного кожного покрова, эстетических и функциональных результатов  лечения больных с термической травмой [9, 12].  Публикаций в медицинской литературе по данной проблеме немного. О  применении клеточной суспензии в педиатрической практике  написаны единичные работы. Все это и явилось основанием  для  изучения технологии «ReCell» и последующего ее  внедрения в комбустиологию детского возраста. 

В данном исследовании приняло участие 10 пациентов с глубокими ожогами кожи. Было выявлено, что сроки эпителизации в обеих зонах сравнения были сопоставимы. Однако клиническая характеристика рубцовой ткани в зоне, в которой использовалась клеточная технология, соответствовала  нормотрофическому рубцу. Кроме того, пигментация рубца в зоне А была близка к цвету нормальной кожи в связи с содержанием в клеточной суспензии помимо кератиноцитов, еще и меланоцитов.

Выводы

Таким образом, внедрение в клиническую практику лечения детей с глубокими ожогами клеточной технологии  в виде спрея из аутоклеток эпидермально-дермального слоя кожи является весьма перспективным, поскольку позволяет добиться хороших результатов у ожоговых реконвалесцентов, исключая формирование патологических послеожоговых рубцов.