RU2726607C2 - Method for two-stage bioengineering reconstruction of upper digestive tracts - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to oncology, and can be used for elimination of upper gastrointestinal defects, after removal of locally advanced tumors. Patient's epithelial tissue fragment produced by skin fragment biopsy of size 1×1 cm or oral mucosa size of 0.5×0.5 cm, the "in vitro" epithelial cells are isolated and cultivated to increase the cell mass. Then grown cells are transferred onto surface of biocompatible matrix and epithelial layer is formed. Autologous tissue equivalent of the mucous membrane thus created is implanted on the fascia of the greater pectoral muscle with a cellular layer upwards and fixed with a suture. Then muscle with tissue equivalent attached to it is isolated by film, wound is layer-by-layer closed, autologous tissue equivalent is left on muscle for 3–4 weeks. When mucous membrane is formed, delayed pharyngoplasty is performed: skin is incised in submammary region, skin-fat flaps are mobilized and dissolved, skin-fat flap is separated from greater pectoral muscle, film is removed and a muscle flap is formed with inclusion of a greater pectoral muscle on thoracoacromial vessels. Further, an incision is made surrounding the pharyngostomy on the border of the skin and mucosa; the edges of skin and mucosa are mobilized, and the formed prefabricated muscular flap is moved to the defect area. Further, the prefabricated fragment of the flap is sutured along the perimeter with the edges of the pharyngostomy mucosa by separate interrupted sutures. Muscular portion of the graft is additionally covered with sutures along the perimeter of pharyngostomy, soft tissues of the neck are restored with a muscular portion of the displaced flap and fixed with separate interrupted sutures. Neck wound is closed with leaving silicone drainage in underfoot space on the left side. Donor wound is closed in layers with leaving two silicone drains.EFFECT: method provides restoration of defect of upper digestive tracts by using a prefabricated pectoral flap and recovery of epithelial lining and soft tissues.1 cl, 1 ex, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к онкологии, в частности для устранения дефектов верхних отделов пищеварительного тракта, после удаления местно-распространенных опухолей.The invention relates to medicine, namely to oncology, in particular to eliminate defects in the upper digestive tract, after removal of locally advanced tumors.

Известен способ фарингопластики в условиях дефицита пластического материала, при котором пластику гортаноглотки и шейного отдела пищевода, мягких тканей шеи осуществляют с помощью висцерального тонкокишечно-брыжеечного трансплантата (RU 2427339 C1). Пластику гортаноглотки и шейного отдела пищевода осуществляют с помощью единого висцерального тонкокишечно-брыжеечного трансплантата с сохранением брыжейки в полном объеме. Анастомозируют питающие трансплантат сосуды с сосудами шеи. Кишечный фрагмент лоскута укладывают в позиции гортаноглотки так, чтобы его противобрыжеечный край располагался относительно средней линии шеи по другую сторону от зоны микрососудистых анастомозов. Формируют дистальный анастомоз между кишечной трубкой аутотрансплантата и шейным отделом пищевода. «Г-образно» складывают оральный фрагмент кишки, используя ее естественные изгибы так, чтобы длина горизонтально расположенной части кишечного фрагмента соответствовала величине диаметра просвета ротоглотки. Накладывают фиксирующий шов между углом кишечного фрагмента и прилежащей стенкой ротоглотки. Клинообразно иссекают фрагмент стенки кишечной составляющей аутотрансплантата по его противобрыжеечному краю в зоне оростомы. Формируют проксимальный анастомоз между кишечной трубкой и ротоглоткой. Затем брыжеечным фрагментом лоскута изолируют линии швов в области органных и микрососудистых анастомозов. Фрагментами брыжейки, прилежащими к ротоглотке, укрывают проксимальный анастомоз с кишкой и микрососудистые анастомозы. Оставшейся прядью брыжейки изолируют зону пищеводно-кишечного соустья и средостение. Использование данного изобретения позволяет восстановить целостность органов проксимального отдела пищеварительного тракта.There is a known method of pharyngoplasty in conditions of a lack of plastic material, in which the plastic of the larynx and cervical esophagus, soft tissues of the neck is performed using a visceral small intestinal-mesenteric transplant (RU 2427339 C1). Plastic surgery of the laryngopharynx and cervical esophagus is performed using a single visceral small intestinal-mesenteric transplant with the mesentery preserved in full. The vessels feeding the graft with the vessels of the neck are anastomosed. The intestinal fragment of the flap is placed in the position of the laryngopharynx so that its antimesenteric edge is located relative to the midline of the neck on the other side of the zone of microvascular anastomoses. A distal anastomosis is formed between the intestinal tube of the autograft and the cervical esophagus. The oral fragment of the intestine is folded "L-shaped", using its natural curves so that the length of the horizontally located part of the intestinal fragment corresponds to the diameter of the oropharyngeal lumen. A fixing suture is applied between the corner of the intestinal fragment and the adjacent wall of the oropharynx. A wedge-shaped fragment of the wall of the intestinal component of the autograft is excised along its antimesenteric edge in the orostomy area. A proximal anastomosis is formed between the intestinal tube and the oropharynx. Then, the suture lines in the area of organ and microvascular anastomoses are isolated with a mesenteric fragment of the flap. Fragments of the mesentery, adjacent to the oropharynx, cover the proximal anastomosis with the intestine and microvascular anastomoses. The remaining strand of mesentery is used to isolate the zone of the esophageal-intestinal anastomosis and the mediastinum. The use of this invention allows you to restore the integrity of the organs of the proximal digestive tract.

Однако использование данного способа фарингопластики возможно только у соматически сохранных пациентов, ограничено сопутствующей патологией донорских органов и ранее произведенными вмешательствами на органах брюшной полости, возможно только в специализированных центрах при наличии оборудования и персонала, владеющего знаниями и практическими навыками микрохирургических операций.However, the use of this method of pharyngoplasty is possible only in somatically safe patients, it is limited by the concomitant pathology of donor organs and previously performed interventions on the abdominal organs, it is possible only in specialized centers with the availability of equipment and personnel who have the knowledge and practical skills of microsurgical operations.

Известен способ восстановления тканей орофарингеальной области префабрицированными аутотрансплантатами у онкологических больных (Ребрикова И.В. / восстановление тканей орофарингеальной области префабрицированными аутотрансплантатами у онкологических больных // Экспериментально-клиническое исследование. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.м.н., 2015). Реконструкцию тканей орофарингеальной области осуществляют префабрицированными лоскутами с восстановлением слизистой оболочки и мягкотканого компонента, а также функционально достаточного объема и формы органа. Производят забор микрографтов слизистой оболочки твердого неба в пределах слизистого слоя размерами 1-3 мм, которые отмывают в физиологическом растворе. Далее после осуществления операционного доступа согласно разметке на площади, соответствующей размеру дефекта слизистой оболочки, на фасцию мышцы имплантируют и фиксируют микрографты слизистой оболочки, которые укрывают резорбируемой викриловой сеткой с фиксируют ее по периметру. Далее трансплантат изолируют стерильной полиэтиленовой пленкой, которую фиксируют по периметру. Рану послойно ушивают наглухо с оставлением силиконового дренажа. При выполнении реконструктивного этапа перемещенными префабрицированными лоскутами после осуществления операционного доступа и после удаления полиэтиленовой пленки, во всех случаях в зоне ранее произведенной имплантации микрографтов слизистой оболочки выявляли вновь образованную ткань на фасции мышцы. Соответственно размеру дефекта формировали мышечный лоскут с предварительно имплантированной слизистой, в ряде случаев из волокон большой грудной мышцы на питающих торако-акромиальных сосудах, в ряде случаев из волокон широчайшей мышцы спины на питающих торако-дорзальных сосудах. Сформированный префабрицированный мышечный лоскут перемещали на область дефекта. Восстановление слизистой оболочки осуществляли префабрицированным фрагментом лоскута, мягкотканый дефект орофарингеальной зоны замещали мышечной порцией лоскута.A known method of tissue restoration of the oropharyngeal region with prefabricated autografts in cancer patients (Rebrikova I.V. / restoration of tissues of the oropharyngeal region with prefabricated autografts in cancer patients // Experimental clinical study. // Abstract of the thesis for the degree of candidate of medical sciences, 2015 ). Reconstruction of the tissues of the oropharyngeal region is carried out with prefabricated flaps with the restoration of the mucous membrane and soft tissue component, as well as functionally sufficient volume and shape of the organ. Micrografts of the mucous membrane of the hard palate are taken within the mucous layer with dimensions of 1-3 mm, which are washed in saline. Further, after the implementation of the surgical access, according to the marking on the area corresponding to the size of the mucosal defect, the muscle fascia is implanted and the mucous membrane micrografts are fixed, which are covered with a resorbable vicryl mesh and fixed along the perimeter. Next, the graft is isolated with a sterile plastic wrap, which is fixed around the perimeter. The wound is sutured tightly in layers, leaving a silicone drainage. When performing the reconstructive stage with displaced prefabricated flaps after the surgical approach and after removing the polyethylene film, in all cases, newly formed tissue on the muscle fascia was detected in the area of the previously implanted mucosal micrografts. According to the size of the defect, a muscle flap was formed with a pre-implanted mucosa, in some cases from the fibers of the pectoralis major muscle on the supplying thoracoacromial vessels, in some cases from the fibers of the latissimus dorsi muscle on the supplying thoraco-dorsal vessels. The formed prefabricated muscle flap was moved to the defect area. Restoration of the mucous membrane was carried out with a prefabricated flap fragment, the soft tissue defect of the oropharyngeal zone was replaced with a muscle portion of the flap.

Однако известный способ префабрикации лоскутов при орофарингопластики является достаточно трудоемким и результат зависит от качества его выполнения.However, the known method of prefabrication of flaps in oropharyngoplasty is rather laborious and the result depends on the quality of its implementation.

В качестве прототипа выбран способ реконструкции верхних дыхательных путей с использованием тканевого эквивалента у онкологических больных (Батухтина Е.В. / Реконструкция верхних дыхательных путей с использованием тканевого эквивалента у онкологических больных. Клинико-экспериментальное исследование // Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.м.н., 2006). Реконструкцию верхних пищеварительных путей осуществляют в два этапа. На первом этапе выполняют префабрикацию лоскута путем имплантации аллогенного тканевого эквивалента слизистой оболочки на волокна большой грудной мышцы. Реконструктивный этап осуществляют в сроки от 7 суток до 30 дней после имплантации тканевого эквивалента. Восстановление мягкотканого дефекта фарингеальной зоны осуществляют мышечной порцией лоскута, слизистую оболочку восстанавливают тканевым эквивалентом. Лоскут послойно фиксируют по периметру дефекта узловыми швами. Тканевая культура, включающая коллагеновый гель, аллогенную клеточную культуру фибробластов и эпидермальных кератиноцитов, являясь эквивалентом слизистой оболочки и закрывая ее дефект, оказывает непосредственное влияние на заживление и эпителизацию раны. Преимуществом методики является то, что реконструкцию верхних пищеварительных путей осуществляют с восстановлением всех составляющих элементов органа, включая мышечный каркас, эпителиальную выстилку, а также функционально достаточного объема и формы органа.As a prototype, a method of reconstruction of the upper respiratory tract using a tissue equivalent in cancer patients was chosen (Batukhtina EV / Reconstruction of the upper respiratory tract using a tissue equivalent in cancer patients. Clinical and experimental research // Abstract of the thesis for the degree of candidate of medicine .n., 2006). The reconstruction of the upper digestive tract is carried out in two stages. At the first stage, the prefabrication of the flap is performed by implanting an allogenic tissue equivalent of the mucous membrane onto the fibers of the pectoralis major muscle. The reconstructive stage is carried out within 7 days to 30 days after tissue equivalent implantation. Restoration of the soft tissue defect of the pharyngeal zone is carried out with a muscle portion of the flap, the mucous membrane is restored with a tissue equivalent. The flap is fixed in layers along the perimeter of the defect with interrupted sutures. Tissue culture, including collagen gel, allogeneic cell culture of fibroblasts and epidermal keratinocytes, being the equivalent of the mucous membrane and closing its defect, has a direct effect on wound healing and epithelization. The advantage of the technique is that the reconstruction of the upper digestive tract is carried out with the restoration of all the constituent elements of the organ, including the muscular frame, the epithelial lining, as well as functionally sufficient volume and shape of the organ.

Однако, известный способ имеет ряд недостатков, таких как: применение тканевого эквивалента изготовленного на подложке из коллагенового геля связано с техническими трудностями, обусловленными тем, что гель, как основа трансплантируемого эквивалента не имеет плотной структуры, требует для своей фиксации дополнительно вносимой викриловой сетчатой структуры, его технически сложно переносить на мышцу, сложно крепить к подлежащим тканям, в результате чего увеличивается риск смещения и нарушения целостности трансплантируемой конструкции. Применение в качестве клеточной составляющей донорских (аллогенных) клеток снижает эффективность приживления тканевого эквивалента в организме реципиента, и в данном случае трансплантат выполняет роль временно выстраивающегося эпителиального покрытия, которое в течение нескольких недель элиминируется, стимулируя миграцию собственных клеток пациентов область дефекта. Данный механизм у больных с ослабленной в результате противоопухолевого лечения динамикой пролиферации, миграции и регенерации собственных тканей может не давать эффекта и снижать процент успешности применения трансплантата. Кроме этого, фибробласты, которые входят в состав аллогенного тканевого эквивалента, могут способствовать контракции и развитию грануляций, что при устранении дефектов глотки и пищевода повышает риск таких осложнений, как образование стриктур и к стенозам просвета.However, the known method has a number of disadvantages, such as: the use of a tissue equivalent made on a support from a collagen gel is associated with technical difficulties due to the fact that the gel, as the basis of the transplanted equivalent does not have a dense structure, requires an additional vicryl network structure for its fixation, it is technically difficult to transfer to the muscle, difficult to attach to the underlying tissues, which increases the risk of displacement and disruption of the integrity of the transplanted structure. The use of donor (allogeneic) cells as a cellular component reduces the efficiency of engraftment of the tissue equivalent in the recipient's body, and in this case, the graft plays the role of a temporarily aligning epithelial coating, which is eliminated within several weeks, stimulating the migration of patients' own cells to the area of the defect. This mechanism in patients with weakened dynamics of proliferation, migration and regeneration of their own tissues as a result of antitumor treatment may have no effect and reduce the percentage of success of the transplant. In addition, fibroblasts, which are part of the allogeneic tissue equivalent, can contribute to contraction and the development of granulations, which, when eliminating defects of the pharynx and esophagus, increases the risk of complications such as the formation of strictures and stenosis of the lumen.

Техническим результатом предложенного изобретения является разработка способа реконструкции верхних пищеварительных путей, с использованием перемещенного пекторального лоскута и аутологичного тканевого эквивалента слизистой оболочки.The technical result of the proposed invention is the development of a method for the reconstruction of the upper digestive tract, using a displaced pectoral flap and an autologous tissue equivalent of the mucous membrane.

Тканевой эквивалент слизистой оболочки представляет собой слой собственных эпителиальных клеток пациента (кератиноцитов кожи или клеток букального эпителия) помещенных на биосовместимую эластичную тонкую пленку, состоящую из комплекса пептидов и/или гиалуроновой кислоты.The tissue equivalent of the mucous membrane is a layer of the patient's own epithelial cells (skin keratinocytes or buccal epithelial cells) placed on a biocompatible elastic thin film consisting of a complex of peptides and / or hyaluronic acid.

Технический результат достигается тем, что также как и в известном способе на первом этапе выполняют префабрикацию лоскута путем имплантации тканевого эквивалента на фасцию большой грудной мышцы, на втором этапе выполняют фарингопластику перемещенным пекторальным префабрицированным лоскутом с восстановлением внутренней выстилки верхних пищеварительных путей.The technical result is achieved by the fact that, as in the known method, at the first stage, the flap is prefabricated by implanting a tissue equivalent on the fascia of the pectoralis major muscle, at the second stage, pharyngoplasty is performed with a displaced pectoral prefabricated flap with restoration of the inner lining of the upper digestive tract.

Особенностью заявляемого способа является то, что из фрагментов эпителиальной ткани пациента, полученную путем биопсии фрагмента кожи размером 1×1 см или слизистой оболочки полости рта размером 0,5×0,5 см, выделяют «in vitro» эпителиальные клетки и культивируют их для увеличения клеточной массы, затем выращенные клетки переносят на поверхность биосовместимой матрицы и формируют эпителиальный слой, созданный, таким образом аутологичный тканевый эквивалент слизистой оболочки, имплантируют на фасцию большой грудной мышцы клеточным слоем вверх и фиксируют нитью, затем мышцу с закрепленным на ней тканевым эквивалентом изолируют пленкой, рану послойно ушивают, а созданный аутологичный тканевый эквивалент оставляют на мышце пациента на 3-4 недели, и когда на фасции сформируется слизистая оболочка, выполняют отсроченную фарингопластику: производят разрез кожи в левой субмаммарой области, кожно-жировые лоскуты мобилизуют и разводят, кожно-жировой лоскут отсепаровывают от большой грудной мышцы, пленку удаляют и формируют мышечный лоскут с включением большой грудной мышцы на торакоакромиальных сосудах, далее производят разрез, окаймляющий фарингостому на границе кожи и слизистой, при этом края кожи и слизистой мобилизуют, а сформированный префабрицированный мышечный лоскут перемещают на область дефекта, далее префабрицированный фрагмент лоскута сшивают по периметру с краями слизистой оболочки фарингостомы отдельными узловыми швами, мышечной порцией лоскута дополнительно укрывают швы по периметру фарингостомы, мягкие ткани шеи восстанавливают мышечной порцией перемещенного лоскута и фиксируют отдельными узловыми швами, рану шеи ушивают с оставлением силиконового дренажа в подлоскутном пространстве слева, после чего донорскую рану послойно ушивают с оставлением двух силиконовых дренажей.A feature of the proposed method is that epithelial cells are isolated "in vitro" from fragments of the patient's epithelial tissue obtained by biopsy of a 1 × 1 cm skin fragment or oral mucosa with a size of 0.5 × 0.5 cm and cultured them to increase cell mass, then the grown cells are transferred to the surface of a biocompatible matrix and an epithelial layer is formed, thus created an autologous tissue equivalent of the mucous membrane, implanted on the fascia of the pectoralis major muscle with the cell layer up and fixed with a thread, then the muscle with the tissue equivalent attached to it is isolated with a film, the wound is sutured in layers, and the created autologous tissue equivalent is left on the patient's muscle for 3-4 weeks, and when a mucous membrane is formed on the fascia, delayed pharyngoplasty is performed: a skin incision is made in the left submammary region, skin and fat flaps are mobilized and diluted, skin and fat the flap is separated from the pectoralis major muscle, the film is removed and a muscle flap is formed with the inclusion of the pectoralis major muscle on the thoracoacromial vessels, then an incision is made, bordering the pharyngostoma at the border of the skin and mucous membrane, while the edges of the skin and mucous membrane are mobilized, and the formed prefabricated muscle flap is moved to the defect area, then the prefabricated fragment of the flap is sutured along the perimeter with the edges of the mucous membrane of the pharyngostomy with separate interrupted sutures, the muscular portion of the flap is additionally covered with sutures along the perimeter of the pharyngostomy, the soft tissues of the neck are restored with a muscular portion of the displaced flap and fixed with separate interrupted sutures, the neck wound is sutured, leaving a silicone drainage in the underflap space on the left, after which the donor the wound is sutured in layers, leaving two silicone drains.

В заявленном способе тканевой эквивалент, в отличие от прототипа, не содержит фибробластов, что предотвращает развитие грануляций и стенозов. Аутологичные эпителиальные клетки, в отличие от аллогенных, не элиминируются после трансплантации, а встраиваются в подлежащие ткани с последующим формированием эпителиальной выстилки на фасции мышцы на необходимой для устранения дефекта слизистой оболочки площади, что сокращает время восстановления органа после реконструкции. Отличием от прототипа является то, что созданный тканевой эквивалент на основе биосовместимой матрицы состоит из комплекса пептидов и/или гиалуроновой кислоты, т.к. формируется на поверхности мышечной ткани и базальной мембраны покровных тканей и обладает эластичностью, механической прочностью, что упрощает его трансплантацию на мышцу.In the claimed method, the tissue equivalent, unlike the prototype, does not contain fibroblasts, which prevents the development of granulations and stenoses. Autologous epithelial cells, in contrast to allogeneic ones, are not eliminated after transplantation, but are incorporated into the underlying tissues, followed by the formation of an epithelial lining on the fascia of the muscle on the area required to eliminate the mucosal defect, which reduces the recovery time of the organ after reconstruction. The difference from the prototype is that the created tissue equivalent based on a biocompatible matrix consists of a complex of peptides and / or hyaluronic acid, since is formed on the surface of muscle tissue and the basement membrane of integumentary tissues and has elasticity, mechanical strength, which simplifies its transplantation onto the muscle.

Изобретение поясняется подробным описанием, клиническим примером и иллюстрациями, на которых изображено:The invention is illustrated by a detailed description, clinical example and illustrations, which depict:

Фиг. 1 - Схема префабрикации биоинженерного лоскута; 1 - волокна большой грудной мышцы, 2 - тканевой эквивалент слизистой оболочки, 3 - пленка;FIG. 1 - Scheme of prefabrication of a bioengineered flap; 1 - fibers of the pectoralis major muscle, 2 - tissue equivalent of the mucous membrane, 3 - film;

Фиг. 2 - Схема фарингопластики перемещенным префабрицированным пекторальным лоскутом: 1 - волокна большой грудной мышцы, 2 - фарингостома, 3 - префабрицированный фрагмент лоскута (область ранее имплантированного тканевого эквивалента);FIG. 2 - Scheme of pharyngoplasty with a displaced prefabricated pectoral flap: 1 - fibers of the pectoralis major muscle, 2 - pharyngostomy, 3 - prefabricated flap fragment (area of previously implanted tissue equivalent);

Фиг. 3 - Префабрикация биоинженерного пекторального лоскута: а) фарингостома, б) разметка доступа в субмаммарной области, в) - разметка области имплантации тканевого эквивалента на фасцию большой грудной мышцы, г) - тканевой эквивалент слизистой оболочки, д) - имплантация тканевого эквивалента слизистой оболочки на фасцию большой грудной мышцы, е) изоляция имплантированного тканевого эквивалента пленкой.FIG. 3 - Prefabrication of a bioengineered pectoral flap: a) pharyngostomy, b) marking the access in the submammary region, c) marking the area of tissue equivalent implantation on the fascia of the pectoralis major muscle, d) tissue equivalent of the mucosa, e) implanting the tissue equivalent of the mucous membrane on fascia of the pectoralis major muscle, f) isolation of the implanted tissue equivalent with a film.

Фиг. 4 - Фарингопластика: а) сформированный префабрицированный биоинженерный пекторальный лоскут, б) - гистологическое исследование биопсийного материала префабрицированного фрагмента лоскута, окраска Гематоксилин и Эозин, ув х 200, в), г) - этапы фарингопластики, д) - окончательный вид раны шеи.FIG. 4 - Pharyngoplasty: a) formed prefabricated bioengineered pectoral flap, b) histological examination of the biopsy material of the prefabricated flap fragment, stained with Hematoxylin and Eosin, uv x 200, c), d) - stages of pharyngoplasty, e) - final view of the neck wound.

Фиг. 5 - а) - вид глотки при видеофарингоэзофагоскопии через 1,5 месяца, б) - гистологическое исследование биопсийного материала префабрицированного фрагмента лоскута, окраска Гематоксилин и Эозин, ув х 100, в) - вид глотки при видеофарингоэзофагоскопии через 5 месяцев, б) - гистологическое исследование биопсийного материала префабрицированного фрагмента лоскута, окраска Гематоксилин и Эозин, ув х 100.FIG. 5 - a) - view of the pharynx with video pharyngoesophagoscopy after 1.5 months, b) - histological examination of the biopsy material of the prefabricated flap fragment, staining with Hematoxylin and Eosin, uv x 100, c) - view of the pharynx with video pharyngoesophagoscopy after 5 months, b) - histological study of biopsy material of a prefabricated flap fragment, stained with Hematoxylin and Eosin, uv x 100.

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

Под местной анестезией выполняют резекцию фрагмента эпителиальной ткани пациента (возможно использование биоптата слизистой ротовой полости или эпидермиса кожи пациента) размерами 1×1 см с последующим ушиванием раны. В лабораторных условиях «in vitro» из полученного фрагмента выполняют выделение эпителиальных клеток их культивируют для увеличения клеточной массы, необходимом для закрытия дефекта верхних пищеварительных путей у пациента. Затем выращенные клетки переносят на поверхность биосовместимой матрицы, сформированной по форме и размеру в соответствии с дефектом верхних пищеварительных путей у пациента, где клетки формируют эпителиальный слой. Далее, созданного таким образом эквивалент слизистой, переносят на мышцу и выполняют этап префабрикации лоскута.Under local anesthesia, a fragment of the patient's epithelial tissue is resected (it is possible to use a biopsy specimen of the oral mucosa or epidermis of the patient's skin) measuring 1 × 1 cm, followed by wound suturing. Under laboratory conditions "in vitro", epithelial cells are isolated from the obtained fragment, they are cultured to increase the cell mass necessary to close the defect of the upper digestive tract in the patient. The grown cells are then transferred to the surface of a biocompatible matrix formed in shape and size in accordance with the defect of the patient's upper digestive tract, where the cells form the epithelial layer. Then, the equivalent of the mucous membrane created in this way is transferred to the muscle and the stage of pre-fabrication of the flap is performed.

I этап реконструкции: префабрикация лоскута (фиг. 1).Stage I of reconstruction: prefabrication of the flap (Fig. 1).

Производят разрез в субмаммарной складке. Кожно-жировой лоскут над большой грудной мышцей мобилизуют .На фасцию большой грудной мышцы слева имплантируют тканевой эквивалент слизистой оболочки, фиксируют по периметру нитью - монокрил №4. Сверху тканевой эквивалент изолируют полиэтиленовой пленкой, фиксированной по периметру нитью - пролен №3. Выполняют послойное ушивание раны с оставлением силиконового дренажа. Спирт, ас. повязка.An incision is made in the submammary fold. A skin and fat flap over the pectoralis major muscle is mobilized. A tissue equivalent of the mucous membrane is implanted onto the fascia of the pectoralis major muscle on the left, fixed around the perimeter with a thread - monocril No. 4. From above, the tissue equivalent is isolated with a plastic wrap, fixed along the perimeter with a thread - prolene No. 3. Layer-by-layer wound closure is performed, leaving silicone drainage. Alcohol, ace. bandage.

II этап реконструкции: отсроченная фарингопластика (фиг. 2).II stage of reconstruction: delayed pharyngoplasty (Fig. 2).

Выполняют через 3-4 недели после префабрикации. Под ЭТН произведен разрез кожи в левой субмаммарой области. Кожно-жировые лоскуты мобилизуют, разводят. Кожно-жировой лоскут отсепаровывают от большой грудной мышцы. Пленку удаляют. Производят оценку области имплантации тканевого эквивалента. В большинстве случаев выявляется разрастание ткани в виде отдельных фрагментов на гладком блестящем слое. Формируют мышечный лоскут с включением большой грудной мышцы на торакоакромиальных сосудах. Далее производят разрез, окаймляющий фарингостому на границе кожи и слизистой. Края кожи и слизистой мобилизуют. Сформированный префабрицированный мышечный лоскут перемещают на область дефекта. Префабрицированный фрагмент лоскута (область ранее имплантированного тканевого эквивалента) сшивают по периметру с краями слизистой оболочки фарингостомы отдельными узловыми швами. Мышечной порцией лоскута дополнительно укрывают швы по периметру фарингостомы. Мягкие ткани шеи восстанавливают мышечной порцией перемещенного лоскута, который фиксируют отдельными узловыми швами. Рану шеи ушивают с оставлением силиконового дренажа в подлоскутном пространстве слева. Донорскую рану ушивают послойно наглухо с оставлением 2х силиконовых дренажей. Переинтубация на трахеостомическую трубку.Perform 3-4 weeks after prefabrication. Under the ETN, a skin incision was made in the left submammary region. Skin and fat flaps are mobilized and bred. The skin and fat flap is separated from the pectoralis major muscle. The film is removed. The area of implantation of the tissue equivalent is evaluated. In most cases, tissue growth is detected in the form of separate fragments on a smooth, shiny layer. A muscle flap is formed with the inclusion of the pectoralis major muscle on the thoracoacromial vessels. Next, an incision is made, bordering the pharyngostoma at the border of the skin and mucosa. The edges of the skin and mucosa are mobilized. The formed prefabricated muscle flap is moved to the defect area. The prefabricated flap fragment (the area of the previously implanted tissue equivalent) is sutured along the perimeter with the edges of the mucous membrane of the pharyngostomy with separate interrupted sutures. The muscular portion of the flap is additionally covered with sutures along the perimeter of the pharyngostomy. The soft tissues of the neck are restored with a muscular portion of the displaced flap, which is fixed with separate interrupted sutures. The neck wound is sutured, leaving a silicone drainage in the sub-flap space on the left. The donor wound is sutured tightly in layers, leaving 2 silicone drains. Reintubation onto a tracheostomy tube.

Клинический пример.Clinical example.

Пациентка З., 59 лет. Клинический диагноз: рак гортани IVA ст. ypT3N2cM0. Комбинированное лечение (хирургическое лечение (ларингэктомия с резекцией гортаноглотки и мягких тканей шеи, лимфаденэктомия на шее справа) 17.10.2017 г., (лимфаденэктомия на шее слева) 23.11.2017., лучевая терапия СОД 50 Гр 02-03.2018 г.). Фарингостома. Трахеостома. Гастростома. Без рецидива и метастазов (С 32).Patient Z., 59 years old. Clinical diagnosis: laryngeal cancer IVA stage. ypT3N2cM0. Combined treatment (surgical treatment (laryngectomy with resection of the laryngopharynx and soft tissues of the neck, lymphadenectomy on the right neck) October 17, 2017, (left neck lymphadenectomy) 11/23/2017, radiation therapy SOD 50 Gy 02-03.2018). Pharyngostomy. Tracheostomy. Gastrostomy. No relapse and metastases (C 32).

Сопутствующий диагноз: ЖКБ, холецистэктомия в 2009 г. Concomitant diagnosis: gallstone disease, cholecystectomy in 2009

При осмотре: при осмотре конфигурация шеи изменена за счет проведенного ранее хирургического лечения. Гортань с передними отделами гортаноглотки, мягкими тканями шеи удалены ранее. Имеется фарингостома с сохраненной задней стенкой гортаноглотки (фиг 3а). Фарингостома сформирована удовлетоврительно, слизистая оболочка розовая, визуально и пальпатороно без опухолевой патологии. В нижней трети шеи - трахеостома диаметром 1,5 см, слизистая розовая, визуально и пальпаторно без опухолевой патологии. В области шеи справа и слева гиперемия кожных покровов от уровня нижней челюсти до уровня ключиц, отек мягких тканей (постлучевые реакции). На фоне послеоперационных рубцов и отека пальпаторно и визуально опухолевой патологии не определяется. Питание через гастростому.On examination: on examination, the configuration of the neck was changed due to previous surgical treatment. The larynx with the anterior larynx and the soft tissues of the neck were removed earlier. There is a pharyngostomy with a preserved posterior wall of the laryngopharynx (Fig. 3a). The pharyngostomy was formed satisfactorily, the mucous membrane was pink, visually and palpated without tumor pathology. In the lower third of the neck there is a tracheostomy with a diameter of 1.5 cm, the mucous membrane is pink, visually and palpation without tumor pathology. In the neck area on the right and left, there is hyperemia of the skin from the level of the lower jaw to the level of the clavicles, edema of soft tissues (post-radiation reactions). Against the background of postoperative scars and edema, palpation and visually, tumor pathology is not determined. Food through a gastrostomy tube.

По данным комплексного обследования данных за рецидив и метастазирование не получено.According to the data of a comprehensive examination, no data for relapse and metastasis were obtained.

Учитывая перенесенные ранее операции, в том числе лимфаденэктомии на шее справа и слева, невозможность выполнить микрохирургическую реконструкцию, принято решение о выполнении пациентке реконструкции по описанной методике.Taking into account the previous operations, including lymphadenectomy on the right and left neck, impossibility to perform microsurgical reconstruction, it was decided to perform reconstruction for the patient according to the described technique.

Под местной анестезией раствором новокаина 0,5% выполнена биопсия кожи затылочной области размерами 1×1 см. Фрагмент кожи помещен в стерильных условиях в среду. Выполнено выделение, культивирование эпидермальных кератиноцитов «in vitro». Выполнена посадка и культивирование клеток на носителе G-derm, площадь носителя соответствует дефекту слизистой оболочки глотки (фиг. 3г).Under local anesthesia with 0.5% novocaine solution, a 1 × 1 cm skin biopsy was performed in the occipital region. A skin fragment was placed under sterile conditions in the environment. Isolation, cultivation of epidermal keratinocytes "in vitro" is performed. The cells were planted and cultured on the G-derm carrier, the area of the carrier corresponds to the defect in the pharyngeal mucosa (Fig. 3d).

Выполнен I этап реконструкции - префабрикация лоскута.The first stage of reconstruction was completed - flap prefabrication.

Ход операции: под ЭТН произведен разрез в субмаммарной складке (фиг. 3б). Кожно-жировой лоскут над большой грудной мышцей мобилизован (фиг. 3в). На фасцию большой грудной мышцы слева имплантирован тканевой эквивалент слизистой оболочки, фиксирован по периметру нитью - монокрил №4 (фиг. 3д). Сверху тканевой эквивалент изолирован полиэтиленовой пленкой, фиксированной по периметру нитью - пролен №3 (фиг. 3и). Выполнено послойное ушивание раны с оставлением силиконового дренажа. Спиртовая асептическая повязка.The course of the operation: an incision was made in the submammary fold under the ETN (Fig. 3b). A skin-fat flap over the pectoralis major muscle is mobilized (Fig. 3c). On the fascia of the pectoralis major muscle on the left, a tissue equivalent of the mucous membrane was implanted, fixed along the perimeter with a thread - monocril No. 4 (Fig. 3d). Above, the tissue equivalent is insulated with a polyethylene film, fixed along the perimeter with a thread - prolene No. 3 (Fig. 3i). A layer-by-layer wound closure was performed, leaving silicone drainage. Alcohol aseptic dressing.

Через 4 недели после префабрикации выполнен II этап реконструкции - отсроченная фарингопластика.4 weeks after prefabrication, stage II of reconstruction was performed - delayed pharyngoplasty.

Ход операции: под ЭТН произведен разрез кожи в левой субмаммарой области. Кожно-жировые лоскуты мобилизованы, разведены. Кожно-жировой лоскут отсепарован от большой грудной мышцы. Пленка удалена. Выявлено разрастание ткани в виде отдельных фрагментов на гладком блестящем слое. Выполнена биопсия этой ткани, при гистологическом исследовании выявлен многослойный плоский эпителий (фиг. 4б). Сформирован мышечный лоскут с включением большой грудной мышцы слева на левых торакоакромиальных сосуда (фиг. 4а). Далее произведен разрез, окаймляющий фарингостому на границе кожи и слизистой. Края кожи и слизистой мобилизованы. Сформированный префабрицированный мышечный пекторальный лоскут перемещен на область дефекта (фиг. 4в). Префабрицированный фрагмент лоскута фиксировали по периметру с краями слизистой оболочки фарингостомы отдельными узловыми швами (фиг. 4г). Мышечной порцией лоскута дополнительно укрыт шов по периметру фарингостомы. Мягкие ткани шеи восстановлены мышечной порцией перемещенного лоскута, который фиксирован отдельными узловыми швами. Рана шеи ушита с оставлением силиконового дренажа в подлоскутном пространстве слева. Донорская рана ушита послойно наглухо с оставлением двух силиконовых дренажей. Наложена асептическая повязка. Переинтубация на трахеостомическую трубку.The course of the operation: under the ETN, a skin incision was made in the left submammary region. Skin and fat flaps are mobilized and divorced. The skin and fat flap is separated from the pectoralis major muscle. The film has been removed. The growth of tissue in the form of separate fragments on a smooth shiny layer was revealed. A biopsy of this tissue was performed; histological examination revealed stratified squamous epithelium (Fig. 4b). Formed a muscle flap with the inclusion of the pectoralis major muscle on the left on the left thoracoacromial vessels (Fig. 4a). Next, an incision was made, bordering the pharyngostoma at the border of the skin and mucous membrane. The edges of the skin and mucosa are mobilized. The formed prefabricated muscular pectoral flap is moved to the area of the defect (Fig. 4c). The prefabricated flap fragment was fixed along the perimeter with the edges of the mucous membrane of the pharyngostomy with separate interrupted sutures (Fig. 4d). The muscular portion of the flap additionally covers the suture along the perimeter of the pharyngostomy. The soft tissues of the neck were restored by the muscle portion of the displaced flap, which was fixed with separate interrupted sutures. The neck wound was sutured, leaving a silicone drainage in the sub-flap space on the left. The donor wound was sutured tightly in layers, leaving two silicone drains. An aseptic bandage was applied. Reintubation onto a tracheostomy tube.

В послеоперационном периоде выявлено развитие слюнного свища в верхней трети шеи слева на 7-е сутки, который самостоятельно закрылся на 14 сутки. Лоскут был жизнеспособный во всех отделах, адаптирован удовлетворительно. Донорская рана заживала первичным натяжением. В результате проведенной операции был устранен дефект глотки с восстановлением слизистой оболочки, мягких тканей перемещенным префабрицированным пекторальным биоинженерным лоскутом с восстановлением слизистой оболочки глотки тканевым эквивалентом слизистой оболочки, мягких тканей - пекторальным лоскутом.In the postoperative period, the development of a salivary fistula in the upper third of the neck on the left on the 7th day was revealed, which closed on its own on the 14th day. The flap was viable in all parts, and it was adapted satisfactorily. The donor wound healed by primary intention. As a result of the operation, the defect of the pharynx was eliminated with the restoration of the mucous membrane, soft tissues with a displaced prefabricated pectoral bioengineered flap with the restoration of the pharyngeal mucosa with a tissue equivalent of the mucous membrane, soft tissues - with a pectoral flap.

Питание через рот восстановлено через 4 недели в полном объеме.Oral nutrition was restored in full after 4 weeks.

Через 4 месяца выполнена редукция избыточной порции пекторального лоскута в области прохождения сосудистой ножки, трахеопищеводное шунтирование с установкой голосового протеза (фиг. 4д). Пациентке восстановлена голосовая функция.After 4 months, the reduction of the excess portion of the pectoral flap in the area of the passage of the vascular pedicle, tracheoesophageal shunting with the installation of a voice prosthesis was performed (Fig. 4e). The patient's voice function was restored.

Область имплантации тканевого эквивалента через 4 недели имела вид розовой гладкой блестящей ткани, сходной визуально с окружающей слизистой оболочкой, визуализируется шовный материал (фиг. 5а). Выполнялась биопсия префабрицированного фрагмента трансплантата, при морфологическом исследовании биопсийного материала выявлен многослойный плоский неороговевающий эпителий (фиг. 5б).The area of implantation of the tissue equivalent after 4 weeks had the appearance of a pink smooth shiny tissue, visually similar to the surrounding mucous membrane, suture material is visualized (Fig. 5a). A biopsy of the prefabricated fragment of the graft was performed; morphological examination of the biopsy material revealed a stratified squamous non-keratinizing epithelium (Fig. 5b).

Область имплантации тканевого эквивалента через 6 месяцев имела вид розовой гладкой блестящей ткани, сходной визуально с окружающей слизистой оболочкой (фиг. 5в). Выполнялась биопсия префабрицированного фрагмента трансплантата, при морфологическом исследовании биопсийного материала выявлен многослойный плоский неороговевающий эпителий (фиг. 5г).The area of implantation of the tissue equivalent after 6 months had the appearance of a pink smooth shiny tissue, visually similar to the surrounding mucous membrane (Fig. 5c). A biopsy of the prefabricated fragment of the graft was performed; morphological examination of the biopsy material revealed a stratified squamous non-keratinizing epithelium (Fig. 5d).

Таким образом, предлагаемый способ может быть использован для устранения дефектов после удаления местно-распространенных опухолей с восстановлением эпителиальной выстилки, мягких тканей шеи.Thus, the proposed method can be used to eliminate defects after removal of locally advanced tumors with the restoration of the epithelial lining, soft tissues of the neck.

Способ имеет социальный и медицинский эффект и позволяет:The method has a social and medical effect and allows:

- отсроченно устранить дефект верхних пищеварительных путей биоинженерным префабрицированным пекторальным лоскутом с восстановлением эпителиальной выстилки и мягких тканей;- Delayed elimination of the defect of the upper digestive tract with a bioengineered prefabricated pectoral flap with restoration of the epithelial lining and soft tissues;

- получить слизистую оболочку на фасции мышцы за счет имплантации аутологичного тканевого эквивалента слизистой оболочки;- to obtain a mucous membrane on the muscle fascia by implanting an autologous tissue equivalent of the mucous membrane;

- широко использовать метод в практике, т.к. тканевой эквивалент сформирован из аутологичных клеток;- widely use the method in practice, because the tissue equivalent is formed from autologous cells;

- получить аутологичный тканевой эквивалент слизистой оболочки с эпителиальными аутологичными клетками на биосовместимом носителе с имитацией структуры базальной мембраны покровных тканей.- to obtain an autologous tissue equivalent of the mucous membrane with autologous epithelial cells on a biocompatible carrier with an imitation of the structure of the basement membrane of integumentary tissues.

Claims (1)

Способ двухэтапной биоинженерной реконструкции верхних пищеварительных путей, заключающийся в том, что на первом этапе выполняют префабрикацию лоскута путем имплантации тканевого эквивалента на фасцию большой грудной мышцы, на втором этапе выполняют фарингопластику перемещенным пекторальным префабрицированным лоскутом с восстановлением внутренней выстилки верхних пищеварительных путей, отличающийся тем, что из фрагментов эпителиальной ткани пациента, полученную путем биопсии фрагмента кожи размером 1×1 см или слизистой оболочки полости рта размером 0,5×0,5 см, выделяют «in vitro» эпителиальные клетки и культивируют их для увеличения клеточной массы, затем выращенные клетки переносят на поверхность биосовместимой матрицы и формируют эпителиальный слой, созданный таким образом аутологичный тканевый эквивалент слизистой оболочки имплантируют на фасцию большой грудной мышцы клеточным слоем вверх и фиксируют нитью, затем мышцу с закрепленным на ней тканевым эквивалентом изолируют пленкой, рану послойно ушивают, аутологичный тканевый эквивалент оставляют на мышце на 3-4 недели, и когда на фасции сформируется слизистая оболочка, выполняют отсроченную фарингопластику: производят разрез кожи в субмаммарой области, кожно-жировые лоскуты мобилизуют и разводят, кожно-жировой лоскут отсепаровывают от большой грудной мышцы, пленку удаляют и формируют мышечный лоскут с включением большой грудной мышцы на торакоакромиальных сосудах, далее производят разрез, окаймляющий фарингостому на границе кожи и слизистой, при этом края кожи и слизистой мобилизуют, а сформированный префабрицированный мышечный лоскут перемещают на область дефекта, далее префабрицированный фрагмент лоскута сшивают по периметру с краями слизистой оболочки фарингостомы отдельными узловыми швами, мышечной порцией лоскута дополнительно укрывают швы по периметру фарингостомы, мягкие ткани шеи восстанавливают мышечной порцией перемещенного лоскута и фиксируют отдельными узловыми швами, рану шеи ушивают с оставлением силиконового дренажа в подлоскутном пространстве слева, после чего донорскую рану послойно ушивают с оставлением двух силиконовых дренажей.The method of two-stage bioengineering reconstruction of the upper digestive tract, which consists in the fact that at the first stage the flap is prefabricated by implanting a tissue equivalent on the fascia of the pectoralis major muscle, at the second stage pharyngoplasty is performed with a displaced pectoral prefabricated flap with the restoration of the inner lining of the upper digestive tract, which differs epithelial cells are isolated "in vitro" from fragments of the patient's epithelial tissue obtained by biopsy of a 1 × 1 cm skin fragment or oral mucosa 0.5 × 0.5 cm in size and cultured to increase the cell mass, then the grown cells are transferred on the surface of the biocompatible matrix and form an epithelial layer, the autologous tissue equivalent of the mucous membrane created in this way is implanted on the fascia of the pectoralis major muscle with the cell layer up and fixed with a thread, then the muscle with the tissue equivalent attached to it is isolated with a film, p Anu is sutured in layers, the autologous tissue equivalent is left on the muscle for 3-4 weeks, and when a mucous membrane is formed on the fascia, a delayed pharyngoplasty is performed: a skin incision is made in the submammary region, the skin and fat flaps are mobilized and diluted, the fat skin flap is separated from the large pectoral muscle, the film is removed and a muscle flap is formed with the inclusion of the pectoralis major muscle on the thoracoacromial vessels, then an incision is made bordering the pharyngostoma at the border of the skin and mucosa, while the edges of the skin and mucosa are mobilized, and the formed prefabricated muscle flap is moved to the defect area, then prefabricated a fragment of the flap is sutured along the perimeter with the edges of the mucous membrane of the pharyngostomy with separate interrupted sutures, the muscular portion of the flap is additionally covered with sutures along the perimeter of the pharyngostomy, the soft tissues of the neck are restored with a muscular portion of the displaced flap and fixed with separate interrupted sutures, the neck wound is sutured leaving the sy lycon drainage in the sub-flap space on the left, after which the donor wound is sutured in layers, leaving two silicone drainages.

Images