Оценка возможности объективного определения глубины повреждения кожных покровов, толщины кожных пластов и их гистологического соответствия с помощью ОКТ
Оценка возможности объективного определения глубины повреждения кожных покровов, толщины кожных пластов и их гистологического соответствия с помощью ОКТ
Аннотация
В современной комбустиологии по прежнему актуальной задачей является создание методики объективной мультиочаговой оценки степени повреждения тканей в режиме реального времени, которая позволила бы более точно выявить не только истинную структуру травмы, но и определиться с наиболее адекватной тактикой лечения пациента.
При этом возможность объективного контроля процесса терапии позволила бы не только проводить ее своевременную коррекцию, но и прогнозировать исход заболевания и определять возможные пути коррекции оставшихся изменений в тканях.
Оптимальным способом прижизненной визуализации структуры кожи в режиме реального времени является оптическая-когерентная томография (ОКТ), которая по сути представляет собой, аналог «оптической биопсии».
1. Введение
Проблема ожоговой травмы является одной из наиболее актуальных проблем в современной медицине, и часто ассоциируются с высоким риском осложнений, инвалидности и летальным исходом.
Прежде всего, это связано с ее распространенностью в быту, среди мирного населения, а становится особенно актуально в период боевых действий, в связи с чем, перед комбустиологами, хирургами и дерматологомами ставиться непростая задача о лечении и восстановлении ожоговых больных.
Главным типом оперативного лечения для восстановления целостности кожи у ожоговых пациентов, служит свободная кожная аутодермопластика аутотрансплантатом, входящая в алгоритм раннего хирургического лечения пострадавших .
Сложность субъективной верификации глубины ожога обусловлена частой неоднородностью поражения, динамичностью морфологической картины, окончательное становление которой происходит, как правило, через 7-10 суток после травмы.
Визуальное исследование является обязательным, но не позволяет достоверно оценить глубину поражения и выявить состоятельность барьерной функции кожи. Martin N.A.и Falder S. показали, что оценка степени термического поражения на основании температуры и продолжительности воздействия повреждающего агента в клинической практике не оптимальна, что актуализирует вопрос о развитии объективных инструментальных методик in vivo .
Наряду с обязательным визуальным мониторингом состояния ожоговой раны, окружающих тканей и трансплантата, должно проводятся исследования по оценке функциональных параметров пересаженной кожи и собственных тканей.
Основную трудность для развития методов диагностики ожоговой травмы создает невозможность контролируемого лабораторного воспроизведения ее различных вариантов на человеке , . Многочисленные работы посвященные подобным экспериментам, проводимым на лабораторных животных, позволяют получить лишь косвенные данные, так как присутствуют существенные различия между структурой, метаболизмом и процессами регенерации в коже животных и человека .
Таким образом, вопрос объективной оценки глубины повреждения при ожоговой травме у человека остается открытым , , .
С другой стороны, совершенно необходимым условием для оптимального оперативного лечения является выбор толщины кожного трансплантата и установка шага дерматома. Выбор осложняется различием толщины кожных слоев не только у пациентов различного пола и возраста, но и кожи различной анатомической локализации у одного пациента , , .
Оптическая когерентная томография – единственный высокоразрешающий неинвазивный метод визуализации структуры биотканей, близкий по информативности к эксцизионной биопсии, позволяющий верифицировать наличие важного критерия для дифференциальной диагностики ожогов кожи II и III степени: дериватов кожи . Таким образом, оптимальным способом прижизненной визуализации структуры кожи в режиме онлайн является метод оптической когерентной томографии, который является аналогом «оптической биопсии» .
2. Методы и принципы исследования
Цели:
- оценить возможность объективного определения глубины повреждения кожных покровов, толщины кожных пластов и их гистологического соответствия с помощью ОКТ в режиме ex vivo;
- улучшить результаты лечения пациентов с термическими поражениями кожи, путем совершенствования способов диагностики, которые позволят объективно оценить глубину повреждения кожи и выбрать оптимальную толщину кожного лоскута при дерматомии.
Материалы и методы. Патологоанатомическое исследование проводили на базе патологоанатомических отделений ряда клинических учреждений, исследованы образцы кожи ампутированных нижних конечностей (n=5). Проводили ОКТ исследование неповрежденной кожи с последующей ОКТ фиксацией результата последовательного послойного удаления пластов кожи (дерматомии) с помощью дерматома.
В работе использовали визуализатор топограф оптико-когерентный ОКТ-1300 со следующими техническими характеристиками: центральная длина волны – 1300 нм, скорость сканирования – 92 кГц, глубина сканирования – 1,5 мм, продольное разрешение – 20 мкм, поперечное разрешение – 25 мкм, мощность излучения на объекте – 0,75 мВт (ниже допустимого уровня ANSI). Обработку полученных ОКТ-изображений выполняли с помощью специализированных программ HF_OCTf_512Cuda+ViewKub, HF_OCTf_Viewer.
В эксперименте использован фрагмент кожи бедра с подкожной клетчаткой, полученный в результате плановой ампутации. Проводили ОКТ исследование неповрежденной кожи с последующей ОКТ фиксацией результата последовательного послойного удаления пластов кожи (дерматомии) с помощью дерматома с шагом 200 мкм. Из каждого отделенного фрагмента был изготовлен гистологический препарат.
Получено добровольное информированное согласие пациента на гистологическое исследование ампутационного материала.
Рисунок 1 - ОКТ-изображение исходного состояния кожи бедра поcле ампутации. Визуализируется характерная пятислойная структура, типичная для здоровой кожи
3. Основные результаты
Рисунок 2 - ОКТ-изображения фрагментов кожи, удаленных с помощью дерматома (a, d, g, j, m, p), соответствующих им гистологических препаратов (b, e, h, k, n, q) и участков ампутационного материала на месте последовательного удаления фрагментов дерматомом (c, f, i, l, j, r)
4. Заключение
Оптическая когерентная томография- может быть использована для прижизненной диагностики практически всех паталогических процессов происходящих в коже: все фазы воспаления, некроз, гиперкератоз, паракератоз, гранулез, акантоз, спонгиоз и т.д. а так же некоторые патологические процессы протекающие в дерме .
Оптическая когерентная томография является неинвазивным, безопасным методом диагностики, следовательно, позволяет проводить частые мультифокальные исследования кожи без каких-либо побочных эффектов, так же она достаточна проста в использовании, что позволяет осуществлять частый мониторинг течения заболевания на фоне проводимой терапии in vivo. ОКТ-визуализация не вызывает травм и отсроченных нежелательных явлений, поскольку при данном методе диагностики используется излучение в ближайшем инфракрасном диапазоне длин волн мощностью всего 1 МВт, и не доставляет неприятных субъективных ощущений во время исследования .
Проведенное исследование демонстрирует возможности ОКТ как метода, способного предоставить объективную информацию об исходном состоянии целой и поврежденной кожи, определяя глубину травматического воздействия, а так же определять толщину кожных пластов, полученных в результате дерматомии.
Практическое применение данной методики обследования позволит существенно улучшить диагностику повреждений и выбрать оптимальный вариант кожной пластики, необходимой конкретному пациенту, что отвечает современным тенденциям развития и практического применения персонифицированной терапии.